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，并成為電信運營商重要的業(yè)務收入來源。據(jù)統(tǒng)計，至2008年6月份，全球?qū)拵в脩粢堰_到3.82億，而我國的寬帶用戶已達到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)展趨勢來看，呈現(xiàn)出以下特點。
第一，DSL技術(shù)仍然占據(jù)寬帶市場的主導地位，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。
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、無線寬帶移動化、有線無線相互補充、實現(xiàn)無縫接入”的目標演進。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)模應用的時機已經(jīng)來臨，全球光纖接入部署開始加速。據(jù)統(tǒng)計，至2008年6月全球光纖接入用戶已達到4000萬戶，F(xiàn)TTx是目前用戶增長速度最快的寬帶接入技術(shù)，2008年第二季度，F(xiàn)TTx的增長率為6.9%，同期DSL和cablemodem的用戶增長率分別為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)模導入”的總體特點。
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。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，從無線接入市場來看，無線接入技術(shù)將從傳統(tǒng)的作為有線接入補充的定位向“與有線接入并存、面向個人、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)展的重點領(lǐng)域。
我國運營商FTTx的發(fā)展現(xiàn)狀及意義
我國寬帶光纖接入網(wǎng)從2007年開始進入了規(guī)模部署期，從我國FTTx未來的發(fā)展策略來看，運營商“大力推進光進銅退，實施接入網(wǎng)光纖化戰(zhàn)略，新建區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光纖到樓、光纖到村，加強城市已有區(qū)域的改造”的目標已經(jīng)非常清晰。據(jù)最新統(tǒng)計，我國電信運營商FTTx建設(shè)規(guī)模已經(jīng)達到450萬用戶端口。建網(wǎng)模式“以FTTB/C為主，F(xiàn)TTH為輔”。
筆者認為，我國運營商部署FTTx具有如下意義。
首先，為用戶提供更高速率的接入服務，適應未來寬帶市場及全業(yè)務市場競爭的需要。
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超過10Mbit/s，而“銅退光進”后FTTB/C+DSL或FTTB/C+LAN模式的光接入網(wǎng)使運營商可以提供超過20Mbit/s的接入服務，同時也為需要更高帶寬的高清電視等視頻業(yè)務的發(fā)展提供了基本條件。同時，對于已建銅纜網(wǎng)進行“光進銅退”的網(wǎng)絡改造，特別是在銅纜被盜嚴重、線路維護成本較高、管線遷改和交換機退網(wǎng)的地區(qū)首先實施銅纜退網(wǎng)并建設(shè)光接入網(wǎng)，對于盤活運營商的存量資產(chǎn)、提高資源（如管道）的使用效率、降低運營維護成本也有非常重要的意義。
其次，適應運營商網(wǎng)絡扁平化、簡化網(wǎng)絡層次的需要。傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)由于受限于信號的傳輸衰減，一般端局的覆蓋范圍在3km以內(nèi)，因此為了保證用戶覆蓋，端局數(shù)量很多，這給運營商的機房及配套設(shè)施建設(shè)和運營成本控制都帶來了挑戰(zhàn)，同時，由于端局分布較散，離城域網(wǎng)的業(yè)務控制節(jié)點較遠，因此需要增加城域匯聚層進行接入網(wǎng)端局節(jié)點的業(yè)務匯聚，這直接導致城域范圍內(nèi)網(wǎng)絡層次較多，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜，網(wǎng)絡運行維護成本增加。而光接入網(wǎng)的引入，其覆蓋范圍可以達到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)點處，從而簡化了接入網(wǎng)匯聚層的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，同時也節(jié)省了端局的數(shù)量。
無論是對于傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商的網(wǎng)絡升級和改造，還是缺少機房資源的新興寬帶運營商新建網(wǎng)絡，這一點都非常重要。因此，在加快光纖接入網(wǎng)應用的同時，應注意統(tǒng)籌規(guī)劃、集中設(shè)置OLT，實現(xiàn)“大容量、少節(jié)點”部署，實現(xiàn)有線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
最后，適應運營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡，提供多業(yè)務綜合承載，提供寬帶差異化和精細化運營。隨著運營商重組的實施，我國三大基礎(chǔ)電信運營商實行全業(yè)務經(jīng)營已經(jīng)箭在弦上，而光纖接入網(wǎng)作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡，需要承載話音、數(shù)據(jù)、視頻甚至企業(yè)接入、移動基站回傳等多種業(yè)務。縱觀光纖接入網(wǎng)的發(fā)展歷程，由于各種業(yè)務規(guī)模發(fā)展的時間不同以及其他復雜的原因，運營商的接入網(wǎng)形成了“一種業(yè)務建設(shè)一種光纖接入網(wǎng)”的“煙囪式”網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，這極大地增加了運營商的網(wǎng)絡建設(shè)成本和運營成本，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QoS等級支持能力”的特點決定了接入網(wǎng)向統(tǒng)一、融合、高效承載平臺的方向演進成為了現(xiàn)實可能。
我國FTTx建設(shè)和運營中應考慮的問題
綜合考慮光纖接入網(wǎng)建設(shè)和運營維護的各種問題，鑒于“光進銅退”的實施，F(xiàn)TTx的網(wǎng)絡建設(shè)除了考慮FTTx的系統(tǒng)設(shè)備之外，還應該加強接入光纜、OLT、ODN的整體規(guī)劃；同時要加強前后端聯(lián)動、供電保障、IT支撐、工程建設(shè)、運行維護等各項工作，盡快將接入能力轉(zhuǎn)化為業(yè)務與服務能力。從實際的情況來看，目前FTTx部署中面臨的很多問題，都在于運營商的基層部門對光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡建設(shè)以及運營維護的能力和經(jīng)驗不足，尤其是運營維護方面顯得特別突出，這主要表現(xiàn)在幾個方面。第一，設(shè)備開通、配置、升級繁雜；設(shè)備種類和網(wǎng)元數(shù)量增多，管理維護繁雜；多業(yè)務配置和業(yè)務發(fā)放涉及到多個設(shè)備、多套后臺支持系統(tǒng)，操作復雜；第二，隨著光纖逐步下移，需要維護管理的遠端節(jié)點成倍增加；遠端設(shè)備走出機房，設(shè)備的運行環(huán)境較差，故障率增加；設(shè)備分布廣，故障現(xiàn)場處理工作量大。而這些問題，都對FTTx的設(shè)備管理、設(shè)備開通、業(yè)務發(fā)放、故障監(jiān)控、網(wǎng)絡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)絡扁平化”的趨勢意味著OLT覆蓋的用戶數(shù)量增加，相應的對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提高，目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的800G交換容量、單板8個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。同時，在網(wǎng)絡層次簡化的情況下，OLT設(shè)備優(yōu)先考慮直接上聯(lián)BRAS/SR設(shè)備?？紤]到未來OLT容量越來越大，覆蓋的用戶數(shù)量較多，因此，對于FTTx網(wǎng)絡可靠性的要求也越來越高，對于PON設(shè)備本身，需要考慮OLT設(shè)備重要部件的保護（如電源板、主控板、上聯(lián)板的冗余保護），同時在組網(wǎng)保護方面，對于重要客戶或關(guān)鍵業(yè)務，OLT需考慮提供雙上聯(lián)保護，以避免單點故障、實現(xiàn)可靠接入。初期，對于直連BRAS/SR的OLT設(shè)備可通過采用鏈路捆綁或VRRP方式實現(xiàn)上聯(lián)鏈路的冗余保護，后續(xù)可考慮在OLT引入電信級以太網(wǎng)保護技術(shù)實現(xiàn)OLT主備鏈路間的毫秒級保護，以及OLT的BRAS/SR的雙歸屬配置。
FTTx網(wǎng)絡對PON遠端設(shè)備ONU的要求
在FTTB/C模式下，PON遠端設(shè)備ONU在功能以及性能方面都應保證網(wǎng)絡和業(yè)務的需要。PONONU設(shè)備應支持VLAN1:1和N:1轉(zhuǎn)換功能、跨VLAN組播復制等功能；應滿足QoS部署要求，支持802.1P和基于優(yōu)先級的隊列調(diào)度；ONU應根據(jù)業(yè)務發(fā)展需要提供內(nèi)置語音功能。對于不同的樓宇應用場合，對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寬窄帶的比例應根據(jù)業(yè)務滲透率進行選擇?？紤]到FTTB/CONU的運行環(huán)境，為保證長期運行性能，建議ONU應能在-10℃～55℃環(huán)境中工作，同時具有良好的散熱設(shè)計，對于插卡式ONU，可以使用風扇散熱，但風扇壽命至少超過5萬小時，對于一體化ONU，考慮到樓道特殊安裝環(huán)境對住戶的影響，不建議使用風扇，應采用自然散熱設(shè)計。同時，應具有良好的防雷性能，其中電源口和DSL/POTS口應具有4KV雷擊防護能力，并提供溫度、市電/電池、門禁等方面的遠程監(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)實際需要選裝電池或UPS進行備電。ONU設(shè)備形態(tài)應滿足樓道狹窄環(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)務運營時代，ONU作為末端接入設(shè)備也要符合全業(yè)務運營的戰(zhàn)略，ONU接口應該能夠支持基站承載、中小商業(yè)用戶專線接入的應用場景。作為ONU應用廣泛的光進銅退場景，ONU平臺架構(gòu)應該從現(xiàn)有的ADSL2+到VDSL2或LAN的平滑升級來支撐業(yè)務帶寬的平滑升級。
光接入網(wǎng)設(shè)備的管理
引入PON系統(tǒng)后，網(wǎng)絡管理維護面臨新的問題，接入點數(shù)量增加、業(yè)務從單一業(yè)務向多業(yè)務轉(zhuǎn)變、業(yè)務管理更加精細化、光纜網(wǎng)絡的維護量增加等等。在采用PON的光接入網(wǎng)絡規(guī)模部署后，ONU的數(shù)量非常多，對ONU的操作管理維護是非常重要的。FTTB模式下PONONU的管理維護，采取OAM+SNMP協(xié)議（EPON）或者OMCI+SNMP聯(lián)合管理。OAM或OMCI負責PON協(xié)議相關(guān)功能的管理；SNMP接口負責端口、協(xié)議和業(yè)務的相關(guān)功能。FTTH模式下PONONU的管理維護，采取OAM/OMCI+TR-069聯(lián)合管理。
對于采用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庫方式，支持IP城域網(wǎng)網(wǎng)管和軟交換網(wǎng)管對其進行VLAN、QoS及話音接入等業(yè)務信息的遠程配置管理。
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)進行管理，原則上不再為FTTH語音接入設(shè)備新建獨立的網(wǎng)管系統(tǒng)；對于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)備應由軟交換網(wǎng)管統(tǒng)一管理。
FTTx網(wǎng)絡的綜合業(yè)務承載能力
FTTx網(wǎng)絡建設(shè)應充分考慮滿足未來多業(yè)務統(tǒng)一承載的需求，具備按客戶、業(yè)務區(qū)分和差異化承載能力，滿足語音、視頻等業(yè)務的高質(zhì)量接入需求。FTTx光纖接入網(wǎng)絡應部署基于802.1P的QoS策略，并在OLT和ONU設(shè)備部署相應的優(yōu)先級隊列，并具備相應的業(yè)務流分類、優(yōu)先級標記、優(yōu)先級隊列調(diào)度以實現(xiàn)基于業(yè)務優(yōu)先級的包轉(zhuǎn)發(fā)，滿足不同業(yè)務的質(zhì)量保障需求。在WLAN功能方面，為了適應未來網(wǎng)絡發(fā)展的需要，PON設(shè)備應支持VLANStacking功能，其中，外層VLANTAG可以用于標識業(yè)務，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，同時支持1:1和N:1VLAN映射功能。
FTTx網(wǎng)絡多業(yè)務承載對城域業(yè)務控制層的影響
業(yè)務接入控制層分為單邊緣和多邊緣兩種結(jié)構(gòu)。一個用戶所有的業(yè)務流量終結(jié)在同一臺業(yè)務光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上，為單邊緣結(jié)構(gòu)；一個用戶不同的業(yè)務終結(jié)在不同的業(yè)務光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上，為多邊緣結(jié)構(gòu)。FTTx網(wǎng)絡綜合業(yè)務承載能力的支持能力給城域網(wǎng)的業(yè)務控制層帶來了相應的影響，對于重要的政企客戶通過SR接入；對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)；對于業(yè)務量較大、BRAS設(shè)備不能較好地支持多業(yè)務接入控制的情況，可采用多邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。在同一城域網(wǎng)內(nèi)可同時采用單邊緣和多邊緣混合組網(wǎng)。同時，統(tǒng)籌考慮IPTV、WLAN和VoIP等多業(yè)務的需要，在IP城域網(wǎng)內(nèi)應考慮DHCP的引入并逐步開始建設(shè)DHCP平臺，DHCP平臺管理系統(tǒng)可集中部署，在DHCP系統(tǒng)安全性、可靠性、擴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)務的實際需求，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接入認證方式，適應永久在線和有組播需求的業(yè)務。
伴隨著運營商網(wǎng)絡運營的需要以及技術(shù)的發(fā)展趨勢，整個電信網(wǎng)面臨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)扁平化、運營管理維護智能化、網(wǎng)絡融合帶來的業(yè)務綜合承載化以及網(wǎng)絡高可靠性的趨勢，而作為網(wǎng)絡端到端一部分的光纖接入網(wǎng)也必須適應這樣變化的需要，光纖接入網(wǎng)的引入對于這種變化是一種促進，同時自身在網(wǎng)絡和設(shè)備層面面臨著挑戰(zhàn)。
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