FTTP/FTTH現(xiàn)代寬帶網(wǎng)絡(luò)理想解決方案

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速發(fā)展，網(wǎng)上新業(yè)務(wù)層出不窮，特別是近年來開始風(fēng)靡的網(wǎng)絡(luò)游戲，MSN和QQ等實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信工具，使得人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬的需求持續(xù)增加。主流接入技術(shù)從撥號(hào)逐漸過渡到速度更快的ADSL和以太網(wǎng)，也反映出人們這種對(duì)接入帶寬需求永無止境、不斷上升的趨勢(shì)。

　　與其他有線、無線通信技術(shù)相比，光纖通信在帶寬容量方面具有無與倫比的優(yōu)勢(shì)。光纖通信經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)在遍布全球的干線通信網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前，骨干網(wǎng)絡(luò)容量超前，帶寬資源過剩。而與此形成鮮明對(duì)比的是，接入網(wǎng)領(lǐng)域仍然是銅纜接入的天下，雖不斷有新技術(shù)涌現(xiàn)，但終究受限于其物理本性，難以在接入帶寬距離上有更大的突破。這使得接入網(wǎng)成為整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，既限制了寬帶網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)的進(jìn)一步開發(fā)，也在一定程度上阻礙了長(zhǎng)途光纖通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　接入網(wǎng)絡(luò)光纖化曾經(jīng)是很多電信運(yùn)營(yíng)公司長(zhǎng)期以來追求的理想。然而，受技術(shù)成熟水平、市場(chǎng)開放程度、成本等諸多因素的限制，除了少數(shù)十分發(fā)達(dá)的地區(qū)(美國(guó)、歐洲和日本)做過一些這方面的試驗(yàn)外，一直未能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。而這種局面在低成本的EPON技術(shù)出現(xiàn)并迅速成熟的今天將有望得到根本的改觀。

　　一方面是技術(shù)上有望保證在用戶可接受的成本下實(shí)現(xiàn)光纖接入，另一方面是不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的巨大潛在需求。在“技術(shù)進(jìn)步”和“市場(chǎng)需求”兩駕馬車的合力作用下，F(xiàn)TTP/FTTH即將進(jìn)入一個(gè)大規(guī)模商用的嶄新時(shí)代。

　　FTTP/FTTH新時(shí)代的曙光已經(jīng)出現(xiàn)在北美和日本。2003年6月，美國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商-BellSouth、SBCCommunications和 Verizon聯(lián)合發(fā)出了FTTP的RFP(RequestsforProposal，相當(dāng)于招標(biāo)意向書)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查研究機(jī)構(gòu)Vanderslice & Associates的預(yù)測(cè)，全美FTTH用戶將會(huì)從2002年的72,100 戶增加到2003年的315,000 戶, 增加330%，2004年最終會(huì)達(dá)800,000和1，400，000戶之間;另?yè)?jù)美國(guó)FTTH委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2002年美國(guó)的FTTH用戶數(shù)達(dá)到 72100戶，比2001年增長(zhǎng)271%，系統(tǒng)價(jià)格的下降和用戶需求的增加，正是北美FTTH用戶數(shù)迅速擴(kuò)大的主要原因。

　　2003年8月19日，NTT也發(fā)表了它的RFP,“光線路終端(OLT)通過一個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與數(shù)個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間的以太MAC幀的發(fā)射和接收，速率要達(dá)到1Gb/s。”

　　這標(biāo)志著日本最大運(yùn)營(yíng)商的FTTH/FTTP計(jì)劃正式啟動(dòng)。NTT在2002年的FTTH/FTTP用戶數(shù)為20萬，2003年這一數(shù)字增加到65萬，普及率已經(jīng)接近10%，預(yù)計(jì)到2006年將增加到5百萬，超過ADSL以及有線電視的寬帶上網(wǎng)用戶數(shù)量。日本政府大力倡導(dǎo)FTTH/FTTP的發(fā)展，并把 FTTH的普及看成日本今后國(guó)家信息化的標(biāo)志，看成提高日本經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的根本性武器。在政府的大力支持下，2004年，NTT計(jì)劃為其FTTP建設(shè)項(xiàng)目投資25.6億美元，占其全年投資總額(73.3億美元)的三分之一以上，足見其對(duì)FTTP/FTTH計(jì)劃的信心和決心。

　　2003年以來，國(guó)內(nèi)關(guān)于FTTP/FTTH的新聞也屢見不鮮。各大運(yùn)營(yíng)商對(duì)于FTTH/FTTP的興趣不斷增長(zhǎng)。2003年9月和11月信息產(chǎn)業(yè)部接連召開了兩個(gè)大規(guī)模的FTTH研討會(huì)。國(guó)內(nèi)光通信領(lǐng)域著名的“光纖在線”網(wǎng)站在2003年12月發(fā)起成立了“中國(guó)FTTH發(fā)展論壇”，聚集了一批有識(shí)之士開始有組織地推進(jìn)中國(guó)的FTTH建設(shè)。國(guó)內(nèi)從事FTTH相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)也在不斷增多中，從組件模塊到系統(tǒng)，到運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)，國(guó)內(nèi)的FTTP/FTTH 的產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步形成。FTTH/FTTP的建設(shè)正處于緊鑼密鼓試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，一旦啟動(dòng)，其市場(chǎng)規(guī)模將是空前的，必將帶動(dòng)整個(gè)通信行業(yè)進(jìn)入新一輪的快速增長(zhǎng)時(shí)期。

　　EPON

　　無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的概念由來已久，它具有光纖網(wǎng)絡(luò)高帶寬及對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的特點(diǎn);同時(shí)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)節(jié)省了光纖資源，降低了成本。以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)經(jīng)過二十年的發(fā)展，以其簡(jiǎn)便實(shí)用，價(jià)格低廉的特性，幾乎已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并在事實(shí)上被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。隨著IP業(yè)務(wù)在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網(wǎng)也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進(jìn)，逐漸向接入、城域甚至骨干網(wǎng)上滲透。而以太網(wǎng)與PON 的結(jié)合，便產(chǎn)生了EPON。它同時(shí)具備了PON和以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，成為FTTP/FTTH領(lǐng)域中的熱門技術(shù)。

　　圖1所示為EPON系統(tǒng)示意圖?？梢钥闯?，EPON接入系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：局端(OLT)與用戶(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機(jī)房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護(hù)人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本;

　　EPON采用以太網(wǎng)的傳輸格式同時(shí)也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性，消除了傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來的成本因素;

　　采用單纖波分復(fù)用技術(shù)(下行1490nm，上行1310nm)，僅需一根主干光纖和一個(gè)OLT，傳輸距離可達(dá)20公里。在ONU側(cè)通過光分路器分送給最多32個(gè)用戶，因此可大大降低OLT和主干光纖的成本壓力;

　　上下行均為千兆速率，下行采用針對(duì)不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼?，上行利用時(shí)分復(fù)用(TDMA)共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據(jù)用戶需求的變化動(dòng)態(tài)分配帶寬;

　　點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)，充分保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的投資;

　　EPON具有同時(shí)傳輸TDM、IP數(shù)據(jù)和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數(shù)據(jù)采用IEEE802.3以太網(wǎng)的格式進(jìn)行傳輸，輔以電信級(jí)的網(wǎng)管系統(tǒng)，足以保證傳輸質(zhì)量。通過擴(kuò)展第三個(gè)波長(zhǎng)(通常為1550nm)即可實(shí)現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)廣播傳輸。

　　圖1 EPON傳輸系統(tǒng)應(yīng)用框圖

　　由上可以看出，EPON光接入系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)部署快速靈活，多業(yè)務(wù)、高性能接入，性能價(jià)格比高的優(yōu)點(diǎn)。因此被公認(rèn)是一種寬帶光纖化接入的理想技術(shù)之一。

　　GW的EPON解決方案——GWEasyPath

　　格林威爾(GW)公司一直致力于為邊緣網(wǎng)絡(luò)的大用戶接入提供最出色的整體解決方案。為此，格林威爾公司確立了RingMate的企業(yè)產(chǎn)品定位，其核心概念是在城域骨干環(huán)網(wǎng)周圍，采用低成本的解決方案，把更多的大用戶接入?yún)R聚到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，無論用戶需要什么業(yè)務(wù)、有什么樣的網(wǎng)絡(luò)可靠性要求，無論是有源或無源網(wǎng)絡(luò)、是什么介質(zhì)或接口……運(yùn)營(yíng)商甚至用戶都可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)管理。

　　GWEasyPath是格林威爾公司RingMate系列解決方案中，專門針對(duì)邊緣網(wǎng)絡(luò)大用戶接入而推出的一種優(yōu)化的光纖接入解決方案。該方案采用了基于 EPON的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠在一根光纖上同時(shí)為多個(gè)用戶提供分組和電路業(yè)務(wù)。GW EasyPath的典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2：

　　圖2 GWEasyPath的典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　GWEasyPath是格林威爾公司在與北京郵電大學(xué)共同承擔(dān)的國(guó)家十五863課題“基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的成果。在所有關(guān)鍵技術(shù)方面擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。為了實(shí)現(xiàn)具有多業(yè)務(wù)承載能力和電信級(jí)運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，在完全兼容國(guó)際EPON標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.3ah的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新提出并實(shí)現(xiàn)了E1 Over EPON、彈性保護(hù)倒換和動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)等項(xiàng)高新技術(shù)，并申請(qǐng)了四項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。此外，格林威爾公司與北京郵電大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作完成的 EPON網(wǎng)管接口的需求和分析文稿，在ITU-T SG4的2003年11月全會(huì)上被接納，正式承擔(dān)了EPON網(wǎng)絡(luò)管理接口ITU-T國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。在2004年2月27日863現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢查中，由電信技術(shù)及運(yùn)營(yíng)專家組成的863驗(yàn)收組認(rèn)真聽取了項(xiàng)目組所作的項(xiàng)目研發(fā)驗(yàn)收總結(jié)報(bào)告，檢查了GW EasyPath現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的嚴(yán)格測(cè)試：大數(shù)據(jù)量條件下的E1性能測(cè)試，支路和干路光纖故障的保護(hù)倒換時(shí)間和對(duì)電路業(yè)務(wù)的優(yōu)先保證，超合約帶寬下的DBA能力以及吞吐量測(cè)試等。表示該系統(tǒng)從關(guān)鍵技術(shù)到系統(tǒng)方案均具有突出創(chuàng)新，在一致同意通過項(xiàng)目驗(yàn)收的同時(shí)，建議加快產(chǎn)品市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化的過程，盡快推向?qū)拵Ы尤氲氖袌?chǎng)應(yīng)用。

　　與普通的EPON設(shè)備相比，格林威爾公司的GWEasyPath增加了對(duì)電路業(yè)務(wù)的支持和彈性保護(hù)倒換功能，具有電信級(jí)的運(yùn)營(yíng)管理維護(hù)能力和增強(qiáng)的安全性保證。特別適合運(yùn)營(yíng)商以最經(jīng)濟(jì)的部署和維護(hù)成本為大用戶提供綜合的業(yè)務(wù)接入服務(wù)，在未來的FTTP/FTTH建設(shè)大潮中，格林威爾的GWEasyPath 必將發(fā)揮極大的作用。

　　GWEasyPath的應(yīng)用舉例

　　下面以格林威爾公司的GWEasyPath(逸路)系列產(chǎn)品為例來描述EPON產(chǎn)品在接入市場(chǎng)的應(yīng)用。GWEasyPath系列中的OLT(局端)產(chǎn)品型號(hào)為EP2000，ONU(用戶端)產(chǎn)品型號(hào)為EP1000。該系統(tǒng)接入距離最長(zhǎng)可達(dá)20km，最多可以接入16(20km)或32個(gè)(10km)用戶;上下行接入速率均為1Gbps，具備雙路EPON系統(tǒng)彈性保護(hù)倒換、下行帶寬控制管理和上行帶寬動(dòng)態(tài)分配等功能，足以滿足不同用戶的個(gè)性化帶寬和可靠性需要;采用分布式計(jì)算技術(shù)的UniViewò-DA網(wǎng)管系統(tǒng)，支持按業(yè)務(wù)的管理，如數(shù)據(jù)和電路出租，可為不同的業(yè)務(wù)部門提供管理手段，支持CNM管理需求。

　　接入市場(chǎng)的一個(gè)重要特征就是，業(yè)務(wù)需求經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化：一場(chǎng)精彩的足球比賽就會(huì)帶來局部地區(qū)的業(yè)務(wù)量暴增;更何況，城區(qū)中不斷涌現(xiàn)的高樓大廈可能會(huì)使鋪設(shè)不久的光纖資源捉襟見肘;郊區(qū) 突然冒出的一片住宅小區(qū)可能恰好距離運(yùn)營(yíng)商的光纖接入點(diǎn)有一段距離。這些對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)激烈的接入市場(chǎng)來說，既是難得的市場(chǎng)機(jī)遇，也是極大的挑戰(zhàn)。而鋪設(shè)從運(yùn)營(yíng)商局端到用戶的光纖是件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，不可能在需求已經(jīng)出現(xiàn)時(shí)再付諸實(shí)施。因此，對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光接入的方式來說，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)如何權(quán)衡潛在需求和投資回報(bào)之間的矛盾將是一件令人非常頭疼的事情。

　　在這種情況下，采用GWEasyPath系列產(chǎn)品將會(huì)使這些難題迎刃而解。如圖3所示，應(yīng)用GWEasyPath系列產(chǎn)品提供接入服務(wù)，每一根備用光纖可擴(kuò)展16/32個(gè)新用戶，大大提高了接入能力，減小了大量鋪設(shè)光纖的風(fēng)險(xiǎn);在接入覆蓋區(qū)域附近出現(xiàn)新需求時(shí)，只需從光分路器鋪設(shè)一根較短的分路光纖即可將新用戶接入主干網(wǎng)絡(luò);EPON系統(tǒng)強(qiáng)大的網(wǎng)管能力完全可以做到ONU的即插即用。而對(duì)于足球比賽之類的活動(dòng)帶來的局部帶寬需求增加，GWEasyPath 系統(tǒng)更可從容應(yīng)對(duì)，它所具有的動(dòng)態(tài)帶寬分配功能可在瞬間調(diào)配充分的帶寬到特定區(qū)域。這些都大大降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃的難度，加快了開展新業(yè)務(wù)的速度。

　　圖3

　　結(jié)束語(yǔ)

　　光纖通信網(wǎng)絡(luò)正在從核心一步步延伸至千家萬戶，F(xiàn)TTH/FTTP是徹底解決網(wǎng)絡(luò)接入瓶頸的終極解決之道。基于EPON技術(shù)的GWEasyPath系統(tǒng)能夠以相對(duì)低廉的成本提供高速、可靠、多業(yè)務(wù)且可管理的接入服務(wù)，是各種FTTH/FTTP技術(shù)中最能為用戶和運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造價(jià)值的典范。