面向全業務PON的應用模式分析

李瑋　張婭

[摘要]在現代光纖網絡的發展來看，DXVDM等新技術應用使得主干網絡有了突破性的發展，但網絡瓶頸就在常說的“最后一公里”，即主干網與局域網及家庭用戶之間的一段，但PON技術的發展為FTTH提出了主要的解決方案，本文即主要分析在面向全業務下PON技術的主要應用模式。

[關鍵詞]接入網；PON；全業務

一、引言

現有光纖網絡主要解決基站電路需求，其覆蓋范圍、分布特點與終端業務用戶相去甚遠。以基站為中心的接入網不能滿足集團客戶接入需求。采用PON等光纖接入技術啟用星形網絡拓撲提供大客戶專線、家庭業務和WLAN的接入。根據預測客戶分布以及現有光纖線路資源確定光纖覆蓋區域；區域內選擇條件較好的點作為業務接入點；業務接入點到城域匯聚節點光纖盡可能成環；業務接入點至末端接入點間光纖環形、鏈形、星形結構都可采用，但到重要業務的末端接入點光纖應采用環形；末端接入點之間光纖環形、鏈形、星形結構都可采用。

一、有線接入網中的PON技術

（一）選擇PON為關鍵技術

采用PON為代表的光纖接入技術提供大客戶專線、家庭業務和WiFi熱點無線寬帶覆蓋，并由FTYC/B/F+LAN/WiFi向FTTH逐步過渡。

GPON與EPON都是源于A/BPON技術。

GPON由ITU-T制定，更關注運營商需求和發展，EPON由IEEE制定，更關注廠家實現。

GPON效率（約90%）高于EPON（約70%），GPON速率高于EPON，支持下行/上行不對稱（更符合寬帶接入模式），GPON支持更大的分光比從而減少PON端口數和主干光纖數。

運營能力（OAM和可靠性）：GPON支持全部五大網管功能和50ms主干光纖保護倒換，EPON可支持故障指示、環回和鏈路監測。

（二）全業務接入網建設思路及原則

接入層須為話音、Intranet專線、Internet專線和電路出租專線提供有力支撐，為客戶提供全業務解決方案，存在多種接入技術，包括MSTP、xPON、L2/CE等，但各種業務的傳送屬性和接口制式都不盡相同，因此目前沒有一種技術能夠完美的統一接入層的承載。

1）MSTP：語音業務和電路出租專線業務都要求電信級的傳送質量，MSTP/MPLS具備高可靠性、高QOS的傳送特性，是當前電信級接入層的必然選擇，解決2G/3G基站的薄覆蓋及高質量語音、電路出租專線業務的承載。

2）xPON以其高帶寬、低成本，維護方便，是適合公眾、個人、家庭和2G/3G基站深度覆蓋的寬帶接入技術，代表未來寬帶接入的發展方向。

（三）xPON的OLT的部署位置分析

建設初期，OLT宜采用集中設置的原則，在局端機房（傳輸匯聚節點）設置OLT節點覆蓋一定區域內的零散FTTH/O應用用戶，以及FTTB/C應用用戶；隨著用戶規模的擴大，初期應用OLT疊加設置在匯聚機房；遠期應用OLT逐漸下移，遠期目標將其設置在全業務接入點。

二、PON設備形態需要考慮的問題

不同建設場景對PON設備形態要求的影響：

農村場景：需要IAD端口多、DSL端口少的ONU設備，為了節省投資提高設備利用率，需要能支持IAD和DSL業務板靈活混插的ONU設備。

城區住宅場景：不同實裝率和滲透率對ONU設備形態要求不一致。

工業園區和酒店等場景：要求ONU設備提供幾十、上百線的IAD端口而對寬帶口的需求為一個或幾個，主要是企業內部網絡由自己組建不同：實裝率和滲透率對ONU設備形態要求的影響，實裝率低的地區，希望廠商提供較少端口的ONU設備；寬帶滲透率低的地區，要求ONU設備提供的IAD端口和LAN/DSL端口比例能靈活配制。

城市住宅區，中高低層各類樓宇對ONU設備形態要求的影響；低層板樓由于住戶少，需要較少端口的ONU設備。

高層樓宇，為了便于設備的集中維護，希望選擇端口密度高的ONU設備。

盒式設備與支持業務板靈活混插的插卡式設備之間的成本差異。

三、PON設備形態初步建議

城區住宅FTYB+LAN建設模式下，ONU設備形態建議：能提供滿足要求的系列化產品：寬帶接口支持8-48個多種選擇，IAD與寬帶接口比例支持4：1、2：1、1：1幾種選擇，最好能夠通過同一套設備配置不同的板卡實現，即簡單的插卡式設備。

FTYx+DSL建設模式下，ONU設備形態建議：城區住宅，能提供滿足要求的系列化產品：寬帶口支持24-128個，IAD與寬帶接口比例支持4：1、2：1、1：1幾種選擇。農村，能夠提供支持幾十、上百口IAD，且IAD端口與端口數可靈活配置的ONU設備。

總之，要求內置DSL端口的ONU設備能夠支持IAD和DSL業務板的靈活混插，滿配時支持的IAD容量超過100線，目前，傳統綜合接入設備廠家可通過綜合接入設備出PON上聯口滿足上述要求。

酒店、工業園區FTTB+LAN建設模式下，ONU設備形態建議：高IAD端口、低FE/GE端口：IAD端口達幾十-100線以上，FE/GE端口1-4個。

目前，僅個別廠家可提供相關產品，且只能支持一個FE接口，支持FE和IAD靈活混插的設備目前僅在開發計劃中

四、PON的應用模式分析

（一）基站接入的應用

從網絡層面來看，BSC/RNC以上的核心網絡，傳送的業務以ATM和IP業務為主，承載業務量大，覆蓋用戶多，需要提供完善的保護能力，傳輸層適合采用成熟的MSTP（多業務傳送平臺）技術；從RNC/BSC到末端基站，業務主要以接入、匯聚為主，主要呈星形分布，傳送的業務以E1（含IMA）為主，在這個層面上，PON技術較為適合。

從基站建設來看，對于城市密集區域、中心商業區，基站業務較為重要，現有的基站基本已經采用SDH環網技術建設了傳送網，這時，引入PON的技術主要用于該區域的寬帶接入用戶，基站業務無需切換到PON網絡上；對于新建基站，以及小區/樓宇覆蓋的微蜂窩基站，可以采用PON技術組網，既符合PON星形組網的特征、節省網絡建設成本，又可以通過光纖向下延伸，擴大對重要客戶的寬帶接入業務的覆蓋。

隨著3G的發展，數據業務的比重越來越大，移動網絡向著全IP化方向發展，PON技術可以在單芯光纖上提供多條E1和IP數據連接的特性，可進一步滿足移動業務的未來發展需要。

（二）大客戶接入

在ONU側，對于寫字樓中小型商業用戶，可通過多以太口ONU接入，實現基于端口的限速，配合EPON的SLA功能，可滿足客戶端的QOS要求和運營商的投入產出比要求；對于大型客戶，可通過單口千兆ONU實現用戶接入。

在OLT側，可工作于三層模式（連接城域路由設備），也可工作于二層模式（直接連接MPLSPE設備）。

該模式的優勢在于：帶寬大大提升，相對于PDH、SDH/MSTP接入方式，EPON可提供給用戶最高千兆的可用帶寬；全程可管理，可按照不同客戶需求提供不同的服務水平；擴展性好，一臺OLT可覆蓋半徑20公里內的大客戶，樹型拓撲決定了靈活性比環形拓撲要好的多；投入產出比高，相對于PDH、SDH/MSTP設備，EPON設備當前的價格就已經具備足夠的競爭力，并且隨著成本的下降，競爭力會更強，而PDH、SDH/MSTP產品的價格已經趨向穩定；可通過端口1+1備份等保護方式為可靠性要求高的客戶提供保護。

（三）網吧接入

該模式的優勢在于：將零散網吧收歸到統一的接入網絡之內，統一管理、維護；網吧提速：相對于傳統光纖收發器方式，帶寬大大提升，并靈活可調；節省大量光纖資源，同時便于擴展，靈活接入新建網吧；在接入網屏蔽不安全流量和不穩定因素、保證城域網安全。該應用模式在當前已經非常成熟，國內部分運營商已經開始了廣泛的試用以及商用。

（四）無線熱點覆蓋

WLAN和WiMAX作為無線熱點覆蓋的兩種代表技術，關鍵區別在于覆蓋范圍的不同。對于酒店、商場、機場等局域場合，可通過WLAN的方式實現熱點接入；對于城域范圍的無線覆蓋，可以通過WiMAX完成。PON與WLAN和WiMAX相結合，可以低成本、高靈活性地實現寬帶無線接入的熱點覆蓋

（五）農村信息化

區域覆蓋：在這種應用模式下，OLT產品設置在鎮中心機房，上行接入城域IP網絡縣級節點，下行通過ONU到各行政村，然后通過下掛MSAG產品實現數據、語音業務的綜合承載。在OLT上行側，可通過不同的上行連接IP城域網。

該應用模式的優勢在于：單光纖到村、節省大量光纖資源以及施工成本；PON+MSAG模式，提供農村通信一站式解決方案；運營、維護成本低。

基站下掛：此種方式依托農村移動基站，可靠近用戶，光纖距離更短，因此在網絡建設的速度上和成本上都更具優勢。

（六）視頻監控

EPON應用于城域視頻監控，可以在城域IP網POP點下設置OLT設備，基于EPON傳輸的長距離，可以對較大區域進行覆蓋。

該應用模式的優點如下：節約光纖資源；覆蓋距離遠，實現低成本的大范圍覆蓋；中間設備（接入網中心設備到監控點之間）無需維護，無需額外電源供應；帶寬足夠大，擴容簡單；不受環境噪音（電磁波）的干擾；安全，不易竊聽和侵入。

五、結束語

PON技術能夠對多種業務提供很好支持，同時引入了更多來自電信業界的網管和運維思想。PON技術的優勢在于，能夠減少主干光纖資源占用，節約投資；網絡結構靈活，擴展能力強；無源光器件故障率低，不易受外界環境干擾；業務支持能力強等。

參考文獻

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