關(guān)于光纖接入網(wǎng)未來發(fā)展方向的探討
光纖接入網(wǎng)是目前很主流的接入技術(shù)之一，可能好多人還不了解光纖接入網(wǎng)，沒有關(guān)系，看完本文你肯定有不少收獲，希望本文能教會(huì)你更多東西。
全球?qū)拵Ч饫w接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
寬帶在全球發(fā)展非常迅速，并成為電信運(yùn)營(yíng)商重要的業(yè)務(wù)收入來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2008年6月份，全球?qū)拵в脩粢堰_(dá)到3.82億，而我國(guó)的寬帶用戶已達(dá)到7900萬，用戶規(guī)模躍居世界第一。
從寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來看，呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)。
第一，DSL技術(shù)仍然占據(jù)寬帶市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，但寬帶面臨全面提速使DSL從第二代ADSL2+技術(shù)向第三代VDSL2技術(shù)演進(jìn)。
第二，寬帶光纖接入網(wǎng)正從傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)向“有線銅退光進(jìn)、無線寬帶移動(dòng)化、有線無線相互補(bǔ)充、實(shí)現(xiàn)無縫接入”的目標(biāo)演進(jìn)。近年來，以EPON和GPON為代表的光纖接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，光纖接入網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的時(shí)機(jī)已經(jīng)來臨，全球光纖接入部署開始加速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2008年6月全球光纖接入用戶已達(dá)到4000萬戶，F(xiàn)TTx是目前用戶增長(zhǎng)速度最快的寬帶接入技術(shù)，2008年第二季度，F(xiàn)TTx的增長(zhǎng)率為6.9%，同期DSL和cablemodem的用戶增長(zhǎng)率分別為3.8%和3.0%。從全球來看，F(xiàn)TTx的部署呈現(xiàn)“日本成熟、北美和歐洲規(guī)模導(dǎo)入”的總體特點(diǎn)。
第三，從FTTx的建設(shè)模式和采用的技術(shù)來看，全球不同地區(qū)也存在較大差異，日本為“光纖到戶（FTTH）為主，光纖到樓/路邊（FTTB/C）為輔”，而北美則呈現(xiàn)“FTTH和FTTB/C并存”的特點(diǎn)。從FTTx采用的技術(shù)來看，全球也存在著較大的差異，日本以EPON技術(shù)為主，而北美、歐洲和全球大部分國(guó)家選擇了GPON，相比較而言，EPON技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常成熟，而近年來，GPON技術(shù)隨著規(guī)劃部署發(fā)展速度較快，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈也已成熟。
第四，從無線接入市場(chǎng)來看，無線接入技術(shù)將從傳統(tǒng)的作為有線接入補(bǔ)充的定位向“與有線接入并存、面向個(gè)人、家庭、商企更多受眾、短距離和城域接入等多種技術(shù)并存，兼顧移動(dòng)和漫游”的方向發(fā)展，寬帶城域無線接入技術(shù)、更高速率的無線局域網(wǎng)技術(shù)、短距離無線電技術(shù)都是技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。
我國(guó)運(yùn)營(yíng)商FTTx的發(fā)展現(xiàn)狀及意義
我國(guó)寬帶光纖接入網(wǎng)從2007年開始進(jìn)入了規(guī)模部署期，從我國(guó)FTTx未來的發(fā)展策略來看，運(yùn)營(yíng)商“大力推進(jìn)光進(jìn)銅退，實(shí)施接入網(wǎng)光纖化戰(zhàn)略，新建區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光纖到樓、光纖到村，加強(qiáng)城市已有區(qū)域的改造”的目標(biāo)已經(jīng)非常清晰。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商FTTx建設(shè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到450萬用戶端口。建網(wǎng)模式“以FTTB/C為主，F(xiàn)TTH為輔”。
筆者認(rèn)為，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商部署FTTx具有如下意義。
首先，為用戶提供更高速率的接入服務(wù)，適應(yīng)未來寬帶市場(chǎng)及全業(yè)務(wù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。
傳統(tǒng)的DSL接入能提供的帶寬在目前的線路條件下一般不會(huì)超過10Mbit/s，而“銅退光進(jìn)”后FTTB/C+DSL或FTTB/C+LAN模式的光接入網(wǎng)使運(yùn)營(yíng)商可以提供超過20Mbit/s的接入服務(wù)，同時(shí)也為需要更高帶寬的高清電視等視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了基本條件。同時(shí)，對(duì)于已建銅纜網(wǎng)進(jìn)行“光進(jìn)銅退”的網(wǎng)絡(luò)改造，特別是在銅纜被盜嚴(yán)重、線路維護(hù)成本較高、管線遷改和交換機(jī)退網(wǎng)的地區(qū)首先實(shí)施銅纜退網(wǎng)并建設(shè)光接入網(wǎng)，對(duì)于盤活運(yùn)營(yíng)商的存量資產(chǎn)、提高資源（如管道）的使用效率、降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本也有非常重要的意義。
其次，適應(yīng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)扁平化、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次的需要。傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)由于受限于信號(hào)的傳輸衰減，一般端局的覆蓋范圍在3km以內(nèi)，因此為了保證用戶覆蓋，端局?jǐn)?shù)量很多，這給運(yùn)營(yíng)商的機(jī)房及配套設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本控制都帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)，由于端局分布較散，離城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)，因此需要增加城域匯聚層進(jìn)行接入網(wǎng)端局節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)匯聚，這直接導(dǎo)致城域范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)層次較多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)成本增加。而光接入網(wǎng)的引入，其覆蓋范圍可以達(dá)到20km，這就保證了OLT從光接入網(wǎng)建網(wǎng)初期就可以提升到傳統(tǒng)的城域匯聚節(jié)點(diǎn)處，從而簡(jiǎn)化了接入網(wǎng)匯聚層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也節(jié)省了端局的數(shù)量。
無論是對(duì)于傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和改造，還是缺少機(jī)房資源的新興寬帶運(yùn)營(yíng)商新建網(wǎng)絡(luò)，這一點(diǎn)都非常重要。因此，在加快光纖接入網(wǎng)應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)注意統(tǒng)籌規(guī)劃、集中設(shè)置OLT，實(shí)現(xiàn)“大容量、少節(jié)點(diǎn)”部署，實(shí)現(xiàn)有線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
最后，適應(yīng)運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，提供多業(yè)務(wù)綜合承載，提供寬帶差異化和精細(xì)化運(yùn)營(yíng)。隨著運(yùn)營(yíng)商重組的實(shí)施，我國(guó)三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商實(shí)行全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)已經(jīng)箭在弦上，而光纖接入網(wǎng)作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，需要承載話音、數(shù)據(jù)、視頻甚至企業(yè)接入、移動(dòng)基站回傳等多種業(yè)務(wù)。縱觀光纖接入網(wǎng)的發(fā)展歷程，由于各種業(yè)務(wù)規(guī)模發(fā)展的時(shí)間不同以及其他復(fù)雜的原因，運(yùn)營(yíng)商的接入網(wǎng)形成了“一種業(yè)務(wù)建設(shè)一種光纖接入網(wǎng)”的“煙囪式”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這極大地增加了運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本，而光纖接入網(wǎng)的引入，其“大容量、高接入帶寬、高可靠性、多業(yè)務(wù)QoS等級(jí)支持能力”的特點(diǎn)決定了接入網(wǎng)向統(tǒng)一、融合、高效承載平臺(tái)的方向演進(jìn)成為了現(xiàn)實(shí)可能。
我國(guó)FTTx建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中應(yīng)考慮的問題
綜合考慮光纖接入網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)的各種問題，鑒于“光進(jìn)銅退”的實(shí)施，F(xiàn)TTx的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)除了考慮FTTx的系統(tǒng)設(shè)備之外，還應(yīng)該加強(qiáng)接入光纜、OLT、ODN的整體規(guī)劃；同時(shí)要加強(qiáng)前后端聯(lián)動(dòng)、供電保障、IT支撐、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等各項(xiàng)工作，盡快將接入能力轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)與服務(wù)能力。從實(shí)際的情況來看，目前FTTx部署中面臨的很多問題，都在于運(yùn)營(yíng)商的基層部門對(duì)光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及運(yùn)營(yíng)維護(hù)的能力和經(jīng)驗(yàn)不足，尤其是運(yùn)營(yíng)維護(hù)方面顯得特別突出，這主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面。第一，設(shè)備開通、配置、升級(jí)繁雜；設(shè)備種類和網(wǎng)元數(shù)量增多，管理維護(hù)繁雜；多業(yè)務(wù)配置和業(yè)務(wù)發(fā)放涉及到多個(gè)設(shè)備、多套后臺(tái)支持系統(tǒng)，操作復(fù)雜；第二，隨著光纖逐步下移，需要維護(hù)管理的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)成倍增加；遠(yuǎn)端設(shè)備走出機(jī)房，設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較差，故障率增加；設(shè)備分布廣，故障現(xiàn)場(chǎng)處理工作量大。而這些問題，都對(duì)FTTx的設(shè)備管理、設(shè)備開通、業(yè)務(wù)發(fā)放、故障監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)安全控制等方面提出了很高的要求。
PONOLT的容量考慮和設(shè)置問題
“大容量、少局所、網(wǎng)絡(luò)扁平化”的趨勢(shì)意味著OLT覆蓋的用戶數(shù)量增加，相應(yīng)的對(duì)OLT容量也提出了新的要求，這也就意味著OLT設(shè)備的單板PON口數(shù)量、單板總線帶寬、上行端口容量以及系統(tǒng)的交換能力需要相應(yīng)提高，目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的800G交換容量、單板8個(gè)PON口、10G上聯(lián)口的大容量OLT設(shè)備，反映的就是這樣的趨勢(shì)。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)層次簡(jiǎn)化的情況下，OLT設(shè)備優(yōu)先考慮直接上聯(lián)BRAS/SR設(shè)備。考慮到未來OLT容量越來越大，覆蓋的用戶數(shù)量較多，因此，對(duì)于FTTx網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也越來越高，對(duì)于PON設(shè)備本身，需要考慮OLT設(shè)備重要部件的保護(hù)（如電源板、主控板、上聯(lián)板的冗余保護(hù)），同時(shí)在組網(wǎng)保護(hù)方面，對(duì)于重要客戶或關(guān)鍵業(yè)務(wù)，OLT需考慮提供雙上聯(lián)保護(hù)，以避免單點(diǎn)故障、實(shí)現(xiàn)可靠接入。初期，對(duì)于直連BRAS/SR的OLT設(shè)備可通過采用鏈路捆綁或VRRP方式實(shí)現(xiàn)上聯(lián)鏈路的冗余保護(hù)，后續(xù)可考慮在OLT引入電信級(jí)以太網(wǎng)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)OLT主備鏈路間的毫秒級(jí)保護(hù)，以及OLT的BRAS/SR的雙歸屬配置。
FTTx網(wǎng)絡(luò)對(duì)PON遠(yuǎn)端設(shè)備ONU的要求
在FTTB/C模式下，PON遠(yuǎn)端設(shè)備ONU在功能以及性能方面都應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的需要。PONONU設(shè)備應(yīng)支持VLAN1:1和N:1轉(zhuǎn)換功能、跨VLAN組播復(fù)制等功能；應(yīng)滿足QoS部署要求，支持802.1P和基于優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列調(diào)度；ONU應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要提供內(nèi)置語音功能。對(duì)于不同的樓宇應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)ONU的端口密度有不同要求，一般情況下8、16、24、32端口可以覆蓋各種環(huán)境需求。ONU寬窄帶的比例應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)滲透率進(jìn)行選擇。考慮到FTTB/CONU的運(yùn)行環(huán)境，為保證長(zhǎng)期運(yùn)行性能，建議ONU應(yīng)能在-10℃～55℃環(huán)境中工作，同時(shí)具有良好的散熱設(shè)計(jì)，對(duì)于插卡式ONU，可以使用風(fēng)扇散熱，但風(fēng)扇壽命至少超過5萬小時(shí)，對(duì)于一體化ONU，考慮到樓道特殊安裝環(huán)境對(duì)住戶的影響，不建議使用風(fēng)扇，應(yīng)采用自然散熱設(shè)計(jì)。同時(shí)，應(yīng)具有良好的防雷性能，其中電源口和DSL/POTS口應(yīng)具有4KV雷擊防護(hù)能力，并提供溫度、市電/電池、門禁等方面的遠(yuǎn)程監(jiān)控。ONU主要采用本地供電方式，可采用交流220V或～48V直流供電，并可根據(jù)實(shí)際需要選裝電池或UPS進(jìn)行備電。ONU設(shè)備形態(tài)應(yīng)滿足樓道狹窄環(huán)境安裝的要求，設(shè)備高度不宜太高（一般不超過2U高）。
面臨已經(jīng)到來的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)時(shí)代，ONU作為末端接入設(shè)備也要符合全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的戰(zhàn)略，ONU接口應(yīng)該能夠支持基站承載、中小商業(yè)用戶專線接入的應(yīng)用場(chǎng)景。作為ONU應(yīng)用廣泛的光進(jìn)銅退場(chǎng)景，ONU平臺(tái)架構(gòu)應(yīng)該從現(xiàn)有的ADSL2+到VDSL2或LAN的平滑升級(jí)來支撐業(yè)務(wù)帶寬的平滑升級(jí)。
光接入網(wǎng)設(shè)備的管理
引入PON系統(tǒng)后，網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)面臨新的問題，接入點(diǎn)數(shù)量增加、業(yè)務(wù)從單一業(yè)務(wù)向多業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變、業(yè)務(wù)管理更加精細(xì)化、光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)量增加等等。在采用PON的光接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署后，ONU的數(shù)量非常多，對(duì)ONU的操作管理維護(hù)是非常重要的。FTTB模式下PONONU的管理維護(hù)，采取OAM+SNMP協(xié)議（EPON）或者OMCI+SNMP聯(lián)合管理。OAM或OMCI負(fù)責(zé)PON協(xié)議相關(guān)功能的管理；SNMP接口負(fù)責(zé)端口、協(xié)議和業(yè)務(wù)的相關(guān)功能。FTTH模式下PONONU的管理維護(hù)，采取OAM/OMCI+TR-069聯(lián)合管理。
對(duì)于采用FTTB模式的PONOLT及ONU設(shè)備的管理和配置，可在廠家PON設(shè)備網(wǎng)管基礎(chǔ)上，通過提供北向接口方式或由PON設(shè)備直接開放SNMPMIB庫(kù)方式，支持IP城域網(wǎng)網(wǎng)管和軟交換網(wǎng)管對(duì)其進(jìn)行VLAN、QoS及話音接入等業(yè)務(wù)信息的遠(yuǎn)程配置管理。
FTTH模式的內(nèi)置語音接入設(shè)備可采用基于TR-069的ACS管理系統(tǒng)或暫由PON網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理，原則上不再為FTTH語音接入設(shè)備新建獨(dú)立的網(wǎng)管系統(tǒng)；對(duì)于FTTB的內(nèi)置語音接入設(shè)備可由不同的廠家網(wǎng)管系統(tǒng)管理各自的網(wǎng)元設(shè)備；對(duì)于少量新建的外置IAD設(shè)備可考慮納入同廠家的PON網(wǎng)管系統(tǒng)。AG設(shè)備應(yīng)由軟交換網(wǎng)管統(tǒng)一管理。
FTTx網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)承載能力
FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)充分考慮滿足未來多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的需求，具備按客戶、業(yè)務(wù)區(qū)分和差異化承載能力，滿足語音、視頻等業(yè)務(wù)的高質(zhì)量接入需求。FTTx光纖接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)部署基于802.1P的QoS策略，并在OLT和ONU設(shè)備部署相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，并具備相應(yīng)的業(yè)務(wù)流分類、優(yōu)先級(jí)標(biāo)記、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列調(diào)度以實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的包轉(zhuǎn)發(fā)，滿足不同業(yè)務(wù)的質(zhì)量保障需求。在WLAN功能方面，為了適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，PON設(shè)備應(yīng)支持VLANStacking功能，其中，外層VLANTAG可以用于標(biāo)識(shí)業(yè)務(wù)，也可以用于表示OLT設(shè)備，內(nèi)層VLANTAG可以用于表示用戶或同一用戶的不同業(yè)務(wù)，同時(shí)支持1:1和N:1VLAN映射功能。
FTTx網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)承載對(duì)城域業(yè)務(wù)控制層的影響
業(yè)務(wù)接入控制層分為單邊緣和多邊緣兩種結(jié)構(gòu)。一個(gè)用戶所有的業(yè)務(wù)流量終結(jié)在同一臺(tái)業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上，為單邊緣結(jié)構(gòu)；一個(gè)用戶不同的業(yè)務(wù)終結(jié)在不同的業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上，為多邊緣結(jié)構(gòu)。FTTx網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)承載能力的支持能力給城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制層帶來了相應(yīng)的影響，對(duì)于重要的政企客戶通過SR接入；對(duì)于公眾用戶和中小政企客戶，如IP城域網(wǎng)，配置了功能完善、性能高的BRAS設(shè)備，優(yōu)先采用單邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)；對(duì)于業(yè)務(wù)量較大、BRAS設(shè)備不能較好地支持多業(yè)務(wù)接入控制的情況，可采用多邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。在同一城域網(wǎng)內(nèi)可同時(shí)采用單邊緣和多邊緣混合組網(wǎng)。同時(shí)，統(tǒng)籌考慮IPTV、WLAN和VoIP等多業(yè)務(wù)的需要，在IP城域網(wǎng)內(nèi)應(yīng)考慮DHCP的引入并逐步開始建設(shè)DHCP平臺(tái)，DHCP平臺(tái)管理系統(tǒng)可集中部署，在DHCP系統(tǒng)安全性、可靠性、擴(kuò)展要求不高的情況下，可以直接在BRAS/SR上開啟DHCPServer功能。根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，結(jié)合Radius及相關(guān)支撐系統(tǒng)的改造，可以考慮引入可集中管理的IPoE接入認(rèn)證方式，適應(yīng)永久在線和有組播需求的業(yè)務(wù)。
伴隨著運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的需要以及技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，整個(gè)電信網(wǎng)面臨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、運(yùn)營(yíng)管理維護(hù)智能化、網(wǎng)絡(luò)融合帶來的業(yè)務(wù)綜合承載化以及網(wǎng)絡(luò)高可靠性的趨勢(shì)，而作為網(wǎng)絡(luò)端到端一部分的光纖接入網(wǎng)也必須適應(yīng)這樣變化的需要，光纖接入網(wǎng)的引入對(duì)于這種變化是一種促進(jìn)，同時(shí)自身在網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備層面面臨著挑戰(zhàn)。
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