寬帶接入技術(shù)EPON光纖到小區(qū)組網(wǎng)方案分析論文
一、組網(wǎng)現(xiàn)狀
當(dāng)前傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商的寬帶接入，主要采用以銅纜為介質(zhì)，基于XDSL的方式為用戶(hù)提供寬帶接入。目前最常用的用戶(hù)側(cè)的組網(wǎng)方式是：在城域網(wǎng)BAS（寬帶接入服務(wù)器）下掛接DLSAM（數(shù)字用戶(hù)線接入復(fù)用器）設(shè)備（如華為51系列）作為用戶(hù)匯聚，利用原有的電話線為傳輸介質(zhì)接至用戶(hù)家中，用戶(hù)通過(guò)PPPoE（point t0 point protocol overEthernet）的撥號(hào)方式進(jìn)行認(rèn)證，動(dòng)態(tài)獲取IP地址后聯(lián)上互聯(lián)網(wǎng)。這種方式有效地利用了原有電話網(wǎng)絡(luò)的銅纜資源，解決了“最后一公里”的傳輸瓶頸問(wèn)題，在90年代作為主要的接入方式被普遍使用。但是xDSL方式能夠提供的帶寬非常有限，尤其隨著IPTV（網(wǎng)絡(luò)電視）、HDTV（高清晰電視）、雙向視頻、在線游戲等大流量寬帶業(yè)務(wù)的逐漸開(kāi)展與普及，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足后續(xù)業(yè)務(wù)開(kāi)展的帶寬要求。種種發(fā)展趨勢(shì)使得目前各大運(yùn)營(yíng)商積極建設(shè)FTTx、推廣“光進(jìn)銅退”，改造現(xiàn)有的銅纜接入網(wǎng)，采用光纖接人的方式為用戶(hù)提供高帶寬、全業(yè)務(wù)的接入平臺(tái)。
二、PON技術(shù)的引入
光纖接人從其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以分為P2P，（點(diǎn)到點(diǎn)）模式和P2MP，（點(diǎn)到多點(diǎn)）模式。P2P以傳統(tǒng)的MC+LAN（光纖收發(fā)器+5類(lèi)線）模式為主，劣勢(shì)十分明顯，如占用大量光纜資源，無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一有效的網(wǎng)絡(luò)管理，業(yè)務(wù)提供能力差等。因此運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注點(diǎn)多為P2MP，也就是PON（passive optical network，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）模式。
PON指0DN（optical distribution network，光配線網(wǎng)）不含有任何電子器件及電源，ODN全部由光分路器等無(wú)源器件組成，不需要貴重的有源電子設(shè)備。PON的突出優(yōu)點(diǎn)是消除了戶(hù)外的有源設(shè)備，所有的信號(hào)處理功能均在交換機(jī)和用戶(hù)宅內(nèi)設(shè)備中完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶(hù)真正接入時(shí)才投入。雖然它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍也比較小，但是它的造價(jià)低，無(wú)須另設(shè)機(jī)房，維護(hù)容易。因此，這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟(jì)地替代銅纜而成為用戶(hù)側(cè)接人方式并成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)FTTx接入的首選方案。
三、EPON小區(qū)組網(wǎng)分析
3.1 系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成
一套完整的EPON一般由以下3部分組成。
0LT（optical line terminal，光線路終端）是接入網(wǎng)的光纖線路終端，用于連接光纖干線的終端設(shè)備：它一方面將承載各種業(yè)務(wù)的信號(hào)在局端進(jìn)行匯聚，按照一定的信號(hào)格式送人接入網(wǎng)絡(luò)以便向終端用戶(hù)傳輸，另一方面將來(lái)自終端用戶(hù)的信號(hào)按照業(yè)務(wù)類(lèi)型分別送入各種業(yè)務(wù)網(wǎng)中：作為匯聚終端，OLT產(chǎn)品一般都會(huì)分為很多檔次，以適應(yīng)用戶(hù)密集程度不同的地區(qū)，如華為的MA5680T、MA5683T等，可提供700用戶(hù)到4000用戶(hù)不等的接人能力。
3.2 小區(qū)組網(wǎng)方案
接入總原則及要點(diǎn)：
1）小區(qū)EPON接入與原有的光纖接入能力沒(méi)有區(qū)別�？紤]到全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)，則優(yōu)選使用EPON接入，但需要工程部門(mén)確定是否可以接人：EPON接入的主要問(wèn)題是可能存在EPON節(jié)點(diǎn)到小區(qū)主機(jī)房過(guò)遠(yuǎn)（>20km）的情況，無(wú)法接入。
2）EPON的OLT設(shè)備放置在就近的城域網(wǎng)匯聚點(diǎn)，小區(qū)主機(jī)房為一級(jí)分光點(diǎn)，一級(jí)分光器放置于小區(qū)主機(jī)房?jī)?nèi)：如果有達(dá)到一定規(guī)模的小區(qū)或者有較小的OLT設(shè)備，也可以考慮在小區(qū)機(jī)房放置OLT。
3）OLT上行至城域網(wǎng)目前一般采用電口到城域網(wǎng)BAS設(shè)備；OLT下行至小區(qū)分光器最好采用兩條光纖保護(hù)，并采用2：N的分光器：
以下是2種EPON小區(qū)接入的實(shí)施方案并給出目前常用的光收發(fā)器方式接入的光纖到戶(hù)方案以進(jìn)行對(duì)比。
傳統(tǒng)的接入方式：光收發(fā)器+FTTB（光纖到大樓），如圖1所示。
方案說(shuō)明：
1）通過(guò)光纖和光收發(fā)器進(jìn)行接入，小區(qū)主機(jī)房需要放置光收發(fā)器，通過(guò)光纖上連到運(yùn)營(yíng)商側(cè)就近的城域網(wǎng)匯聚點(diǎn)。
2）采用光纖從小區(qū)主機(jī)房到樓道，樓道中放置匯聚交換機(jī)，直接出網(wǎng)線到戶(hù)的方式接入�？紤]到通用性的問(wèn)題，光模塊采用千兆光模塊。
3）主機(jī)房中的匯聚交換機(jī)的選擇根據(jù)小區(qū)規(guī)模而定，如：
LS-3928P-E1只有4個(gè)光口，適用于規(guī)模不大的小區(qū)，Quidway$6502則有更多的光口（12個(gè)），費(fèi)用也相對(duì)高。
4）用戶(hù)采用PPPoE撥號(hào)認(rèn)證，或者采用Web頁(yè)面認(rèn)證。
方案一：EPON接入+FTTB，見(jiàn)圖2。
方案說(shuō)明：
1）采用EPON進(jìn)行接入，EPON的OLT設(shè)備放置于運(yùn)營(yíng)商側(cè)的機(jī)房中，OLT上行至就近的城域網(wǎng)匯聚點(diǎn)，一級(jí)分光點(diǎn)置于小區(qū)的主機(jī)房?jī)?nèi)。采用2：N的分光器，對(duì)上行進(jìn)行保護(hù)。
2）分光器和樓道之間采用光纖到樓道，樓道中放置ONU設(shè)備，0NU出網(wǎng)線到用戶(hù)的方式接人。ONU設(shè)備采用B類(lèi)設(shè)備�？紤]到全業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)，可以采用帶語(yǔ)音接入的ONU。
3）用戶(hù)采用PPPoE撥號(hào)認(rèn)證，通過(guò)接人服務(wù)器（MA5200F、MA5200G等）連接到骨干城域網(wǎng)，或者采用web頁(yè)面認(rèn)證。
方案二：EPON+交換機(jī)，見(jiàn)圖3。
方案說(shuō)明：
1）采用EPON進(jìn)行接入，EPON的OLT設(shè)備放置于運(yùn)營(yíng)商側(cè)機(jī)房，0LT上行至就近的城域網(wǎng)匯聚點(diǎn)，一級(jí)分光點(diǎn)置于小區(qū)主機(jī)房?jī)?nèi)。采用2：N的分光器對(duì)上行進(jìn)行保護(hù)。
2）主機(jī)房中放置A類(lèi)ONU，ONXJ直接與匯聚交換機(jī)對(duì)接。
可以看出，基于EPON的FTTx方式與傳統(tǒng)的FTTx方式比較起來(lái)有很大的優(yōu)勢(shì)：
1）節(jié)約光纖資源。EPON的分光能力，大大提高了單纖的片區(qū)覆蓋能力。
2）可以提供真正的FTTH。傳統(tǒng)的光纖接入最多都是到大樓，很少有能到戶(hù)的，而EPON則為光纖到戶(hù)提供經(jīng)濟(jì)的解決方式。
3）可以提供豐富的功能。傳統(tǒng)的FTTx只能提供數(shù)據(jù)接口，業(yè)務(wù)單一，而EPON的ONU還可以提供語(yǔ)音接口，并且隨著業(yè)務(wù)的拓展，ONU可開(kāi)發(fā)更多更靈活的接口。
以上3種EPON的用戶(hù)接入方式再配以類(lèi)型豐富的ONU，基本能滿(mǎn)足企業(yè)信息化，小區(qū)光纖到戶(hù)，一網(wǎng)雙吧等各種需求，并提供完備的解決方案。
四、結(jié)束語(yǔ)
實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)小區(qū)不同的實(shí)際現(xiàn)狀，采用不同的接人方式。如：對(duì)于新建小區(qū)建議直接采用EPON接入+FTTH；對(duì)于成片新建小區(qū)建議采用EPON接人+FTTB模式；若此前寬帶用戶(hù)發(fā)展較好，可采用。EPON+交換機(jī)方式進(jìn)行舊小區(qū)改造。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商業(yè)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段的目標(biāo)是利用PON的傳輸能力，結(jié)合VLAN（虛擬局域網(wǎng)）、Q-in-Q（雙標(biāo)簽）、組播等技術(shù)，為不同等級(jí)數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，根據(jù)消費(fèi)者的承受能力，提供一步到位的FTTH，低成本的FTTB和FTTCab（光纖到交接箱）等多種建設(shè)模式，循序漸進(jìn)地完成接入帶寬的提升工作。利用豐富的0NU類(lèi)型為不同場(chǎng)景、不同用戶(hù)需求提供全面的接入方案，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通信、娛樂(lè)、安防等一系列數(shù)字家庭打包業(yè)務(wù)。
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