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對于光纖接入網(wǎng)未來進(jìn)展方向的探討

發(fā)布時間:2022-06-11 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

光纖接入網(wǎng)是目前很主流的接入技術(shù)之一,可能好多人還不了解光纖接入網(wǎng),沒有關(guān)系,看完本文你肯定有不少收獲,希望本文能教會你更多東西。

全球?qū)拵Ч饫w接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
寬帶在全球發(fā)展非常迅速,并成為電信運(yùn)營商重要的業(yè)務(wù)收入來源。據(jù)統(tǒng)計(jì),至2008年6月份,全球?qū)拵в脩粢堰_(dá)到3.82億,而我國的寬帶用戶已達(dá)到7900萬,用戶規(guī)模躍居世界第一。

從寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢來看,呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)。
第一,DSL技術(shù)仍然占據(jù)寬帶市場的主導(dǎo)地位,但寬帶面臨全面提速使DSL從第二代ADSL2+技術(shù)向第三代VDSL2技術(shù)演進(jìn)。

第二,寬帶光纖接入網(wǎng)正從傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)向“有線銅退光進(jìn)、無線寬帶移動化、有線無線相互補(bǔ)充、實(shí)現(xiàn)無縫接入”的目標(biāo)演進(jìn)。近年來,以EPON和GPON為代表的光纖接入網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟,光纖接入網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的時機(jī)已經(jīng)來臨,全球光纖接入部署開始加速。據(jù)統(tǒng)計(jì),至2008年6月全球光纖接入用戶已達(dá)到4000萬戶,F(xiàn)TTx是目前用戶增長速度最快的寬帶接入技術(shù),2008年第二季度,F(xiàn)TTx的增長率為6.9%,同期DSL和cablemodem的用戶增長率分別為3.8%和3.0%。從全球來看,F(xiàn)TTx的部署呈現(xiàn)“日本成熟、北美和歐洲規(guī)模導(dǎo)入”的總體特點(diǎn)。

第三,從FTTx的建設(shè)模式和采用的技術(shù)來看,全球不同地區(qū)也存在較大差異,日本為“光纖到戶(FTTH)為主,光纖到樓/路邊(FTTB/C)為輔”,而北美則呈現(xiàn)“FTTH和FTTB/C并存”的特點(diǎn)。從FTTx采用的技術(shù)來看,全球也存在著較大的差異,日本以EPON技術(shù)為主,而北美、歐洲和全球大部分國家選擇了GPON,相比較而言,EPON技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常成熟,而近年來,GPON技術(shù)隨著規(guī)劃部署發(fā)展速度較快,技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈也已成熟。

第四,從無線接入市場來看,無線接入技術(shù)將從傳統(tǒng)的作為有線接入補(bǔ)充的定位向“與有線接入并存、面向個人、家庭、商企更多受眾、短距離和城域接入等多種技術(shù)并存,兼顧移動和漫游”的方向發(fā)展,寬帶城域無線接入技術(shù)、更高速率的無線局域網(wǎng)技術(shù)、短距離無線電技術(shù)都是技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。

我國運(yùn)營商FTTx的發(fā)展現(xiàn)狀及意義
我國寬帶光纖接入網(wǎng)從2007年開始進(jìn)入了規(guī)模部署期,從我國FTTx未來的發(fā)展策略來看,運(yùn)營商“大力推進(jìn)光進(jìn)銅退,實(shí)施接入網(wǎng)光纖化戰(zhàn)略,新建區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光纖到樓、光纖到村,加強(qiáng)城市已有區(qū)域的改造”的目標(biāo)已經(jīng)非常清晰。據(jù)最新統(tǒng)計(jì),我國電信運(yùn)營商FTTx建設(shè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到450萬用戶端口。建網(wǎng)模式“以FTTB/C為主,F(xiàn)TTH為輔”。

筆者認(rèn)為,我國運(yùn)營商部署FTTx具有如下意義。
首先,為用戶提供更高速率的接入服務(wù),適應(yīng)未來寬帶市場及全業(yè)務(wù)市場競爭的需要。
傳統(tǒng)的DSL接入能提供的帶寬在目前的線路條件下一般不會超過10Mbit/s,而“銅退光進(jìn)”后FTTB/C+DSL或FTTB/C+LAN模式的光接入網(wǎng)使運(yùn)營商可以提供超過20Mbit/s的接入服務(wù),同時也為需要更高帶寬的高清電視等視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了基本條件。同時,對于已建銅纜網(wǎng)進(jìn)行“光進(jìn)銅退”的網(wǎng)絡(luò)改造,特別是在銅纜被盜嚴(yán)重、線路維護(hù)成本較高、管線遷改和交換機(jī)退網(wǎng)的地區(qū)首先實(shí)施銅纜退網(wǎng)并建設(shè)光接入網(wǎng),對于盤活運(yùn)營商的存量資產(chǎn)、提高資源(如管道)的使用效率、降低運(yùn)營維護(hù)成本也有非常重要的意義。

其次,適應(yīng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)扁平化、簡化網(wǎng)絡(luò)層次的需要。傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)由于受限于信號的傳輸衰減,一般端局的覆蓋范圍在3km以內(nèi),因此為了保證用戶覆蓋,端局?jǐn)?shù)量很多,這給運(yùn)營商的機(jī)房及配套設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營成本控制都帶來了挑戰(zhàn),同時,由于端局分布較散,離城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn),因此需要增加城域匯聚層進(jìn)行接入網(wǎng)端局節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)匯聚,這直接導(dǎo)致城域范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)層次較多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)成本增加。而光接入網(wǎng)的引入,其覆蓋范圍可以達(dá)到20km,這就保證了OLT從光接入網(wǎng)建網(wǎng)初期就可以提升到傳統(tǒng)的城域匯聚節(jié)點(diǎn)處,從而簡化了接入網(wǎng)匯聚層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時也節(jié)省了端局的數(shù)量。

無論是對于傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)升級和改造,還是缺少機(jī)房資源的新興寬帶運(yùn)營商新建網(wǎng)絡(luò),這一點(diǎn)都非常重要。因此,在加快光纖接入網(wǎng)應(yīng)用的同時,應(yīng)注意統(tǒng)籌規(guī)劃、集中設(shè)置OLT,實(shí)現(xiàn)“大容量、少節(jié)點(diǎn)”部署,實(shí)現(xiàn)有線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

最后,適應(yīng)運(yùn)營商的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),提供多業(yè)務(wù)綜合承載,提供寬帶差異化和精細(xì)化運(yùn)營。隨著運(yùn)營商重組的實(shí)施,我國三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營商實(shí)行全業(yè)務(wù)經(jīng)營已經(jīng)箭在弦上,而光纖接入網(wǎng)作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò),需要承載話音、數(shù)據(jù)、視頻甚至企業(yè)接入、移動基站回傳等多種業(yè)務(wù)?v觀光纖接入網(wǎng)的發(fā)展歷程,由于各種業(yè)務(wù)規(guī)模發(fā)展的時間不同以及其他復(fù)雜的原因,運(yùn)營商的接入網(wǎng)形成了“一種業(yè)務(wù)建設(shè)一種光纖接入網(wǎng)”的“煙囪式”網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這極大地增加了運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和運(yùn)營成本,而光纖接入網(wǎng)的引入,其“大容量、高接入帶寬、高可靠性、多業(yè)務(wù)QoS等級支持能力”的特點(diǎn)決定了接入網(wǎng)向統(tǒng)一、融合、高效承載平臺的方向演進(jìn)成為了現(xiàn)實(shí)可能。

我國FTTx建設(shè)和運(yùn)營中應(yīng)考慮的問題
綜合考慮光纖接入網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)的各種問題,鑒于“光進(jìn)銅退”的實(shí)施,F(xiàn)TTx的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)除了考慮FTTx的系統(tǒng)設(shè)備之外,還應(yīng)該加強(qiáng)接入光纜、OLT、ODN的整體規(guī)劃;同時要加強(qiáng)前后端聯(lián)動、供電保障、IT支撐、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等各項(xiàng)工作,盡快將接入能力轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)與服務(wù)能力。從實(shí)際的情況來看,目前FTTx部署中面臨的很多問題,都在于運(yùn)營商的基層部門對光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及運(yùn)營維護(hù)的能力和經(jīng)驗(yàn)不足,尤其是運(yùn)營維護(hù)方面顯得特別突出,這主要表現(xiàn)在幾個方面。第一,設(shè)備開通、配置、升級繁雜;設(shè)備種類和網(wǎng)元數(shù)量增多,管理維護(hù)繁雜;多業(yè)務(wù)配置和業(yè)務(wù)發(fā)放涉及到多個設(shè)備、多套后臺支持系統(tǒng),操作復(fù)雜;第二,隨著光纖逐步下移,需要維護(hù)管理的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)成倍增加;遠(yuǎn)端設(shè)備走出機(jī)房,設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較差,故障率增加;設(shè)備分布廣,故障現(xiàn)場處理工作量大。而這些問題,都對FTTx的設(shè)備管理、設(shè)備開通、業(yè)務(wù)發(fā)放、故障監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)安全控制等方面提出了很高的要求。

PONOLT的容量考慮和設(shè)置問題
“大容量、少局所、網(wǎng)絡(luò)扁平化”的趨勢意味著OLT覆蓋的用戶數(shù)量增加,相應(yīng)的對OLT容量也提出了新的要求,這也就意味著OLT設(shè)備的單板PON口數(shù)量、單板總線帶寬、上行端口容量以及系統(tǒng)的交換能力需要相應(yīng)提高,目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的800G交換容量、單板8個PON口、10G上聯(lián)口的大容量OLT設(shè)備,反映的就是這樣的趨勢。同時,在網(wǎng)絡(luò)層次簡化的情況下,OLT設(shè)備優(yōu)先考慮直接上聯(lián)BRAS/SR設(shè)備?紤]到未來OLT容量越來越大,覆蓋的用戶數(shù)量較多,因此,對于FTTx網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也越來越高,對于PON設(shè)備本身,需要考慮OLT設(shè)備重要部件的保護(hù)(如電源板、主控板、上聯(lián)板的冗余保護(hù)),同時在組網(wǎng)保護(hù)方面,對于重要客戶或關(guān)鍵業(yè)務(wù),OLT需考慮提供雙上聯(lián)保護(hù),以避免單點(diǎn)故障、實(shí)現(xiàn)可靠接入。初期,對于直連BRAS/SR的OLT設(shè)備可通過采用鏈路捆綁或VRRP方式實(shí)現(xiàn)上聯(lián)鏈路的冗余保護(hù),后續(xù)可考慮在OLT引入電信級以太網(wǎng)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)OLT主備鏈路間的毫秒級保護(hù),以及OLT的BRAS/SR的雙歸屬配置。

FTTx網(wǎng)絡(luò)對PON遠(yuǎn)端設(shè)備ONU的要求
在FTTB/C模式下,PON遠(yuǎn)端設(shè)備ONU在功能以及性能方面都應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的需要。PONONU設(shè)備應(yīng)支持VLAN1:1和N:1轉(zhuǎn)換功能、跨VLAN組播復(fù)制等功能;應(yīng)滿足QoS部署要求,支持802.1P和基于優(yōu)先級的隊(duì)列調(diào)度;ONU應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要提供內(nèi)置語音功能。對于不同的樓宇應(yīng)用場合,對ONU的端口密度有不同要求,一般情況下8、16、24、32端口可以覆蓋各種環(huán)境需求。ONU寬窄帶的比例應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)滲透率進(jìn)行選擇。考慮到FTTB/CONU的運(yùn)行環(huán)境,為保證長期運(yùn)行性能,建議ONU應(yīng)能在-10℃~55℃環(huán)境中工作,同時具有良好的散熱設(shè)計(jì),對于插卡式ONU,可以使用風(fēng)扇散熱,但風(fēng)扇壽命至少超過5萬小時,對于一體化ONU,考慮到樓道特殊安裝環(huán)境對住戶的影響,不建議使用風(fēng)扇,應(yīng)采用自然散熱設(shè)計(jì)。同時,應(yīng)具有良好的防雷性能,其中電源口和DSL/POTS口應(yīng)具有4KV雷擊防護(hù)能力,并提供溫度、市電/電池、門禁等方面的遠(yuǎn)程監(jiān)控。ONU主要采用本地供電方式,可采用交流220V或~48V直流供電,并可根據(jù)實(shí)際需要選裝電池或UPS進(jìn)行備電。ONU設(shè)備形態(tài)應(yīng)滿足樓道狹窄環(huán)境安裝的要求,設(shè)備高度不宜太高(一般不超過2U高)。

面臨已經(jīng)到來的全業(yè)務(wù)運(yùn)營時代,ONU作為末端接入設(shè)備也要符合全業(yè)務(wù)運(yùn)營的戰(zhàn)略,ONU接口應(yīng)該能夠支持基站承載、中小商業(yè)用戶專線接入的應(yīng)用場景。作為ONU應(yīng)用廣泛的光進(jìn)銅退場景,ONU平臺架構(gòu)應(yīng)該從現(xiàn)有的ADSL2+到VDSL2或LAN的平滑升級來支撐業(yè)務(wù)帶寬的平滑升級。

光接入網(wǎng)設(shè)備的管理
引入PON系統(tǒng)后,網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)面臨新的問題,接入點(diǎn)數(shù)量增加、業(yè)務(wù)從單一業(yè)務(wù)向多業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變、業(yè)務(wù)管理更加精細(xì)化、光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)量增加等等。在采用PON的光接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署后,ONU的數(shù)量非常多,對ONU的操作管理維護(hù)是非常重要的。FTTB模式下PONONU的管理維護(hù),采取OAM+SNMP協(xié)議(EPON)或者OMCI+SNMP聯(lián)合管理。OAM或OMCI負(fù)責(zé)PON協(xié)議相關(guān)功能的管理;SNMP接口負(fù)責(zé)端口、協(xié)議和業(yè)務(wù)的相關(guān)功能。FTTH模式下PONONU的管理維護(hù),采取OAM/OMCI+TR-069聯(lián)合管理。

對于采用FTTB模式的PONOLT及ONU設(shè)備的管理和配置,可在廠家PON設(shè)備網(wǎng)管基礎(chǔ)上,通過提供北向接口方式或由PON設(shè)備直接開放SNMPMIB庫方式,支持IP城域網(wǎng)網(wǎng)管和軟交換網(wǎng)管對其進(jìn)行VLAN、QoS及話音接入等業(yè)務(wù)信息的遠(yuǎn)程配置管理。

FTTH模式的內(nèi)置語音接入設(shè)備可采用基于TR-069的ACS管理系統(tǒng)或暫由PON網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理,原則上不再為FTTH語音接入設(shè)備新建獨(dú)立的網(wǎng)管系統(tǒng);對于FTTB的內(nèi)置語音接入設(shè)備可由不同的廠家網(wǎng)管系統(tǒng)管理各自的網(wǎng)元設(shè)備;對于少量新建的外置IAD設(shè)備可考慮納入同廠家的PON網(wǎng)管系統(tǒng)。AG設(shè)備應(yīng)由軟交換網(wǎng)管統(tǒng)一管理。

FTTx網(wǎng)絡(luò)的綜合業(yè)務(wù)承載能力
FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)充分考慮滿足未來多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的需求,具備按客戶、業(yè)務(wù)區(qū)分和差異化承載能力,滿足語音、視頻等業(yè)務(wù)的高質(zhì)量接入需求。FTTx光纖接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)部署基于802.1P的QoS策略,并在OLT和ONU設(shè)備部署相應(yīng)的優(yōu)先級隊(duì)列,并具備相應(yīng)的業(yè)務(wù)流分類、優(yōu)先級標(biāo)記、優(yōu)先級隊(duì)列調(diào)度以實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的包轉(zhuǎn)發(fā),滿足不同業(yè)務(wù)的質(zhì)量保障需求。在WLAN功能方面,為了適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要,PON設(shè)備應(yīng)支持VLANStacking功能,其中,外層VLANTAG可以用于標(biāo)識業(yè)務(wù),也可以用于表示OLT設(shè)備,內(nèi)層VLANTAG可以用于表示用戶或同一用戶的不同業(yè)務(wù),同時支持1:1和N:1VLAN映射功能。

FTTx網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)承載對城域業(yè)務(wù)控制層的影響
業(yè)務(wù)接入控制層分為單邊緣和多邊緣兩種結(jié)構(gòu)。一個用戶所有的業(yè)務(wù)流量終結(jié)在同一臺業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上,為單邊緣結(jié)構(gòu);一個用戶不同的業(yè)務(wù)終結(jié)在不同的業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)控制設(shè)備上,為多邊緣結(jié)構(gòu)。FTTx網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)承載能力的支持能力給城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制層帶來了相應(yīng)的影響,對于重要的政企客戶通過SR接入;對于公眾用戶和中小政企客戶,如IP城域網(wǎng),配置了功能完善、性能高的BRAS設(shè)備,優(yōu)先采用單邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng);對于業(yè)務(wù)量較大、BRAS設(shè)備不能較好地支持多業(yè)務(wù)接入控制的情況,可采用多邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。在同一城域網(wǎng)內(nèi)可同時采用單邊緣和多邊緣混合組網(wǎng)。同時,統(tǒng)籌考慮IPTV、WLAN和VoIP等多業(yè)務(wù)的需要,在IP城域網(wǎng)內(nèi)應(yīng)考慮的引入并逐步開始建設(shè)DHCP平臺,DHCP平臺管理系統(tǒng)可集中部署,在DHCP系統(tǒng)安全性、可靠性、擴(kuò)展要求不高的情況下,可以直接在BRAS/SR上開啟DHCPServer功能。根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際需求,結(jié)合Radius及相關(guān)支撐系統(tǒng)的改造,可以考慮引入可集中管理的IPoE接入認(rèn)證方式,適應(yīng)永久在線和有組播需求的業(yè)務(wù)。

伴隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的需要以及技術(shù)的發(fā)展趨勢,整個電信網(wǎng)面臨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、運(yùn)營管理維護(hù)智能化、網(wǎng)絡(luò)融合帶來的業(yè)務(wù)綜合承載化以及網(wǎng)絡(luò)高可靠性的趨勢,而作為網(wǎng)絡(luò)端到端一部分的光纖接入網(wǎng)也必須適應(yīng)這樣變化的需要,光纖接入網(wǎng)的引入對于這種變化是一種促進(jìn),同時自身在網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備層面面臨著挑戰(zhàn)。


網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。

本文章關(guān)鍵詞: 光纖接入網(wǎng)