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FTTx的技术发展和实际应用

2010-10-09 18:03
吃瓜天狼
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  摘要

  FTTx是未来固定宽带接入的发展方向。随着市场需求、建设成本、国家政策等各方面因素的推动,我国FTTx用户获得了快速发展。EPON和GPON是实现FTTx的两种主要技术。与GPON相比,EPON具有产业链更完整成本更低的优点,近年来国内运营商主要采用EPON技术来实现FTTx。北京联通在前几年内主要采用FTTB方式,FTTH已成为当今主流的应用模式。从2005年至今,北京联通在EPON实际应用中遇到了一些问题并采取了相应解决办法。未来xPON将向10Gbit/s更高速发展,容量和分光比进一步提高,单位成本进一步降低,FTTH将引发一场全球性技术革命。

  1  引言

  FTTx是指把光纤用于接入层网络,使光纤靠近用户的接入组网方式。光纤接入网采用光纤作为传输媒质,具有传输容量大、传输质量高、高可靠性、传输距离长、抗电磁干扰等优点,是未来固定宽带接入的发展方向。从传统的接入网来看,最后一公里是资源也是负担,最后一公里接入网体现了用户的接入控制权,也是电信运营商网络的核心竞争力的表现。

  近年来,人们的需求已经由单纯的语音通讯向多媒体通讯迈进,随着IPTV,HDTV,体感游戏,数字家庭等业务的兴起,传统接入方式已经无法满足日益攀升的带宽要求,FTTx接入速率可以高达20Mbit/s~100Mbit/s,凭借其无法比拟的带宽优势而成为必然选择。随着技术的不断成熟和商业化规模效应,近几年FTTx的成本降低已超过50%,2010年我国新建FTTx的综合建设成本比2009年下降了25%,成本的大幅下降给FTTx大规模普及创造了条件。同时,随着国务院2010年7月正式公布全国三网试点城市名单,我国三网融合已进入实质性阶段,FTTx作为实现三网融合的首要技术选择,迎来了大幅度发展的难得机遇。

  由于市场需求、建设成本、国家政策等各方面因素的推动,我国从2007年开始规模部署FTTx,目前我国FTTx用户已经突破2000万大关,乐观估计甚至已达到2300万,远远超过了日本的1700万用户,截至2009年我国就已经成为全球最大的FTTx国家。

  2  FTTx的技术发展

  在所有已知的FTTx实现技术中,无源光网络(Passive Optical Network,PON)技术以光纤为传输媒质,具备高接入带宽、全程无源分光传输的特点,在管理运维、带宽性能、综合业务提供、带宽分配策略、组网灵活性等方面,相比其他光接入技术具有明显的优势。

  PON系统由OLTONU和ODN组成,其结构如图1所示。其中,OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)位于局端,是整个PON系统的核心部件,向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口,向下提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口,以广播方式向各ONU发送数据。ODN(Optical Distribution Network,光纤分布网)是由POS(Passive Optical Splitter,无源光纤分路器)组成的光纤分配网络,使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。ONU(Optical Network Unit,光网络单元)位于用户端,实现数据和话音业务的接入。

  图1  PON系统网络结构示意图

  PON技术的概念是20世纪90年代初提出的,经过10多年的变迁,PON技术经历了从窄带PON到APON,再到EPON和GPON的发展历程。窄带PON是基于TDM的,性价比不好已经自然消亡。APON是基于ATM的PON技术,虽然标准非常成熟,但由于ATM协议复杂且设备价格较高,提供的接入速率相对较低,现在已不适合采用。目前,业界最主要的两个PON标准,一个是由IEEE制定的Ethernet PON (EPON)标准,另一个是由ITU/FSAN制定的Gigabit PON(GPON)标准。EPON是在以太网基础上发展起来的,兼具了无源光网络独特的网络结构优势和以太网的低成本优势。GPON是在传统ATM封装基础上进一步采用了GFP封装,以提高效率增加对TDM业务的支持。

  业界一直有EPON和GPON技术之争,从表1可以看出,GPON相比EPON推出标准更晚、更完善,从技术层面而言,GPON在上、下行速率、分路比、网管功能、支持TDM业务更具优势;但EPON的产业链更完整、更成熟、成本更低,同时EPON标准制定得更宽松,厂家在开发产品时有更大的灵活性。有数据表明,对电信运营商来说,最后一公里接入网的投资占到了整个网络的60%~70%。从运营商的角度来看,所采用技术应具有尽可能低的成本、良好的带宽提供能力和多业务提供能力,成熟可靠已有商业化规模应用。因此,近年来国内运营商主要采用EPON技术来实现FTTx,GPON总体处于测试和试验阶段。

  表1  EPON/GPON技术对比

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