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PON应用及运营考虑

发布时间:2020-01-14 15:39:40阅读:来源:科盛检测设备

一、xPON接入技术介绍

无源光网络(PON)技术是一种点到多点的光纤接入技术,它由局侧的OLT(光线路终端)、用户侧的ONU(光网络单元)以及ODN(光分配网络)组成。一般,其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA方式,而且可以灵活组成树型、星型、总线型等拓扑结构。所谓“无源”指ODN中不含有任何有源电子器件。因此,采用PON技术具有高速率,可实现多业务接入、节省光纤、易于升级扩容、便于维护管理等优点,它是较为理想的宽带接入技术。PON技术可以分为两大类,一类是由ITU定义的APON(G.983)、GPON(G.984)标准,另外一类是由IEEE定义的EPON(IEEE802.3ah)标准。APON基于ATM技术,支持上下行对称的155Mbit/s速率和非对称的155/622Mbit/s速率,最大传输距离为20km。APON利用了ATM的多业务支持能力和QoS机制,可提供语音、数据、图像等多种业务接入,具有完善的OAM功能。随着互联网的快速发展和以太网技术的广泛使用,基于ATM技术的APON由于标准复杂,设备成本较高,传送IP业务效率较低,致使其推广应用受阻,新出现的EPON和GPON技术将成为PON接入领域的主流技术。

EPON标准由IEEE的EFM工作组制定,是基于以太网的PON技术,采用点到多点结构、无源光纤传输方式,是几种最佳的技术和网络结构的结合。EPON支持分路比为1:32或1:64,可提供上下行对称的1.25Gbit/s传输速率,支持最大传输距离为20km。EPON标准没有对承载TDM业务做出明确规范,同时在动态带宽分配、OAM、QoS等方面具有高度的开放性和可扩展性,从而导致厂家纷纷利用私有协议实现各自的系统功能,不同厂家设备的互通难以实现。由于EPON采用以太网帧的封装方式,非常适于承载IP业务,传输速率高,可扩展性强,适应宽带接入的IP化发展潮流,在宽带业务接入市场上具有广阔的应用前景。

EPON适用于解决企业/事业用户的综合业务接入及高档小区的宽带接入。EPON标准和设备都已比较成熟,在国内已进入试用阶段,随着其成本的进一步下降,EPON将获得更为广泛的应用。

GPON技术是FSAN/ITU继APON以后正在制定的又一宽带PON标准,支持上下行对称或非对称多种速率等级,下行速率最高为2.5Gbit/s,支持分路比为1:64或1:128,传输距离为20km。GPON标准规定在TC(传输汇聚层)可采用ATM和GEM两种封装方式,GEM类似于通用成帧规程GFP,是一种灵活的帧封装结构,可实现为包括语音、IP在内的现有各种数据业务提供通用映射,同时可以适配未来可能出现的各种新业务,过程简单,封装效率高。GPON能对接入的各种业务提供多种服务等级、实现相应的QoS保证,并且具有强大的OAM功能。GPON适用于为高端用户提供数据、语音等综合业务接入或为大客户提供专线接入。GPON是运营商驱动的标准,具有更周到的运营利益考虑,相对EPON而言在综合业务支持、传输速率和效率及OAM功能等方面具有优势。

二、PON的典型组网及应用

N的典型组网

典型的PON组网如图1所示,PON组网具有以下优点。

◇节省大量光纤和光收发器,建网成本较传统方案更低。

◇网络中无有源设备,可靠性高,维护费用显著降低。

◇可提供最高20km的远距离高带宽接入,且带宽可动态调整。

◇每个用户上行带宽独享,可提供类似TDM的专线质量。

◇大容量、广覆盖、少局所的建网模型,更符合运营商的网络发展思路。

◇组网模型不受太多限制,可以灵活组建链型、树型、星型等网络。

2.典型应用

(1)村通工程

◇每个乡镇部署1台OLT,每村部署1台ONU,分光器按需配置。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

◇节省主干光纤资源,主干只需要一根光纤就可以解决多个远距离用户的接入。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇分光器为无源设备,分光器和ONU提供室外机型,降低组网成本和运维成本。

◇高度集中的运营管理与维护。

(2)市政应用(如监控)

◇沿着道路铺设光纤,分光器部署在路口、重要路段或其他重要区域,局端部署1台OLT,视频监视系统按需部署,连接到ONU。

◇节省主干光纤资源,只需要沿街铺设一条主干光纤,就可以解决多个摄像头的接入。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇ONU到局端为无源设备,分光器和ONU提供室外机型,降低组网成本和运维成本。

◇高度集中的运营管理与维护。

(3)特殊地形的大客户接入

◇对于在狭长地带分布的多个大客户,采用EPON接入可大量节约光缆,只需要沿街铺设一条光纤,就可以解决多个大客户的接入。

◇综合业务接入:Internet/VPN/VoIP/IPTV。

◇按需带宽分配,满足用户带宽差异化接入需求。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇用户到局端之间为无源设备,降低运维成本。

◇高度集中运营管理与维护。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

(4)FTTB小区宽带接入

◇光纤到住宅楼,五类线入户。

◇综合业务接入:Internet/IPTV/VoIP。

◇按需带宽分配,满足用户带宽差异化接入需求。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇高度集中运营管理与维护。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

◇按照1.5M每用户,每EPON线路最大支持667个用户并发。

(5)FTTH小区接入

◇光纤入户,无源分光器取代楼道交换机,用户到局端为无源设备,降低组网成本和运维成本。

◇综合业务接入:Internet/IPTV/VoIP。

◇按需带宽分配,满足用户带宽差异化接入需求。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇高度集中运营管理与维护。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

◇采用一级分光,最多支持1408户。

(6)NGN接入

◇接入AG等NGN设备。

◇20km超长距离传输,最远覆盖可达40km。

◇节省主干光纤资源。

◇TDM专线方式的QoS保障。

◇ONU到OLT之间为无源设备,降低组网成本和运维成本。

◇提供高可靠性保证。

三、运营商对PON的考虑

1.运营商接入网发展原则

接入网的建设应立足于既要满足客户传统业务的要求,又要考虑到用户对宽带业务的潜在需求。根据业务发展的要求,接入网将承载数据业务、图像业务和语音业务等组成的多媒体业务,同时以数据业务带动语音业务的发展。因此,接入网应当具备数据、图像及语音等多种业务的综合接入能力,并建成一个数字化、宽带化、综合化的接入网,以适应业务发展的需求。

接入解决方案主要需要考虑以下几点。

用户需求——包括目前的需求和业务预测,如带宽、QoS等,根据用户的需求,选择可满足需求的技术。

自身的条件——包括已有的资源和可充分利用的建设资金,资源是包括实物资源和人力资源。实物资源包括机楼、接入机房、光缆、电缆、设备等;而人力资源包括目前人员的素质和技术水平等。

◇应用场合——比如是大客户还是一般客户;城市、农村、写字楼和住宅小区等,将会根据实际情况选用不同的技术和方案。

◇投资回报率和回收期——解决方案的成本和项目的收益将在方案选择起到至关重要的作用。

◇项目延续性——项目方案如何保证日后扩容和发展的延续性。

◇维护成本——除了考虑一次性投资成本,还要考虑日后的维护成本。建设成本是一次性投入,但作为电信级网络,还要考虑设备可维护和可管理性,局部继承原有的维护方式,而不需要增加太多的额外维护成本。

◇技术的寿命和可持续发展——该数据业务接入解决方案是否具有可持续发展的能力,技术是否具有生命力。

2.运营商对PON的考虑

从技术上看,在PON技术中,由于APON技术比较复杂、速率有限、设备价格高,在应用上难有大的发展,未来PON技术将在EPON与GPON间进行选择,考虑到GPON的高传输速率、高效率的多业务承载能力、强大的OAM功能和扩展能力,未来将具有较好的发展前景。但目前EPON和GPON技术仍处于发展初期,相关标准虽然已制定,但技术成熟度、成本等各方面仍有待研究。PON技术从市场需求、技术成熟度、设备成本角度看,离大规模商用尚需一段时间。当前可在商业用户确有需求的情况下,进行技术试验和小范围应用,随着其技术的完善与成熟、设备成本的进一步下降及宽带市场需求的驱动,PON有望在将来获得规模商用。

作者:中国联合通信有限公司 张云勇 来源:通信世界网 声明:除非本站原创文章,其它转载和投稿的文章版权均归原作者所有,且不代表本站赞同其观点和看法。如版权人或相关方存在异议,请联系网站编辑:wanglq@

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