軟交換和E－PON結合，實現新建小區的快速接入

姜冰杰

（中國鐵通四平分公司，吉林 四平 136000）

隨著電信業改革重組的進一步深入，整合后的三大運營商均加大了全業務經營的運營力度，競爭空前激烈。如何快速接入是決定市場占有率的關鍵。各大運營商紛紛引用新技術、新產品，以期通過技術提升效率，達到率先占有市場的目的，成為競爭中的贏家。

四平鐵通分公司也不甘示弱，憑借E－PON的快速接入，迅速搶占四平市的新興居民小區，完成互聯網業務的小區接入覆蓋，通過軟交換平臺與E－PON設備OLT的完美對接，實現NGN語音業務的接入，形成了語音與數據業務的共同接入，實現了雙網合一。

1 E－PON技術簡介

1.1 E－PON技術

E－PON（Ethernet Passive Optical Network）即是指以太網無源光網絡。IEEE802.3定義了以太網的兩種基本操作模式：CSMA/CD模式或全雙工模式。EPON媒質的性質是共享媒質和點到點網絡的結合。在下行方向，擁有共享媒質的連接性，而在上行方向其行為特性就如同點到點網絡。E－PON網緝私組成結構見圖1。

圖1 基于以太網技術的無源光網絡的組成單元

E－PON網絡主要由局端設備OLT、光路設備分光器、終端設備ONU構成，是單纖雙向傳輸的光傳輸模式。

下行方向：OLT發出的以太網數據報經過一個1∶n的無源光分路器或幾級分路器傳送到每一個 ONU。N的典型取值在4～64之間。這種行為特征與共享媒質網絡相同。在下行方向，以廣播的方式，與EPON結構和匹配：即OLT廣播數據包，目的ONU有選擇的提取。

上行方向：利用無源光合路器的方向特性，任何一個ONU發出的數據包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU。E－PON在上行方向上的行為特點與點到點網絡相同。

E－PON通過一個單一的光纖接入系統，實現數據、語音及視頻的綜合業務接入，并具有良好的經濟性。目前已成為運營商采用的一種主流寬帶接入技術。由于E－PON網絡結構的特點，使其成為實現“三網合一”和解決信息高速公路“最后一公里”的最佳傳輸媒介。

1.2 E－PON特點

局端（OLT）與用戶（ONU）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、配備電源、有源設備維護人員，因此，可有效節省建設和運營維護成本；

采用單纖波分復用技術（下行1 490 nm，上行1 310 nm），僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達20 km。在ONU側通過光分路器分送給最多 32個用戶，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，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸的方式共享帶寬，上行利用時分復用（TDMA）共享帶寬。高速寬帶，充分滿足接入網客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據用戶需求的變化動態分配帶寬。

點對多點的結構，只需增加 ONU數量和少量用戶側光纖即可方便地對系統進行擴容升級，充分保護運營商的投資。

EPON具有同時傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數據采用IEEE 802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統，足以保證傳輸質量。通過擴展第三個波長（通常為1 550 nm）即可實現視頻業務廣播傳輸。

E－PON目前可以提供上下行對稱的1.25 Gb/s的帶寬，并隨著以太技術的發展可以升級到10 Gb/s。

相對于B－PON和G－PON，E－PON協議簡單，對光收發模塊技術指標要求低，因此系統成本較低。同時，由于支持多種業務綜合接入，并具有很好的QoS保證和組播業務支持能力，是目前建設高質量接入網的重要備選技術之一。

2 軟交換技術簡介

軟交換（Soft Switch）是基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設備和系統。

軟交換是下一代網絡（NGN）的核心設備之一，在組建基于軟交換技術的網絡結構時，必須考慮到與其他各種網絡的互通。在下一代網絡（NGN）中，應有一個較統一的網絡系統結構，見圖2。

圖2 基于軟交換技術的網絡結構圖

由圖2可以看出，軟交換位于網絡控制層，較好地實現了基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的功能。

軟交換與應用/業務層之間的接口提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、功能服務器等接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。軟交換技術主要用于處理實時業務，如話音業務、視頻業務、多媒體業務等，可采用SIP－T、H.323或BICC協議。

軟交換技術是一個分布式的軟件系統，可以在基于各種不同技術、協議和設備的網絡之間提供無縫的互操作性，其基本設計原理是設法創建一個具有很好的伸縮性、接口標準性、業務開放性等特點的分布式軟件系統，它獨立于特定的底層硬件/操作系統，并能很好地處理各種業務所需要的同步通信協議。

軟交換的實現目標是在媒體設備和媒體網關的配合下，通過計算機軟件編程的方式來實現對各種媒體流進行協議轉換，并基于分組網絡（IP/ATM）的架構實現IP網、ATM網、PSTN網等的互連，以提供和電路交換機具有相同功能并便于業務增值和靈活伸縮的設備。

軟交換是多種邏輯功能實體的集合，它提供綜合業務的呼叫控制、連接和部分業務功能，是下一代電信網語音/數據/視頻業務呼叫、控制、業務提供的核心設備。主要提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來，通過標準開放的業務接口和業務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業務。

3 E－PON技術與軟交換技術的結合

根據鐵通四平分公司的網絡實際覆蓋情況，在小區快速接入方面，采取對舊小區和新建小區分別對待的原則，小區住戶實現寬帶接入改造和接入覆蓋。

為了實現語音和數據業務的同時接入，OLT側與軟交換平臺及數據平臺進行對接，實現上層互聯。具體對接過程見圖3。

圖3 OLT側與軟交換及數據平臺對接過程

舊小區寬帶化接入改造。由于前期已有銅纜接入，采用XDSL方式對用戶實現寬帶接入，已實現語音覆蓋，對此類小區僅投放具有數據業務的ONU設備，實現光網絡化改造。

新小區寬帶、語音一體接入。采用具有語音功能的 ONU設備，實現語音與數據的同時接入。

通過ONU對語音和數據業務進行匯總后傳輸到OLT，在OLT側進行業務分離后，分別上傳到軟交換平臺進行語音交換處理和數據平臺進入Internet。由此實現語音和數據業務的快速接入。

4 運營效果和取得經驗

四平分公司通過上述技術的結合，快速實現了城市小區的快速接入，不但初期投入小，接入速度快，而且先進的寬帶接入技術帶來用戶的增長，同時滿足用戶的語音業務需求，有效地提高了企業的競爭力，在接入即得到認可，搶得了市場。并且，對初期容量不足的小區樓宇，實現二次擴容方便迅速，周期短，有力的支持市場發展需要。

綜合利用現代先進的通信技術，使其充分發揮技術優勢，是提高服務和競爭的良好手段。

從2010起，公司采用xpon技術接入117個小區，覆蓋用戶9.5萬戶，全年新增光纖寬帶用戶3 376戶，占新增的28%，業務量同比增幅30%，寬帶收入同比增幅48%。

特別是雙遼地區采用 xpon+軟交換技術解決纜線過長無法保證寬帶用戶上網的問題。雙遼的小白局所出局電纜到用戶端長達5.4 km，該地區上網需求用戶較多，由于纜線超長無法保證用戶正常上網，公司通過效益分析后，進行了改造，利用移動公司的光纜資源采用PON+AD形式，成功地解決了用戶上網問題，該地區覆蓋用戶300戶，一次性接入寬帶用戶120戶，同時該地為獨家接入，寬帶用戶ARPU值較市區高出25%，保證了投資的收益。