FTTP/FTTH現(xiàn)代寬帶網絡理想解決方案

　　隨著互聯(lián)網的持續(xù)快速發(fā)展，網上新業(yè)務層出不窮，特別是近年來開始風靡的網絡游戲，MSN和QQ等實時網絡通信工具，使得人們對網絡接入帶寬的需求持續(xù)增加。主流接入技術從撥號逐漸過渡到速度更快的ADSL和以太網，也反映出人們這種對接入帶寬需求永無止境、不斷上升的趨勢。

　　與其他有線、無線通信技術相比，光纖通信在帶寬容量方面具有無與倫比的優(yōu)勢。光纖通信經過多年的發(fā)展，已經在遍布全球的干線通信網絡中占據了絕對優(yōu)勢。目前，骨干網絡容量超前，帶寬資源過剩。而與此形成鮮明對比的是，接入網領域仍然是銅纜接入的天下，雖不斷有新技術涌現(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。這使得接入網成為整個傳輸網絡的瓶頸，既限制了寬帶網絡新業(yè)務的進一步開發(fā)，也在一定程度上阻礙了長途光纖通信網絡的進一步發(fā)展。

　　接入網絡光纖化曾經是很多電信運營公司長期以來追求的理想。然而，受技術成熟水平、市場開放程度、成本等諸多因素的限制，除了少數(shù)十分發(fā)達的地區(qū)(美國、歐洲和日本)做過一些這方面的試驗外，一直未能實現(xiàn)大規(guī)模應用。而這種局面在低成本的EPON技術出現(xiàn)并迅速成熟的今天將有望得到根本的改觀。

　　一方面是技術上有望保證在用戶可接受的成本下實現(xiàn)光纖接入，另一方面是不斷涌現(xiàn)的新業(yè)務對帶寬的巨大潛在需求。在“技術進步”和“市場需求”兩駕馬車的合力作用下，F(xiàn)TTP/FTTH即將進入一個大規(guī)模商用的嶄新時代。

　　FTTP/FTTH新時代的曙光已經出現(xiàn)在北美和日本。2003年6月，美國三大運營商-BellSouth、SBCCommunications和 Verizon聯(lián)合發(fā)出了FTTP的RFP(RequestsforProposal，相當于招標意向書)。根據市場調查研究機構Vanderslice & Associates的預測，全美FTTH用戶將會從2002年的72,100 戶增加到2003年的315,000 戶, 增加330%，2004年最終會達800,000和1，400，000戶之間;另據美國FTTH委員會的統(tǒng)計，2002年美國的FTTH用戶數(shù)達到 72100戶，比2001年增長271%，系統(tǒng)價格的下降和用戶需求的增加，正是北美FTTH用戶數(shù)迅速擴大的主要原因。

　　2003年8月19日，NTT也發(fā)表了它的RFP,“光線路終端(OLT)通過一個無源光網絡實現(xiàn)與數(shù)個光網絡單元(ONU)之間的以太MAC幀的發(fā)射和接收，速率要達到1Gb/s。”

　　這標志著日本最大運營商的FTTH/FTTP計劃正式啟動。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，普及率已經接近10%，預計到2006年將增加到5百萬，超過ADSL以及有線電視的寬帶上網用戶數(shù)量。日本政府大力倡導FTTH/FTTP的發(fā)展，并把 FTTH的普及看成日本今后國家信息化的標志，看成提高日本經濟競爭力的根本性武器。在政府的大力支持下，2004年，NTT計劃為其FTTP建設項目投資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FTTP/FTTH計劃的信心和決心。

　　2003年以來，國內關于FTTP/FTTH的新聞也屢見不鮮。各大運營商對于FTTH/FTTP的興趣不斷增長。2003年9月和11月信息產業(yè)部接連召開了兩個大規(guī)模的FTTH研討會。國內光通信領域著名的“光纖在線”網站在2003年12月發(fā)起成立了“中國FTTH發(fā)展論壇”，聚集了一批有識之士開始有組織地推進中國的FTTH建設。國內從事FTTH相關產品開發(fā)的企業(yè)也在不斷增多中，從組件模塊到系統(tǒng)，到運營網絡和業(yè)務，國內的FTTP/FTTH 的產業(yè)鏈正在逐步形成。FTTH/FTTP的建設正處于緊鑼密鼓試驗準備階段，一旦啟動，其市場規(guī)模將是空前的，必將帶動整個通信行業(yè)進入新一輪的快速增長時期。

　　EPON

　　無源光網絡(PON)的概念由來已久，它具有光纖網絡高帶寬及對網絡協(xié)議透明的特點;同時，點對多點的結構節(jié)省了光纖資源，降低了成本。以太網(Ethernet)技術經過二十年的發(fā)展，以其簡便實用，價格低廉的特性，幾乎已經完全統(tǒng)治了局域網，并在事實上被證明是承載IP數(shù)據包的最佳載體。隨著IP業(yè)務在城域和干線傳輸中所占的比例不斷攀升，以太網也在通過傳輸速率、可管理性等方面的改進，逐漸向接入、城域甚至骨干網上滲透。而以太網與PON 的結合，便產生了EPON。它同時具備了PON和以太網的優(yōu)點，成為FTTP/FTTH領域中的熱門技術。

　　圖1所示為EPON系統(tǒng)示意圖。可以看出，EPON接入系統(tǒng)具有如下特點：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、無需配備電源、無需有源設備維護人員，因此，可有效節(jié)省建設和運營維護成本;

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

　　采用單纖波分復用技術(下行1490nm，上行1310nm)，僅需一根主干光纖和一個OLT，傳輸距離可達20公里。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?shù)姆绞焦蚕韼?，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(tài)分配帶寬;

　　點對多點的結構，只需增加ONU數(shù)量和少量用戶側光纖即可方便地對系統(tǒng)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(shù)據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數(shù)據采用IEEE802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統(tǒng)，足以保證傳輸質量。通過擴展第三個波長(通常為1550nm)即可實現(xiàn)視頻業(yè)務廣播傳輸。

　　圖1 EPON傳輸系統(tǒng)應用框圖

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

　　GW的EPON解決方案——GWEasyPath

　　格林威爾(GW)公司一直致力于為邊緣網絡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)產品定位，其核心概念是在城域骨干環(huán)網周圍，采用低成本的解決方案，把更多的大用戶接入匯聚到業(yè)務節(jié)點，無論用戶需要什么業(yè)務、有什么樣的網絡可靠性要求，無論是有源或無源網絡、是什么介質或接口……運營商甚至用戶都可以方便地進行網絡和業(yè)務管理。

　　GWEasyPath是格林威爾公司RingMate系列解決方案中，專門針對邊緣網絡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的無源光網絡技術，能夠在一根光纖上同時為多個用戶提供分組和電路業(yè)務。GW EasyPath的典型組網結構如圖2：

　　圖2 GWEasyPath的典型組網結構

　　GWEasyPath是格林威爾公司在與北京郵電大學共同承擔的國家十五863課題“基于千兆以太網的寬帶無源光網絡系統(tǒng)”的基礎上，進一步產業(yè)化的成果。在所有關鍵技術方面擁有自主的知識產權。為了實現(xiàn)具有多業(yè)務承載能力和電信級運營服務質量的系統(tǒng)設計目標，在完全兼容國際EPON標準 IEEE802.3ah的基礎上，創(chuàng)新提出并實現(xiàn)了E1 Over EPON、彈性保護倒換和動態(tài)帶寬分配(DBA)等項高新技術，并申請了四項國家發(fā)明專利。此外，格林威爾公司與北京郵電大學國家重點實驗室合作完成的 EPON網管接口的需求和分析文稿，在ITU-T SG4的2003年11月全會上被接納，正式承擔了EPON網絡管理接口ITU-T國際標準的制定工作。在2004年2月27日863現(xiàn)場驗收檢查中，由電信技術及運營專家組成的863驗收組認真聽取了項目組所作的項目研發(fā)驗收總結報告，檢查了GW EasyPath現(xiàn)場進行的嚴格測試：大數(shù)據量條件下的E1性能測試，支路和干路光纖故障的保護倒換時間和對電路業(yè)務的優(yōu)先保證，超合約帶寬下的DBA能力以及吞吐量測試等。表示該系統(tǒng)從關鍵技術到系統(tǒng)方案均具有突出創(chuàng)新，在一致同意通過項目驗收的同時，建議加快產品市場化和產業(yè)化的過程，盡快推向寬帶接入的市場應用。

　　與普通的EPON設備相比，格林威爾公司的GWEasyPath增加了對電路業(yè)務的支持和彈性保護倒換功能，具有電信級的運營管理維護能力和增強的安全性保證。特別適合運營商以最經濟的部署和維護成本為大用戶提供綜合的業(yè)務接入服務，在未來的FTTP/FTTH建設大潮中，格林威爾的GWEasyPath 必將發(fā)揮極大的作用。

　　GWEasyPath的應用舉例

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

　　接入市場的一個重要特征就是，業(yè)務需求經常會發(fā)生變化：一場精彩的足球比賽就會帶來局部地區(qū)的業(yè)務量暴增;更何況，城區(qū)中不斷涌現(xiàn)的高樓大廈可能會使鋪設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)可能恰好距離運營商的光纖接入點有一段距離。這些對于競爭激烈的接入市場來說，既是難得的市場機遇，也是極大的挑戰(zhàn)。而鋪設從運營商局端到用戶的光纖是件費時費力的工作，不可能在需求已經出現(xiàn)時再付諸實施。因此，對于點對點光接入的方式來說，網絡規(guī)劃時如何權衡潛在需求和投資回報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系列產品將會使這些難題迎刃而解。如圖3所示，應用GWEasyPath系列產品提供接入服務，每一根備用光纖可擴展16/32個新用戶，大大提高了接入能力，減小了大量鋪設光纖的風險;在接入覆蓋區(qū)域附近出現(xiàn)新需求時，只需從光分路器鋪設一根較短的分路光纖即可將新用戶接入主干網絡;EPON系統(tǒng)強大的網管能力完全可以做到ONU的即插即用。而對于足球比賽之類的活動帶來的局部帶寬需求增加，GWEasyPath 系統(tǒng)更可從容應對，它所具有的動態(tài)帶寬分配功能可在瞬間調配充分的帶寬到特定區(qū)域。這些都大大降低了網絡建設規(guī)劃的難度，加快了開展新業(yè)務的速度。

　　圖3

　　結束語

　　光纖通信網絡正在從核心一步步延伸至千家萬戶，F(xiàn)TTH/FTTP是徹底解決網絡接入瓶頸的終極解決之道?；贓PON技術的GWEasyPath系統(tǒng)能夠以相對低廉的成本提供高速、可靠、多業(yè)務且可管理的接入服務，是各種FTTH/FTTP技術中最能為用戶和運營商創(chuàng)造價值的典范。