FTTX技术及其应用

本期关注曹俏梅:FIIX技术及其应用FTTX技术及其应用FTTX Technology and Its Application曹俏梅摘要对几种光纤接入技术进行比较分析,并简要Cao Qiaomei介绍了国外运营商的在部署FTTX的情况。1994年毕业于西安电子科技大学管理工程和情报工程系关键词FTTX以太网无源光网络网络部署中讯邮电咨询设计院工程师Abstract Several optical fiber access technologies arecompared. Foreign telecom carriers" FTTX deployment isdescribed briefly.Keywords FTTx Ethernet Passive optical networkNetwork deployment0引言FTTH网络中的点到点接入技术是将电信号转换成光信号进行长距离的传输,上下行带宽都可以面对传统语音业务营收的不断下降,提供宽带达到100Mbit/s甚至1000 Mbit/s。采用点到点方式业务正迅速变成每个运营商商业模式的一个基石,实现FTH具有产品成熟、结构技术简单、安全性光纤接入是任何成功的宽带策略所必须的。近来,固较好的特点,在日本和美国已广泛应用。其主要优点网运营商均积极转向提供整合语音、数据、视频的如下Triple-play业务,以期能提高APRU值,而现有宽带a)带宽有保证,每用户可以在配线段和引入线接入网升级将成为当务之急。各大运营商都纷纷投段独享100Mbis乃至 I Gbit/s带宽入光纤的部署。在刚刚结束的2006美国OFCb)集中在小区机房配线,易于放号、维护和管NFOEC大展上,FTX的发展和部署成为与会专家理讨论的焦点,就连光纤到户(FTTH)发展比较迟缓的c)设备端口利用率高,可以根据接入用户数的欧洲在“FTTH欧洲论坛年会”上也提出了“很明显,增加而逐步扩容,因而在低密度用户分布地区成本光纤时代已经到来”的口号较低;虽然,市场需求、价格和政府的政策是影响FT-d)由于用户可独立享有一根光纤,因此信息安TX发展的主要因素,但选择正确的技术、FTIX结构全性较好;和商业模式是运营商进行大规模部署FTX时首要f)传输距离长,服务区域大。考虑的问题。但这种技术最大的缺点是需要铺设大量的光纤和光收发器,在大却应甲情下网丝铺设困难,设1光接入技术备成本也很难中国煤化工,有源以太1.1点到点有源以太网系统CNMH网并没有一个统的你,八m广主种不兼容的16亏屴薮据4期2006年4月本期关注曹俏梅:FTIⅨX技术及其应用解决方案。还有一个可能影响选择以太网技术的因本和运行成本素是传统视频业务的提供方式,因此被认为是实现b)下行业务速率可达1Gbis,允许支持更多FTTH的过渡技术用户和更高带宽1.2点到多点无源光网络系统c)硬件简单,无须室外电子设备,使安装部署APON和工作得以简化;APON是20世纪90年代中期由FSAN开发完d)可以大量采用以太网技术成熟的芯片,实现成的,并提交给ITU-T形成了G983x标准系列。其较简单,成本低下行速率为622Mbis,上行速率为155 Mbit/s,由于e)改进了电路的灵活指配、业务的提供和重配采用了ATM技术,因此可承载64kbis语音业务、置能力ATM业务和P业务等各种类型业务,并可提供强f)提供了多层安全机制,诸如VLAN、闭合用户有力的QoS保证。群和支持ⅤPN等。BPON是在APON上发展起来的,最早在日本EPON的主要缺点如下兴起的标准。1998年NT就和南方贝尔共同制定了a)由于IE802.3ah只规定了MAC层和物理第一个BPON标准,并开始了BPO0N的商业运营。美层,MAC层以上的标准靠制造商自行开发,因而带国的运营商也因为历史的原因,倾向于使用BPON来灵活性的同时也造成了设备互操作性差标准来构建FITH网络。但 APON/BPON的业务适b)EPON的总效率较低配提供很复杂,业务提供能力有限,数据传送速率和c)没有基于标准的运营维护信道进行监测、诊效率不高,成本较高,其市场前景由于ATM的衰落断和配置OLT而黯淡。d)EPON的设计没有考虑直接支持以太网以外1.2.2 EPON的业务,多业务支持能力较差EPON由EFM工作组提出并在IEEE8023ah1.2.3GPON标准中进行规范,它在PON层上以 Ethernet为载2003年ⅣTU-T通过2个有关GPON的新标体,上行以突发的 Ethernet包方式发送数据流。E-准—G9841和G9842。GPON是BPON的继承PON可提供上下行对称1.25 Gbit/s传输速率,下行和发展。按照这一最新标准的规定,GPON可以提供l0Glis的传输速率正在研究中1.244、2.488 Gbit/s的下行速率和ITU规定的155在多种基于PON的技术中,EPON由于其技术622Mbis以及1.255Gbit/s等多种标准上行速率和价格方面的优势已逐渐成为最受欢迎的FIIH技即可以灵活地提供对称和非对称速率。术。由于采用 Ethernet封装方式,因此非常适于承载GPON的主要优点如下P业务,符合PP网络迅猛发展的趋势,这也是Ea)相对其他PON技术,GPON在速率、速率灵PON技术能够获得业界青睐的重要原因。但Eth-活性、传输距离和分路比方面有优势。传输距离至少emet封装方式也给EPON技术带来了一个致命的达20km,分路比最大为1:64;缺点——难以承载语音或电路方式数据等TDM业b)适应任何用户信号格式和任何传输网络制务,虽然目前国内外均对 TDM over Ethernet技术进式,无需附加ATM或P封装裝层,封裝效率高、提供行了积极的研究并取得了一定的成果,但并不十分业务灵活成熟,要完全达到TDM业务要求的严格QS更是)可以直接高质量、灵活地支持实时的TDM面临相当大的困难,这给EPON的应用带来了很多语音业务,延时和抖动性能很好限制。d)在运营维护和网管方面,比EPON有更大改从结构上看,EPON的最大优点是极大地简化进中国煤化工了传统的多层重叠网结构,主要优点如下GPON的CNMHG如EPON,a)消除了ATM和SDH层,从而降低了初始成难度较高,使设备成本较昌。17邮电设计技术第4期2006年4月本期关注曹俏梅:FIIX技术及其应用总的来看,GPON和FPON面临的共同挑战有在2004年开始其FTP计划。其他在欧洲和北美的以下几点运营商、市政当局和开发者也开始实施他们的计划。a)怎样才能在巸 thernet/GFP上有效承载TDM另一种选择是FTrC/FIIN并用高速铜线技术连接业务并能提供电信级的服务质量;到用户。采用这种模式的有美国的SBC和Bellb)由于GPON和EPON是点对多点的星形或 South、韩国的KT和欧洲的几个主要的PTT。树形网络,需要通过一个1+1并经过不同路由的光2.1 FTTN/FTTO模式网络来实现电信级的保护恢复,网络成本将非常高;2.1.1FTTNc)目前GPON和EPON设备成本主要受限于FTTN是FTTX中光纤使用比例最小的解决方突发光发送/接收模块以及核心的控制模埉/芯片,案。由于干线光纤提供了大的传输容量,所以可以充这些模块要么尚未成熟,要么是价格昂贵还难以适分利用已有的铜缆。一些运营商都把它作为向应市场需要FTTH的过渡方案d)GPON和EPON的一次性投入成本较高,不SBC在2005年启动总投资为40亿美元的“光太适合逐步投资扩容的传统电信建设模式,最适合速”计划,3年内投资40亿-60亿美元,对于原来已完全新建或改建的密集用户区域。经有基础设施的区域,建设FTN+ADSL2+/VDSL2APON/BPON、GPON和EPON的标准及特征如宽带接入设施,而对于原来基础设施空白的区域,实表1所示。施FTTP。到2007年覆盖1900万个家庭用户(1800万FTTN+ADSL2+/DSL2,100万FTTP),覆盖2FTTX在各国的部署目标用户达到90%以上。根据光纤到用户的距离来分类,FTTX可分成Bellsouth采用FTTN+ADSL2+/VDSL的方式预光纤到交换箱(FTTC)光纤到节点(FTTN)、光纤到计2009年FTH用户达150万~300万驻地(FTTP)及FTTH等4种模式。2.2FTTP/FTTH模式目前,国内外各大运营商已部署的FTX大致2.2.1FTP有2种模式。一种选择是 FTTP/FTTH。NTT采用这2004年7月Ⅴ verizon启动了名为FIOS的高速种模式已经有几年了,并与2005年宣布一项新的计光纤网络服务计划。FOS就是通过FTTP为用户提划,到2010年将突破3000万用户。在美国,Ⅴ eron供达30Mbit/s数据网络连接,从而为提供包括表1 APON/BPON、GPON和EPON的标准及特征APON/BPONEPONGPON标准ITUG 983IEEE 803. ahITU-TG. 98数据包单元大小/B带宽下行速率622M,上行速率155Mh上下行速率均达到125Cs下行速率125Ci,上行速率可配置155、622Mbit/s和1.25/2.5 Gbits下行波长/m1480~1500上行波长/m12601360业务模式ATMEthernetATM、 Ethernet、TDM语音TDMVoP或TDM视频在1550在1550ODN级支持A、B和CA和B最大PON分路32中国煤化工CNMHG效率%18亏屴薮据4期2006年4月曹俏梅:FTIⅨX技术及其应用STNTDM交换CLETROS GR303语音LATA核心路由器TRS7国0c120T&语音网关/WDM分路器网关路由器TM交换HubO数据2m3共视频电源图1 Verizon fttp网络结构IPTV在内的基于互联网协议(IP)的服务提供网络3结束语基础。 Verizon fttp网络结构如图1所示。2.2.2 FTTH运营商在大规模的部署FTIX前,应充分了解日本对于FTH的研究由来已久,1996年 NTT FTTX的市场特点,既不能忽略FTTX的技术风险,建设了第一个BPON实验网络,1998年NTT和盲目追求高带宽,全业务接入,也不因FTX网络建Bellsouth联合制定了第一个BPON标准,并且开始设的高投入,而无所作为。要用发展的眼光分析其投了BPON商用网络的运营。日本的许多家运营商都资效益,选择合理的建网方案。在2005年针对FTTH市场发起进攻,FTTH市场成参考文献为日本网络接入市场中的热点rTIX的各种模式互相渗透,不是互不相容的I M. Abrams, P.C. becker, ect. FTTP Deployments inUSA and Japan-EFTN和FTTC没有投资风险,同时,这2种方案又quipment Choices and Service Provider Imperatives. IEEE Journal ofLightwave Technology January 2005能充分利用已有的铜缆接入网,也能提供足够的回 JohnC Tanner Fiber at Any Cost Telecomasia. M2006路容量,可以比FTTP更早地提供FTP现在能提供3韦乐平FTTH的技术特征与方案选择www.chinaunicom.com.cn的业务。为了立刻获得收入以及为最终目标 FTTPDTPT筹措资金,运营商可以采用FTN和FTTC作为过渡方案来减小有线电视提供商的威胁,稿日期(编辑俞厚芬)阿尔卡特与英国电信优先权。(陈松)速下行分组接入解决方案进一步增强签订21世纪网络合同Optimus的3G网络(杨建悦)阿尔卡特近日宣布,与英国电信就爱立信信息爱立信为Maxs提供语音软交换解决世纪网络项目达成协议,将为21世纪爱立信为葡萄牙 Optimus提供 HSDPA方案近日,马来西亚电信运营商 Maxis网络的城堿节点提供7750 Service router解决方案:近日, Sonaecom集团旗下的宣布选择爱立信语音软交换解决方案以及5620 Service Aware Manager.。此外,移动运营商 Optimus宣布选择爱立信作为其固定网络现代化的一部分。该合阿尔卡特解决方案还包括“ Service and IP多媒体子系统解决方案,用于提供新中国煤化工Q系统的部署交换系统,该产品可根型多媒体和融合服务。此外,爱立信还CNMHG及为期5年据相关业务内容设定流量的服务质量将利用其市场领先的移动软交换和高的运营和维护支持(杨建悦)19邮电设计技术第4期2006年4月