PON與VDSL2融合接入的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，各種寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用對接入帶寬的需求日益提高，一些熱點應(yīng)用如IPTV（包括VOD點播、標(biāo)清及高清電視）、視頻監(jiān)控、P2P、會議電視、高速上網(wǎng)等，在今后一段時期內(nèi)不僅要求下行接入帶寬總和達到15～20Mbit/s以上，而且對上行總帶寬也提出了1～2Mbit/s甚至2Mbit/s以上的要求，同時Triple play方案的實現(xiàn)也要求設(shè)備在各個層面能夠提供QoS保障。

　　目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸仍然是在接入層面，主流接入技術(shù)是基于銅線的ADSL、ADSL2+，其下行能力雖然暫時可以滿足要求，但上行能力顯然無法適應(yīng)今后的應(yīng)用。而基于光纖的FTTH技術(shù)具備長距離對稱高速的優(yōu)勢，是理想的接入技術(shù)，但目前由于成本及需求等方面的原因，暫時難以一步到位完全替代銅線技術(shù)。因此，對電信運營商來說，充分利用并優(yōu)化現(xiàn)有的銅線資源，最大限度地挖掘潛力，在適當(dāng)投入的基礎(chǔ)上逐步實現(xiàn)“光進銅退”，是今后發(fā)展的主要方向。

　　VDSL2作為新一代的銅線接入技術(shù)，具備短距離高速的特點，中距離下的能力也基本接近ADSL2+，同時上行帶寬明顯優(yōu)于ADSL2+。隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷成熟，在解決互通性問題后，VDSL2具有良好的應(yīng)用前景。因此，目前采用FTTx＋VDSL2組網(wǎng)是比較合適的選擇，既能縮短銅線接入距離，使 DSLAM設(shè)備盡量靠近用戶，充分體現(xiàn)VDSL2的技術(shù)優(yōu)勢，又可以通過光纖的鋪設(shè)，逐步向今后的FTTH方案過渡。

　　在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，可以采用光纖直連局端設(shè)備或通過光接口交換機進行匯聚，也可以采用點到多點的PON技術(shù)進行匯聚。采用PON匯聚時不但可以節(jié)約局端到各節(jié)點的光纖使用量，減少局端設(shè)備的光端口占用數(shù)量，方便擴展升級，同時PON系統(tǒng)中的ODN部分為無源設(shè)備，相對于普通有源的匯聚交換機來說更方便部署，可以降低建設(shè)維護的成本。另外，PON系統(tǒng)也具備QoS能力，能保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的迅速轉(zhuǎn)發(fā)。因此，如果將VDSL2技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合起來，可以充分發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)有效的融合。

　　目前主要的PON技術(shù)為EPON和GPON，其中EPON基于IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)，可提供上下行對稱1.25Gbit/s的傳輸速率，并且可以升級到10Gbit/s，滿足今后的帶寬需求。EPON采用Ethernet封裝方式，非常適于承載IP業(yè)務(wù)，符合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢。同時，技術(shù)和價格方面的優(yōu)勢使EPON目前成為最受歡迎的FTTH技術(shù)。但是相對而言，EPON的傳輸效率不高；GPON是BPON的繼承和發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)為ITU-T G.984.1、G.984.2，可提供1.244Gbit/s、2.488Gbit/s的下行速率和ITU規(guī)定的155Mbit/s、 622Mbit/s以及1.255Gbit/s等多種標(biāo)準(zhǔn)上行速率。GPON采用GFP映射封裝方法，可以適應(yīng)任何用戶信號格式和任何傳輸網(wǎng)絡(luò)制式，既支持傳統(tǒng)TDM，也支持所有基于包的協(xié)議，全面體現(xiàn)了業(yè)務(wù)提供商對業(yè)務(wù)提供的靈活要求。同時，GPON具有豐富的運行、管理、維護和配置的特點，對各種業(yè)務(wù)均具有很高的傳輸效率。但是目前GPON的技術(shù)成熟度不如EPON，設(shè)備成本也相對較高。

　　VDSL2VDSL2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-T G993.2在2005年正式通過后，目前正在逐步完善中。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最高30MHz的頻帶，并根據(jù)不同的應(yīng)用場景定義了8種Profile配置方案，其中12a、17a以及30a特別適合于FTTNFTTN/FTTC/FTTB等中短距離應(yīng)用。以12aB8-4為例，在0.4mm線徑的銅纜上500米距離內(nèi)至少可提供10M/30Mbit/s、700米可提供5M/20Mbit/s、1000米可提供1M/18Mbit/s的上下行速率（24路VDSL2自串?dāng)_情況下）。如果使用17a或30a，則可以在300米范圍內(nèi)提供30M/50Mbit/s或100M/100Mbit/s的上下行速率。另外，VDSL2標(biāo)準(zhǔn)不僅支持基于IEEE 802.3ah64/65字節(jié)封裝的PTM模式，特別適合以太網(wǎng)及IP包的傳輸，同時支持ADSL/ADSL2+所采用的ATM封裝模式，可以向下兼容。

從PONPON和VDSL2的技術(shù)特點及發(fā)展可以看出，PON系統(tǒng)具有覆蓋范圍大、抗干擾能力強、高帶寬、承載靈活的特點，但如果采用FTTH架構(gòu)，不僅終端成本較高，同時存在小區(qū)內(nèi)及居民樓內(nèi)光纖鋪設(shè)施工等問題，相對難度較大，投資成本較高，更適合新建的高檔小區(qū)或?qū)Y費不太敏感的商業(yè)客戶；而 VDSL2具有速率高、應(yīng)用模式豐富的特點，可充分利用已有的雙絞線銅纜，建設(shè)成本相對較低。但是，VDSL2覆蓋范圍較小，同時抗干擾能力較弱，受線路衰減、自身串?dāng)_及環(huán)境干擾的影響，中長距離時速率下降明顯。因此， VDSL2的應(yīng)用更適合中短距離且用戶較為集中的新建小區(qū)、商務(wù)樓以及已有小區(qū)的改造。由此可見，將PON系統(tǒng)與VDSL2結(jié)合起來應(yīng)用，可以形成優(yōu)勢互補，既可延伸光纖光纜的覆蓋范圍，同時根據(jù)業(yè)務(wù)需要靈活節(jié)約地使用光纖及端口資源，又能保護電信已有的豐富銅纜資源優(yōu)勢，縮短工程建設(shè)周期并降低成本，迅速滿足業(yè)務(wù)的需求。從應(yīng)用場景看，目前隨著POP點下移工作的展開，銅纜正逐漸縮短，局端設(shè)備更加靠近用戶，但同時帶來節(jié)點數(shù)量增多且分散、多數(shù)節(jié)點用戶容量下降的情況，還會出現(xiàn)較多微型POP點。此時采用具備VDSL2接入能力的DSLAM設(shè)備可以較好地滿足目前及今后業(yè)務(wù)對帶寬的需求，同時采用PON進行匯聚并合理規(guī)劃接口容量，無疑可以大量節(jié)約光纖及管道資源。


　　針對上述情況，目前國內(nèi)已有廠家推出了PON接口上聯(lián)的小型一體化VDSL2 DSLAM設(shè)備，可以和OLT配合實現(xiàn)FTTN接入，同時支持多種組網(wǎng)方式，以滿足用戶不同環(huán)境和業(yè)務(wù)的組網(wǎng)需求，實現(xiàn)小容量用戶接入。目前單機框最大支持48路VDSL2用戶接口，并可向用戶提供xDSL/FE等多種業(yè)務(wù)接入方式，方便逐步升級。對于PTMPTM方式的終端（如VDSL2）可支持基于VLAN的Triple play方案，而對于ATM方式的終端（如ADSL/ADSL2+）可支持基于P
VC的Triple play方案。測試結(jié)果表明，這種小型DSLAM設(shè)備可以通過更換插板的形式靈活支持EPON/GPON/GE上聯(lián)，VDSL2的傳輸性能能夠達到標(biāo)準(zhǔn)的要求。該設(shè)備支持 IGMPIGMP Proxy和IGMP Snooping，通過權(quán)限模板實現(xiàn)可控組播，包括組播預(yù)覽、組播流量限制等，同時，支持VLAN/SLVAN，可實現(xiàn)802.1P優(yōu)先級與 VLAN/SVLAN的映射，并支持基于流規(guī)則分類、統(tǒng)計和調(diào)度策略，實現(xiàn)SP嚴(yán)格優(yōu)先級調(diào)度或限速等QoSQoS功能。另外，通過OLT設(shè)備還可以使用圖形界面對ONUDSLAM設(shè)備進行管理。采用這種一體化設(shè)備，不僅可以節(jié)約空間，而且降低了供電和安裝的難度。

　　總之，PON與VDSL2融合應(yīng)用可以充分發(fā)揮各自的特點，適合用戶密度較大的新建、改建居民小區(qū)及商務(wù)樓的接入部署，有效地補充或代替現(xiàn)有的接入方式，同時為今后全面實現(xiàn)FTTHFTTH打下了基礎(chǔ)。當(dāng)然，目前VDSL2設(shè)備仍不夠成熟，同時PON設(shè)備一次性投入成本較高，且存在如何保證電信級服務(wù)及進行電信級保護恢復(fù)等一系列問題，這些因素都制約了其快速推廣的進程。不過在運營商和設(shè)備廠商的共同推動下，將促使技術(shù)和設(shè)備盡快成熟，降低成本，并通過合理規(guī)劃應(yīng)用組網(wǎng)方案，使電信業(yè)獲得更好的經(jīng)濟效益。