【文章內(nèi)容簡介】 點。專家指出，寬帶接入總體上將朝著高帶寬方向發(fā)展，而用戶需求的多樣化決定了寬帶接入將長期呈現(xiàn)多種接入技術(shù)融合協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。在我國，中國電信已在華南地區(qū)的18個省份及華北地區(qū)的8個省份進行ADSL2＋網(wǎng)絡(luò)升級，從而為提供三重播放業(yè)務(wù)作好準備。經(jīng)過改造，中國電信的寬帶接入速度將提升至傳統(tǒng)ADSL的3倍，可承載高速上網(wǎng)、視頻會議/IPTV以及其他多媒體業(yè)務(wù)。與此同時，中國網(wǎng)通透露，正在部分地區(qū)進行ADSL2+的升級測試。FTTx將得到有力推動。光纖接入適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)融合及業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的大趨勢，是寬帶固定接入的發(fā)展方向。特別是光纖帶寬和壽命優(yōu)勢、銅價持續(xù)上漲（近一年期貨市場銅價上漲超過80%）以及EPON產(chǎn)品的成熟等因素，將在未來幾年加快“銅退光進”的進程。全球電信運營商早在幾年前就開始了積極的系統(tǒng)測試、商用試驗，應(yīng)用試驗覆蓋了家庭客戶（FTTH）、企業(yè)客戶（FTTP/O）、商業(yè)和居民樓宇（FT－TB）以及移動基站接入環(huán)境下的多業(yè)務(wù)融合與接入，通過實踐探索運營與商業(yè)模式的盈利可行性，摸索支持無源光纖網(wǎng)絡(luò)的運營維護體系的需求和解決方案，總結(jié)與建立園區(qū)、樓宇及戶線光纖工程建設(shè)規(guī)范。目前，我國的FTTH尚處在起步階段，受市場、業(yè)務(wù)、技術(shù)、成本、競爭多方面的驅(qū)動，國內(nèi)運營商對FTTH的興趣不斷增長，開始積極部署光纖接入網(wǎng)。2005年4月，由武漢電信與烽火通信聯(lián)手開通的武漢紫菘花園FTTH工程成為中國電信進入FTTH市場的試金石。隨后，中國電信成立了“FTTH領(lǐng)導(dǎo)小組”，在上海、廣東、湖北、北京四地開展FTTH試點工作。以“中國網(wǎng)寬天下”為口號的中國網(wǎng)通一直非常重視光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不僅進行了FTTH設(shè)備的全面測試，而且已在北京、上海等地的商務(wù)中心以及高檔住宅區(qū)成功布點試驗。和傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商不同的是，中國移動則是將各地網(wǎng)吧FTTH試點作為切入點，為規(guī)劃未來FTTH的新版圖埋下伏筆。由于各種寬帶視頻應(yīng)用對帶寬的需求量大大增加，F(xiàn)TTx市場正孕育新一輪的發(fā)展機遇。WLAN/WiMax將作為重要的補充手段。為了配合有線接入技術(shù)實現(xiàn)多元化寬帶無縫接入網(wǎng)絡(luò)，WLAN和WiMax將是近幾年最為重要的補充手段。主要體現(xiàn)在：WLAN/WiMax用于熱點覆蓋；WLAN作為家庭聯(lián)網(wǎng)的主要方式，提供靈活接入；WiMax提供游牧式移動接入服務(wù)；利用WiMax的廣覆蓋性解決光纖難以覆蓋的郊區(qū)、農(nóng)村接入問題。據(jù)了解，目前國內(nèi)幾大運營商都在WiMax技術(shù)方面進行了大量的工作。其中，中國電信正在北方9省1市展開測試工作，中國移動的測試工作已進行了半年有余。而在中國聯(lián)通目前進行的技術(shù)測試中，大連、上海等5個城市的進展良好。另據(jù)透露，中國聯(lián)通對于WiMax技術(shù)的測試將于年底完成，如果測試情況良好的話，聯(lián)通將建設(shè)WiMax網(wǎng)絡(luò)。此外，廣東網(wǎng)通與兩家設(shè)備提供商簽訂了WiMax設(shè)備購貨合同，將在省內(nèi)開始試點商用?？傊?，未來一段時間寬帶接入的市場格局將是多種方式并存，互為補充。尤其值得注意的是，如今全球?qū)拵Ы尤胧袌鲆呀?jīng)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，除了技術(shù)進步的推動因素之外，寬帶應(yīng)用的日趨豐富是各種新型接入迎來發(fā)展契機的主要原因。以IPTV為例，高質(zhì)量的視頻業(yè)務(wù)對接入帶寬的需求量加大，直接為新型的接入方式打開了市場。因此，接入技術(shù)始終要圍繞應(yīng)用來發(fā)展和推進，才能在建設(shè)擴容時有效避免風險和防止泡沫。2. GPON技術(shù) GPON背景與原理隨著通信技術(shù)日新月異的發(fā)展，在各種新業(yè)務(wù)需求的推動下，現(xiàn)網(wǎng)銅纜接入方式已經(jīng)很難滿足這樣的技術(shù)需求。各個運營商都在不斷的探索，尋求技術(shù)轉(zhuǎn)型，在這樣的背景下，光進銅退是各個運營商不錯的選擇，也隨著應(yīng)用而生了GPON技術(shù)。GPON技術(shù)能比較好的滿足高帶寬，高效率，低成本和比較好的安全性的業(yè)務(wù)需求，已經(jīng)成為下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的主要接入技術(shù)之一。PON是一種點到多點（P2MP）結(jié)構(gòu)的無源光網(wǎng)絡(luò)，PON系統(tǒng)由OLT（光線路終端），ONU（光用戶單元）和ODN（光分配網(wǎng)）組成。PON在解決寬帶接入問題上是一種經(jīng)濟的、面向未來的多業(yè)務(wù)的用戶接入技術(shù)。用戶駐地網(wǎng)接入網(wǎng)ONUONUONULANPBXOLT分支比最大可為1：28IP骨干網(wǎng)PSTN可采用PON的保護結(jié)構(gòu)對ODN和需要保護的OLT、ONU實現(xiàn)冗余保護視頻服務(wù)器核心網(wǎng) PON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖GPON(Gigabit passive optical network)全名為Gigabitcapable PON 吉比特/千兆位無源光纖網(wǎng)絡(luò)，也是一種無源被動式光纖網(wǎng)路。GPON 業(yè)務(wù)是BPON 的一種擴展，相對于其他的PON 標準而言，GPON 標準提供了前所未有的高帶寬（），其非對稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場；它提供QoS 的全業(yè)務(wù)保障，同時承載ATM 信元和(或)GEM 幀，有很好的提供服務(wù)等級、支持QoS 保證和全業(yè)務(wù)接入的能力；在承載 GEM 幀時，可以將TDM 業(yè)務(wù)映射到GEM幀中，使用標準的 8kHz(125μs)幀能夠直接支持TDM 業(yè)務(wù)。作為一種電信級的技術(shù)標準，GPON 還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護機制和完整的OAM功能。，傳輸距離可達20到37公里，因而具有高帶寬、高速、高效傳輸、大范圍覆蓋、用戶接口豐富等的眾多特點，因此，已被大多數(shù)運營商視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的寬帶化、綜合化改造的理想技術(shù)。作為ITUT提出的一種靈活的寬帶光纖接入技術(shù)，在GPON 標準中，明確規(guī)定GPON 需要支持的業(yè)務(wù)類型包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(Ethernet 業(yè)務(wù)，包括IP業(yè)務(wù)和MPEG 視頻流)、 PSTN 業(yè)務(wù)(POTS，ISDN 業(yè)務(wù)) 、專用線(T1，E1，DS3， E3和ATM 業(yè)務(wù))和視頻業(yè)務(wù)( 數(shù)字視頻)，可以滿足多用戶VoIP、采用MPEG2或4規(guī)格的多視頻流(如IPTV)和標準分辨率電視(SDTV)或高清晰度電視(HDTV)和多用戶高速互聯(lián)網(wǎng)接入等“三網(wǎng)合一”的需求。且GPON 中的多業(yè)務(wù)映射到ATM 信元或GEM幀中進行傳送，對各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的QoS保證。GPON 一般采用樹形（或樹形）拓撲結(jié)構(gòu)，在需要提供業(yè)務(wù)保護和通道保護的情況下，可加上保護環(huán)，可對某些光網(wǎng)絡(luò)終端ONT提供保護功能。GPON最早由FSAN組織于2002年9月提出，ITUT在此基礎(chǔ)上于2003年3月完成了ITUT ，從而最終形成了GPON的標準族。GPON系統(tǒng)主要由OLT(光線路終端)、ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成，其中ODN由光分路器和光纖線路等組成。OLT放置于業(yè)務(wù)接入中心節(jié)點，為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與城域網(wǎng)之間的接口，通過多個GE/FE接口上聯(lián)不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)；ONU放置于小區(qū)或樓內(nèi)機房，為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口，提供語音、數(shù)據(jù)、視頻等多業(yè)務(wù)流的接入，通過GE光接口經(jīng)ODN上聯(lián)至OLT。OLTONUONUPSTNInternetCATV光線路終端無源分光器無源分光器光網(wǎng)絡(luò)單元ONU GPON的系統(tǒng)構(gòu)成高帶寬和高傳輸效率，，可以滿足運營商對未來業(yè)務(wù)的接入帶寬需求，使用GEM的封裝方式時，綜合傳輸效率在93%以上。單纖接入，使用單根光纖就可以滿足用戶的接入需求，可以大量節(jié)省運營商在接入層饋線段的光纖資源。可以支持距離更遠（大于20km）。針對FTTB開發(fā)的GPON系統(tǒng)，其OLT到ONU的最遠接入距離可以達到60km以上。作為電信級的技術(shù)標準,對設(shè)備的互操作性能有詳細的要求,對各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的QoS保證,GPON還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護機制和完整的OAM功能,光纖自動倒換時間小于50ms。 位于室外的光分配網(wǎng)中只有物理介質(zhì)特性非常穩(wěn)定的光纖和無源分光器,沒有任何有源設(shè)備,使得網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性。 接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活，便于擴展：GPON系統(tǒng)可以支持樹型，環(huán)型等多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，主干僅需單纖或者雙纖，通過ODN接入各種業(yè)務(wù)，GPON的分支能力達到1：32，在接入網(wǎng)層面上提供一個統(tǒng)一的接入平臺,節(jié)約了運營商維護和處理故障的成本。星型組網(wǎng)：當ONU與OLT之間按照點到點的配置，且每一個ONU直接經(jīng)一條專用的鏈路與OLT連接，而且中間沒有光分路器時，這時的網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成星型結(jié)構(gòu)。由于這種網(wǎng)絡(luò)配置不存在光分路器引入的損耗，所以傳輸距離非常遠。但此種組網(wǎng)方案對光纖浪費很嚴重，不能節(jié)約成本，所以實際很少在組網(wǎng)中應(yīng)用。樹型組網(wǎng)：樹型結(jié)構(gòu)是點到多點配置的基本結(jié)構(gòu)，它利用了一系列級聯(lián)的分配點對信號進行分路，供給多個用戶終端，這些分配點同時也將上行信號匯聚在一起上傳給OLT。分配點的分路器常為1：N型，在重要客戶接入中，可能采用2：N分光以實現(xiàn)主干光纖保護?？紤]到復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)光纖布局，在本地網(wǎng)應(yīng)用中，一般使用一級分光。總線型組網(wǎng)：總線結(jié)構(gòu)實際上是OLT和分配點的拓撲結(jié)構(gòu)，分配點到ONU仍然是星型拓撲結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)利用了一系列串聯(lián)的分配點以便從總線上向ONU分配OLT發(fā)送的信號，同時又將每一個ONU發(fā)送的信號插入總線送回到OLT。此種方式比較多的應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中。 FTTH的最佳解決方案—無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）各種光纖接入技術(shù)都可能用作FTTH的解決方案，光纖接入技術(shù)包括有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)。有源光網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)品有初期的SLIC（Subscriber Line Interface Circuit）和后來的DLC（Digital Loop Carrier）、IDLC（Integrated Digital Loop Carrier）等，國際電信聯(lián)盟提出的基于PDH的靈活復(fù)用也屬于有源光接入技術(shù)，現(xiàn)在也有把波分復(fù)用（WDM）技術(shù)用于光接入網(wǎng)的。實際上，包括目前應(yīng)用較廣泛的點到點（PTP）的MC,都屬于有源光纖接入。而無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）從承載的內(nèi)容來分類，主要包括A/BPON(ATM PON)、EPON(Ethernet PON)以及GPON（Gigabit PON）等。與同類基于光纖的競爭技術(shù)相比，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）擁有眾多優(yōu)勢。首先，由于PON屬于無源光學(xué)網(wǎng)，因而環(huán)路中無有源電子器件，這意味著維護成本（OPEX）將顯著降低。由于網(wǎng)絡(luò)組件數(shù)量更少，因此故障點也將相應(yīng)減少，進而運營支出（OPEX）與要求也會最大程度地降低。其次，PON架構(gòu)是一種面向未來的架構(gòu)，既能處理現(xiàn)在的語音、視頻及數(shù)據(jù)應(yīng)用，而且對未來新興應(yīng)用的處理能力也將毫不遜色。因此，擁有PON就不必擔心未來昂貴的升級與功能增強費用了。PON使電信運營商可以推出更多種類的服務(wù)，進而增加收入。此外，借助PON架構(gòu)，運營商還可提供各種利潤較高的產(chǎn)品。因此，PON無疑是實現(xiàn)FTTH的最佳選擇。在現(xiàn)有所有基于PON的技術(shù)中，APON是最早的，在1995年提出。首先對APON進行規(guī)范的國際組織是FSAN（Full Service Access Network）聯(lián)盟，同時也可以說FSAN是對APON的國際標準貢獻最大的組織，()。1999年。2001年，APON改名為BPON。EPON是由IEEE 工作在2000年11月成立的EFM（Ethernet in the First Mile）研究小組提出的。EPON是幾個最佳的技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)合。EPON以以太網(wǎng)為載體，采用點到多點結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式，下行速率目前可達到10Gb/s，上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。另外，EPON也提供一定的運行維護和管理（OAM）功能。EPON技術(shù)和現(xiàn)有的設(shè)備具有很好的兼容性，而且EPON還可以輕松實現(xiàn)帶寬10Gb/s的平滑升級。新發(fā)展的服務(wù)質(zhì)量（QoS）技術(shù)使以太網(wǎng)對語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的支持成為可能。這些技術(shù)包括全雙工支持、優(yōu)先級和虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。由于以太網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，EPON一經(jīng)出現(xiàn)就受到了眾多設(shè)備商廠商的青睞。GPON是ITUT在A/BPON之后推出的最新的光接入技術(shù)，2001年，F(xiàn)SAN組啟動了另外一項標準工作，旨在規(guī)范工作速率高于1Gb/s的PON網(wǎng)絡(luò)，這項工作被稱為Gigabit PON (GPON)。GPON除了支持更高的速率之外，還要以很高的效率支持多種業(yè)務(wù)，提供豐富的OANamp。P功能和良好的擴展性。大多數(shù)先進國家運營商的代表，提出一整套“吉比特業(yè)務(wù)需求”（GSR）文檔，作為提交ITUT的標準之一，反過來又成為提議和開發(fā)GPON解決方案的基礎(chǔ)，這說明GPON是一種按照消費者的準確需求設(shè)計、由運營商驅(qū)動的解決方案，因此具有更周到的運營利益考慮。 GPON技術(shù)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用 從長遠來看，PON將會成為發(fā)布商務(wù)和住宅用戶寬帶解決方案的平臺。然而，PON技術(shù)通過經(jīng)濟有效的方法將光纖從局端延伸至住宅小區(qū)或路邊，以取代原有的銅導(dǎo)線和同軸電纜以及無線系統(tǒng)。由此，PON系統(tǒng)解決方案希望將最終取代現(xiàn)有的DSL，Cable Modem和LMDS的寬帶解決方案，成為三網(wǎng)融合的接入手段。本章將從FTTX的角度來分析PON的應(yīng)用。從FTTH的建設(shè)來看，真正可以加速其發(fā)展的應(yīng)該是建立在系統(tǒng)價格的下降和用戶需求的增加等方面，從歐美地區(qū)FTTH用戶數(shù)擴大的主要原因來看，也正是如此。，從總的發(fā)展趨勢來看，光纖在接入網(wǎng)中的應(yīng)用首先要用光纖代替電纜，完成傳輸媒介，然后才能向用戶服務(wù)，因而目前光纖通常只到路邊的分線盒，即業(yè)務(wù)接入點（SAP）。在該處還需要設(shè)置光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），以便完成光∕電轉(zhuǎn)換和分接等功能。而在此所推行的純光纖接入網(wǎng)的最終目標是將光纖推進到住宅用戶，那時ONU將設(shè)置在用戶住宅處。目前光纖到家還不現(xiàn)實，但隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，光纖最終會取代銅線而實現(xiàn)FTTH。按照ONU在光接入網(wǎng)中所處的具體位置不同，可以將OAN劃分為幾種基本不同的應(yīng)用類型：FTTC、FTTB和FTTH。 FTTX圖解 FTTC（光纖到路邊），在FTTC結(jié)構(gòu)中，ONU設(shè)置在路邊的入孔或電線桿上的分線盒處，有時也可能設(shè)置在交換箱處，但FTTC通常指接入到路邊的分線盒處。此時從ONU到各個用戶之間的部分仍為雙絞線銅纜或者同軸電纜。FTTC結(jié)構(gòu)主要適用于點到點或點到多點的樹形—分支拓撲，用戶為居民住宅用戶和小型化的企事業(yè)用戶。從網(wǎng)絡(luò)搜索，還有一種FTTR的結(jié)構(gòu)，可以稱為光纖到遠端，從其結(jié)構(gòu)形式看，應(yīng)該是FTTC的一種