FTTX技術(shù)及其應用

本期關(guān)注曹俏梅:FIIX技術(shù)及其應用FTTX技術(shù)及其應用FTTX Technology and Its Application曹俏梅摘要對幾種光纖接入技術(shù)進(jìn)行比較分析,并簡(jiǎn)要Cao Qiaomei介紹了國外運營(yíng)商的在部署FTTX的情況。1994年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)管理工程和情報工程系關(guān)鍵詞FTTX以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)絡(luò )部署中訊郵電咨詢(xún)設計院工程師Abstract Several optical fiber access technologies arecompared. Foreign telecom carriers" FTTX deployment isdescribed briefly.Keywords FTTx Ethernet Passive optical networkNetwork deployment0引言FTTH網(wǎng)絡(luò )中的點(diǎn)到點(diǎn)接入技術(shù)是將電信號轉換成光信號進(jìn)行長(cháng)距離的傳輸,上下行帶寬都可以面對傳統語(yǔ)音業(yè)務(wù)營(yíng)收的不斷下降,提供寬帶達到100Mbit/s甚至1000 Mbit/s。采用點(diǎn)到點(diǎn)方式業(yè)務(wù)正迅速變成每個(gè)運營(yíng)商商業(yè)模式的一個(gè)基石,實(shí)現FTH具有產(chǎn)品成熟、結構技術(shù)簡(jiǎn)單、安全性光纖接入是任何成功的寬帶策略所必須的。近來(lái),固較好的特點(diǎn),在日本和美國已廣泛應用。其主要優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)運營(yíng)商均積極轉向提供整合語(yǔ)音、數據、視頻的如下Triple-play業(yè)務(wù),以期能提高APRU值,而現有寬帶a)帶寬有保證,每用戶(hù)可以在配線(xiàn)段和引入線(xiàn)接入網(wǎng)升級將成為當務(wù)之急。各大運營(yíng)商都紛紛投段獨享100Mbis乃至 I Gbit/s帶寬入光纖的部署。在剛剛結束的2006美國OFCb)集中在小區機房配線(xiàn),易于放號、維護和管NFOEC大展上,FTX的發(fā)展和部署成為與會(huì )專(zhuān)家理討論的焦點(diǎn),就連光纖到戶(hù)(FTTH)發(fā)展比較遲緩的c)設備端口利用率高,可以根據接入用戶(hù)數的歐洲在“FTTH歐洲論壇年會(huì )”上也提出了“很明顯,增加而逐步擴容,因而在低密度用戶(hù)分布地區成本光纖時(shí)代已經(jīng)到來(lái)”的口號較低;雖然,市場(chǎng)需求、價(jià)格和政府的政策是影響FT-d)由于用戶(hù)可獨立享有一根光纖,因此信息安TX發(fā)展的主要因素,但選擇正確的技術(shù)、FTIX結構全性較好;和商業(yè)模式是運營(yíng)商進(jìn)行大規模部署FTX時(shí)首要f)傳輸距離長(cháng),服務(wù)區域大?？紤]的問(wèn)題。但這種技術(shù)最大的缺點(diǎn)是需要鋪設大量的光纖和光收發(fā)器,在大卻應甲情下網(wǎng)絲鋪設困難,設1光接入技術(shù)備成本也很難中國煤化工,有源以太1.1點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統CNMH網(wǎng)并沒(méi)有一個(gè)統的你,八m廣主種不兼容的16虧屴藪據4期2006年4月本期關(guān)注曹俏梅:FTIⅨX技術(shù)及其應用解決方案。還有一個(gè)可能影響選擇以太網(wǎng)技術(shù)的因本和運行成本素是傳統視頻業(yè)務(wù)的提供方式,因此被認為是實(shí)現b)下行業(yè)務(wù)速率可達1Gbis,允許支持更多FTTH的過(guò)渡技術(shù)用戶(hù)和更高帶寬1.2點(diǎn)到多點(diǎn)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )系統c)硬件簡(jiǎn)單,無(wú)須室外電子設備,使安裝部署APON和工作得以簡(jiǎn)化;APON是20世紀90年代中期由FSAN開(kāi)發(fā)完d)可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片,實(shí)現成的,并提交給ITU-T形成了G983x標準系列。其較簡(jiǎn)單,成本低下行速率為622Mbis,上行速率為155 Mbit/s,由于e)改進(jìn)了電路的靈活指配、業(yè)務(wù)的提供和重配采用了ATM技術(shù),因此可承載64kbis語(yǔ)音業(yè)務(wù)、置能力ATM業(yè)務(wù)和P業(yè)務(wù)等各種類(lèi)型業(yè)務(wù),并可提供強f)提供了多層安全機制,諸如VLAN、閉合用戶(hù)有力的QoS保證。群和支持ⅤPN等。BPON是在A(yíng)PON上發(fā)展起來(lái)的,最早在日本EPON的主要缺點(diǎn)如下興起的標準。1998年NT就和南方貝爾共同制定了a)由于IE802.3ah只規定了MAC層和物理第一個(gè)BPON標準,并開(kāi)始了BPO0N的商業(yè)運營(yíng)。美層,MAC層以上的標準靠制造商自行開(kāi)發(fā),因而帶國的運營(yíng)商也因為歷史的原因,傾向于使用BPON來(lái)靈活性的同時(shí)也造成了設備互操作性差標準來(lái)構建FITH網(wǎng)絡(luò )。但 APON/BPON的業(yè)務(wù)適b)EPON的總效率較低配提供很復雜,業(yè)務(wù)提供能力有限,數據傳送速率和c)沒(méi)有基于標準的運營(yíng)維護信道進(jìn)行監測、診效率不高,成本較高,其市場(chǎng)前景由于A(yíng)TM的衰落斷和配置OLT而黯淡。d)EPON的設計沒(méi)有考慮直接支持以太網(wǎng)以外1.2.2 EPON的業(yè)務(wù),多業(yè)務(wù)支持能力較差EPON由EFM工作組提出并在IEEE8023ah1.2.3GPON標準中進(jìn)行規范,它在PON層上以 Ethernet為載2003年ⅣTU-T通過(guò)2個(gè)有關(guān)GPON的新標體,上行以突發(fā)的 Ethernet包方式發(fā)送數據流。E-準—G9841和G9842。GPON是BPON的繼承PON可提供上下行對稱(chēng)1.25 Gbit/s傳輸速率,下行和發(fā)展。按照這一最新標準的規定,GPON可以提供l0Glis的傳輸速率正在研究中1.244、2.488 Gbit/s的下行速率和ITU規定的155在多種基于PON的技術(shù)中,EPON由于其技術(shù)622Mbis以及1.255Gbit/s等多種標準上行速率和價(jià)格方面的優(yōu)勢已逐漸成為最受歡迎的FIIH技即可以靈活地提供對稱(chēng)和非對稱(chēng)速率。術(shù)。由于采用 Ethernet封裝方式,因此非常適于承載GPON的主要優(yōu)點(diǎn)如下P業(yè)務(wù),符合PP網(wǎng)絡(luò )迅猛發(fā)展的趨勢,這也是Ea)相對其他PON技術(shù),GPON在速率、速率靈PON技術(shù)能夠獲得業(yè)界青睞的重要原因。但Eth-活性、傳輸距離和分路比方面有優(yōu)勢。傳輸距離至少emet封裝方式也給EPON技術(shù)帶來(lái)了一個(gè)致命的達20km,分路比最大為1:64;缺點(diǎn)——難以承載語(yǔ)音或電路方式數據等TDM業(yè)b)適應任何用戶(hù)信號格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò )制務(wù),雖然目前國內外均對 TDM over Ethernet技術(shù)進(jìn)式,無(wú)需附加ATM或P封裝裝層,封裝效率高、提供行了積極的研究并取得了一定的成果,但并不十分業(yè)務(wù)靈活成熟,要完全達到TDM業(yè)務(wù)要求的嚴格QS更是)可以直接高質(zhì)量、靈活地支持實(shí)時(shí)的TDM面臨相當大的困難,這給EPON的應用帶來(lái)了很多語(yǔ)音業(yè)務(wù),延時(shí)和抖動(dòng)性能很好限制。d)在運營(yíng)維護和網(wǎng)管方面,比EPON有更大改從結構上看,EPON的最大優(yōu)點(diǎn)是極大地簡(jiǎn)化進(jìn)中國煤化工了傳統的多層重疊網(wǎng)結構,主要優(yōu)點(diǎn)如下GPON的CNMHG如EPON,a)消除了ATM和SDH層,從而降低了初始成難度較高,使設備成本較昌。17郵電設計技術(shù)第4期2006年4月本期關(guān)注曹俏梅:FIIX技術(shù)及其應用總的來(lái)看,GPON和FPON面臨的共同挑戰有在2004年開(kāi)始其FTP計劃。其他在歐洲和北美的以下幾點(diǎn)運營(yíng)商、市政當局和開(kāi)發(fā)者也開(kāi)始實(shí)施他們的計劃。a)怎樣才能在巸 thernet/GFP上有效承載TDM另一種選擇是FTrC/FIIN并用高速銅線(xiàn)技術(shù)連接業(yè)務(wù)并能提供電信級的服務(wù)質(zhì)量;到用戶(hù)。采用這種模式的有美國的SBC和Bellb)由于GPON和EPON是點(diǎn)對多點(diǎn)的星形或 South、韓國的KT和歐洲的幾個(gè)主要的PTT。樹(shù)形網(wǎng)絡(luò ),需要通過(guò)一個(gè)1+1并經(jīng)過(guò)不同路由的光2.1 FTTN/FTTO模式網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現電信級的保護恢復,網(wǎng)絡(luò )成本將非常高;2.1.1FTTNc)目前GPON和EPON設備成本主要受限于FTTN是FTTX中光纖使用比例最小的解決方突發(fā)光發(fā)送/接收模塊以及核心的控制模埉/芯片,案。由于干線(xiàn)光纖提供了大的傳輸容量,所以可以充這些模塊要么尚未成熟,要么是價(jià)格昂貴還難以適分利用已有的銅纜。一些運營(yíng)商都把它作為向應市場(chǎng)需要FTTH的過(guò)渡方案d)GPON和EPON的一次性投入成本較高,不SBC在2005年啟動(dòng)總投資為40億美元的“光太適合逐步投資擴容的傳統電信建設模式,最適合速”計劃,3年內投資40億-60億美元,對于原來(lái)已完全新建或改建的密集用戶(hù)區域。經(jīng)有基礎設施的區域,建設FTN+ADSL2+/VDSL2APON/BPON、GPON和EPON的標準及特征如寬帶接入設施,而對于原來(lái)基礎設施空白的區域,實(shí)表1所示。施FTTP。到2007年覆蓋1900萬(wàn)個(gè)家庭用戶(hù)(1800萬(wàn)FTTN+ADSL2+/DSL2,100萬(wàn)FTTP),覆蓋2FTTX在各國的部署目標用戶(hù)達到90%以上。根據光纖到用戶(hù)的距離來(lái)分類(lèi),FTTX可分成Bellsouth采用FTTN+ADSL2+/VDSL的方式預光纖到交換箱(FTTC)光纖到節點(diǎn)(FTTN)、光纖到計2009年FTH用戶(hù)達150萬(wàn)~300萬(wàn)駐地(FTTP)及FTTH等4種模式。2.2FTTP/FTTH模式目前,國內外各大運營(yíng)商已部署的FTX大致2.2.1FTP有2種模式。一種選擇是 FTTP/FTTH。NTT采用這2004年7月Ⅴ verizon啟動(dòng)了名為FIOS的高速種模式已經(jīng)有幾年了,并與2005年宣布一項新的計光纖網(wǎng)絡(luò )服務(wù)計劃。FOS就是通過(guò)FTTP為用戶(hù)提劃,到2010年將突破3000萬(wàn)用戶(hù)。在美國,Ⅴ eron供達30Mbit/s數據網(wǎng)絡(luò )連接,從而為提供包括表1 APON/BPON、GPON和EPON的標準及特征APON/BPONEPONGPON標準ITUG 983IEEE 803. ahITU-TG. 98數據包單元大小/B帶寬下行速率622M,上行速率155Mh上下行速率均達到125Cs下行速率125Ci,上行速率可配置155、622Mbit/s和1.25/2.5 Gbits下行波長(cháng)/m1480~1500上行波長(cháng)/m12601360業(yè)務(wù)模式ATMEthernetATM、 Ethernet、TDM語(yǔ)音TDMVoP或TDM視頻在1550在1550ODN級支持A、B和CA和B最大PON分路32中國煤化工CNMHG效率%18虧屴藪據4期2006年4月曹俏梅:FTIⅨX技術(shù)及其應用STNTDM交換CLETROS GR303語(yǔ)音LATA核心路由器TRS7國0c120T&語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)/WDM分路器網(wǎng)關(guān)路由器TM交換HubO數據2m3共視頻電源圖1 Verizon fttp網(wǎng)絡(luò )結構IPTV在內的基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò )3結束語(yǔ)基礎。 Verizon fttp網(wǎng)絡(luò )結構如圖1所示。2.2.2 FTTH運營(yíng)商在大規模的部署FTIX前,應充分了解日本對于FTH的研究由來(lái)已久,1996年 NTT FTTX的市場(chǎng)特點(diǎn),既不能忽略FTTX的技術(shù)風(fēng)險,建設了第一個(gè)BPON實(shí)驗網(wǎng)絡(luò ),1998年NTT和盲目追求高帶寬,全業(yè)務(wù)接入,也不因FTX網(wǎng)絡(luò )建Bellsouth聯(lián)合制定了第一個(gè)BPON標準,并且開(kāi)始設的高投入,而無(wú)所作為。要用發(fā)展的眼光分析其投了BPON商用網(wǎng)絡(luò )的運營(yíng)。日本的許多家運營(yíng)商都資效益,選擇合理的建網(wǎng)方案。在2005年針對FTTH市場(chǎng)發(fā)起進(jìn)攻,FTTH市場(chǎng)成參考文獻為日本網(wǎng)絡(luò )接入市場(chǎng)中的熱點(diǎn)rTIX的各種模式互相滲透,不是互不相容的I M. Abrams, P.C. becker, ect. FTTP Deployments inUSA and Japan-EFTN和FTTC沒(méi)有投資風(fēng)險,同時(shí),這2種方案又quipment Choices and Service Provider Imperatives. IEEE Journal ofLightwave Technology January 2005能充分利用已有的銅纜接入網(wǎng),也能提供足夠的回 JohnC Tanner Fiber at Any Cost Telecomasia. M2006路容量,可以比FTTP更早地提供FTP現在能提供3韋樂(lè )平FTTH的技術(shù)特征與方案選擇www.chinaunicom.com.cn的業(yè)務(wù)。為了立刻獲得收入以及為最終目標 FTTPDTPT籌措資金,運營(yíng)商可以采用FTN和FTTC作為過(guò)渡方案來(lái)減小有線(xiàn)電視提供商的威脅,稿日期(編輯俞厚芬)阿爾卡特與英國電信優(yōu)先權。(陳松)速下行分組接入解決方案進(jìn)一步增強簽訂21世紀網(wǎng)絡(luò )合同Optimus的3G網(wǎng)絡(luò )(楊建悅)阿爾卡特近日宣布,與英國電信就愛(ài)立信信息愛(ài)立信為Maxs提供語(yǔ)音軟交換解決世紀網(wǎng)絡(luò )項目達成協(xié)議,將為21世紀愛(ài)立信為葡萄牙 Optimus提供 HSDPA方案近日,馬來(lái)西亞電信運營(yíng)商 Maxis網(wǎng)絡(luò )的城堿節點(diǎn)提供7750 Service router解決方案:近日, Sonaecom集團旗下的宣布選擇愛(ài)立信語(yǔ)音軟交換解決方案以及5620 Service Aware Manager.。此外,移動(dòng)運營(yíng)商 Optimus宣布選擇愛(ài)立信作為其固定網(wǎng)絡(luò )現代化的一部分。該合阿爾卡特解決方案還包括“ Service and IP多媒體子系統解決方案,用于提供新中國煤化工Q系統的部署交換系統,該產(chǎn)品可根型多媒體和融合服務(wù)。此外,愛(ài)立信還CNMHG及為期5年據相關(guān)業(yè)務(wù)內容設定流量的服務(wù)質(zhì)量將利用其市場(chǎng)領(lǐng)先的移動(dòng)軟交換和高的運營(yíng)和維護支持(楊建悅)19郵電設計技術(shù)第4期2006年4月