基于EPON與FTTH技術的雙纖三波建設項目

□ 容超良 黎云

一、概述

廣播電視及互聯網接入業務一直以來為我司主營業務。該項目主要為某小區提供廣播電視與互聯網接入服務，總用戶數為480戶，共10個單元樓，每單元樓6層，4個單元，每層2戶。為了降低建設與維護成本，提升客戶切身使用感受及提高我司市場競爭力，我們決定綜合運用基于EPON和FTTH技術的雙纖三波方式建設該項目。

所謂EPON技術英文全稱為Ethernet Passive Optical Network（即以太網無源光網絡），它的主要優勢有低成本高帶寬、擴展性與兼容性強、便于管理等。在低成本高帶寬方面主要是因為應用該技術的系統由局端設備OLT（Optical Line Terminal，光通路終端）、用戶端設備 ONU（Optical Network Unit，光網絡單元）以及光分配網ODN（Optical Distribution Network，光分配網）組成。而OLT與ONU之間僅有光纖、光分路器等光無源器件及設備，不用租機房，無需配備電源，更加不需要有源設備維護人員，因此可有效節省建設和運營維護成本。EPON有一個機制叫單纖雙向傳輸機制，顧名思義就是在一根光纖上同時發送和接收數據。同時它具有點對多點的網絡架構，通過WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分復用）技術，用不同波長（下行1490nm，上行1310nm）實現上下行數據傳輸，從而在一根光纖上承載上下行數據信號，經過1∶n分光器將光信號等分成n路，以光分支長距離覆蓋多個接入點或用戶。在一個采用IEEE802.3ah規范的典型EPON系統中其上下行速率均為1.25Gbit/s，這樣就保證了全網的安全高效運行。EPON通過擴展第三個波長（通常為1550nm）即可實現視頻業務廣播傳輸。同時隨著以太網技術的發展，EPON也可以平滑升級到10G EPON。在EPON的網管方面，OLT是主要的控制中心，內置OAMP Agent管理其下的ONU終端設備，實現網絡管理的五大功能。EPON網管可以通過在OLT上定義用戶帶寬參數來控制用戶業務質量，經編寫訪問控制列表來對網絡進行安全控制，讀取MIB庫獲取系統、用戶等狀態信息，還能提供有效的用戶隔離服務。在我國通訊行業“去銅化”進程加速的今天，EPON技術的經濟適用性得到了充分體現。

FTTH技術是基于EPON以太網光網絡的一種直接將光纖接入到用戶家里面的技術，即Fiber To The Home（光纖到戶）。EPON的1：n中的n就是通過FTTH組網方式得以實現，從而徹底告別以前光纖到一臺樓層光交換機，然后再通過一根100M超五類雙絞線分到用戶家里面的LAN聯網模式。因為是光纖到戶，所以全通路可無源高速運行，特點優勢與EPON相同，從而在EPON實現城域網架設以后由FTTH組網方式解決用戶“最后一公里”的網絡瓶頸問題。在FTTH組網方案中我司在新建城域網項目主要采用雙纖三波方式。

雙纖三波即EPON數據光信號與CATV光信號分別在不同的纖芯中傳輸，各自經過不同的物理傳輸通道到達用戶家庭，入戶后，CATV光信號經過FTTH入戶型光接收機接收后轉變為射頻電信號發送到數字機頂盒完成業務的呈現，EPON數據雙向信號經過FTTH入戶型ONU后再轉發到計算機等網絡設備實現業務的呈現。

二、項目實施方案

項目總體設計方案為有線電視光信號和數據雙向信號通過雙纖三波接入用戶。由于用戶數量總共為480戶，小于1000戶，分前端出纖量不大，因此將OLT設備和光放大器放置在分前端機房以利于日后維護。分前端機房到小區的距離在5km以內，OLT有10個PON口輸出，每個PON口采用1*64的分光比接入該小區用戶；光放大器輸出光功率為22dBm左右，每個端口采用1*256的分光比接入用戶。在分光結構中，有線電視廣播平臺和數據雙向平臺均采用2級分光，小區里安裝一個128芯容量的光纜交接箱，從分前端引入的主干光纖通過小區交接箱內部的光分路器進行數據1∶4和廣播1∶16的分光，接著從小區的機房各引一根12芯的配線光纜到達各個單元樓，其中4芯為有線電視廣播平臺使用，4芯作為數據雙向平臺使用，另外4芯作為預留。配線光纜經過單元引入，在單元分纖箱內進行二級分光，其中在每個單元有線電視廣播平臺采用1∶16的分路器完成分光后通過皮線光纜引入用戶家，在用戶家庭根據實際情況采用熱熔或者冷接的方式最終完成FTTH的接入。

項目核心設備有某型號中型機框式EPON OLT設備。產品是新一代融合了IPv6、網絡安全、EPON無源光網絡等多種技術，支持數據、語音、視頻等多種業務接入OLT設備，具備高可靠性、高密度EPON接入，以及強大的交換路由功能。該產品運行于其自主知識產權的操作系統，提供不間斷轉發、優雅重啟、環網保護等多種高可靠技術，在提高用戶生產效率的同時，保證了網絡最大正常運行時間。設備遵循IEEE802.3ah，《YD/T 1475-2006接入網技術要求——基于以太網方式的無源光網絡（EPON）》和《中國電信EPON設備技術要求》中對EPON OLT設備的相關要求。系統的主控單元、電源等關鍵模塊均可以進行1∶1方式的備份，無中斷保護系統（Hitless Protection System-HPS）為設備的高可靠性提供了最重要的保證，在配置冗余控制模塊的情況下，它能滿足最苛刻的可靠性要求。整機支持8個PON板槽位，單PON板支持8個、16個1G-EPON接口，或8個10G-EPON接口，整機最大支持128個1G-EPON接口或64個10G-EPON接口。1G-EPON口最大支持1∶64分光比，10G-EPON口最大支持1∶256分光。遵循CTC標準，自動識別和兼容各廠商ONU。支持RFC 1213 SNMP（簡單網絡管理協議），帶內網管的形式可采用基于Telnet的配置管理（CLI命令行）或基于SNMP的配置管理（圖形界面），實現基于BroadDirector網管平臺的統一網管。

FTTH是個系統工程，ODN是關鍵之一，應以適當的成本獲得高質量的ODN，并滿足未來的擴充需要（15—25年）。光纖到戶一般由五部分組成。①首先有前端或分前端機房子系統，負責節目和交互信息的發送。②主干光纜子系統，包括光纜、光分路器、光纜交接箱、配線箱、結構組件、ODF機架、光纜接續盒等。③配線光纜子系統，主要由樓棟配線箱、樓道配線箱、光分路器、光纜、結構組件、光連接插件、插頭等組成。④引入光纜子系統，由入戶光纜（皮線光纜、冷接子等）、用戶光纖終端插座、光跳線、尾纖等組成。⑤光纜終端子系統，由用戶家庭網關、ONU、家用光接收機、光纜光纖固定插座、連接線插頭等組成。

三、對雙纖三波的思考及項目實現意義

通過項目實施可總結得到雙纖三波接入方案的優點主要是：①無波長干擾，通道為物理獨立的光纖通道，避免了同纖信號干擾問題；②用戶終端成本低，在雙纖三波接入的FTTH方案中，廣播光信號和數據雙向光信號的傳輸通道為物理獨立的光纖通道，避免了同纖信號干擾問題。③可靠性高，相比于FTTB接入方式，完全消除了室外有源設備，可靠性高，可節省大量的運維及室外設備取電的費用。相較于單纖三波方式，ODN建設成本高，隨著ODN器件價格的下降，雙纖帶來的ODN成本增加分攤到戶均，顯得十分細微，成本增加并不明顯。圖1、圖2分別為單纖三波和雙纖三波總體設計入戶圖示。

圖1 單纖三波方式圖示

圖2 雙纖三波方式圖示

該項目建成后不僅能服務上千名群眾，為他們提供廣播電視及互聯網接入技術支持，更是為我司參與數字廣西建設、構建現代公共文化服務平臺樹立了新的榜樣。