PON概述
PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))是指ODN(光配線(xiàn)網(wǎng))中不含有任何電子器件及電子電源,ODN全部由光分路器(Splitter)等無(wú)源器件組成,不需要貴重的有源電子設備。一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )包括一個(gè)安裝于中心控制站的光線(xiàn)路終端(OLT),以及一批配套的安裝于用戶(hù)場(chǎng)所的光網(wǎng)絡(luò )單元(ONUs)。在OLT與ONU之間的光配線(xiàn)網(wǎng)(ODN)包含了光纖以及無(wú)源分光器或者耦合器。
PON特點(diǎn)
PON網(wǎng)絡(luò )的突出優(yōu)點(diǎn)是消除了戶(hù)外的有源設備,所有的信號處理功能均在交換機和用戶(hù)宅內設備完成。而且這種接入方式的前期投資小,大部分資金要推遲到用戶(hù)真正接入時(shí)才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統的短,覆蓋的范圍較小,但它造價(jià)低,無(wú)須另設機房,維護容易。因此這種結構可以經(jīng)濟地為居家用戶(hù)服務(wù)。
PON應用
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),PON應用可以分為3種模式:FTTH、FTTO、FTTB。每種應用場(chǎng)景對于PON系統都有自己獨特的需求。
FTTH
FTTH很好地體現了PON技術(shù)的組網(wǎng)優(yōu)勢。其組網(wǎng)方案為,OLT放置在局端或小區中心機房,分光器放置在中心機房或弱電箱,ONU放在用戶(hù)家中。OLT和分光器、分光器和ONU之間采用單纖連接。出于運維上的考慮,一般采用一級分光,不超過(guò)兩級分光。
FTTH應用方式要求PON提供多種業(yè)務(wù)接口以支持三網(wǎng)合一業(yè)務(wù)。ONU需要支持以太口、模擬語(yǔ)音接口,并支持可選的CATV接口;OLT需要支持GE和FE接口,根據語(yǔ)音業(yè)務(wù)采用PSTN方式或者NGN方式確定上行是否需要支持V5.2接口。根據選用的ONU類(lèi)型的不同,系統可以實(shí)現因特網(wǎng)接入、數據專(zhuān)線(xiàn)、模擬或數字視頻(CATV、IPTV等)、模擬或分組語(yǔ)音(POTS、VoIP等)等業(yè)務(wù)的綜合接入。為了支持IPTV和VoIP業(yè)務(wù),系統必須提供強大的QoS和組播能力。
FTTH應用方案已經(jīng)在國內各大運營(yíng)商有了較多的試點(diǎn)應用,均采用EPON技術(shù)實(shí)現,開(kāi)通的業(yè)務(wù)包括高速上網(wǎng)、寬帶電話(huà)、IPTV等,試驗情況良好。
EPON技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,在支持各種業(yè)務(wù)方面表現相對穩定。而GPON由于支持的廠(chǎng)家較少,技術(shù)相對復雜,成本高,所以還未在FTTH中有應用。
在FTTH應用模式中,入戶(hù)段光纖的工程部署和人工成本是影響FTTH大規模部署的重要因素,只有當EPON接入設備技術(shù)和光纖工程技術(shù)得到突破,CAPEX降低到與DSL可比的程度,FTTH才能成為寬帶接入的主流建設模式。目前只能在條件許可的情況下,進(jìn)行局部實(shí)驗,為未來(lái)的大規模部署積累經(jīng)驗。
FTTB
PON也可以用作樓道交換機或DSLAM的匯聚上聯(lián)手段,實(shí)現FTTB應用?;赑ON技術(shù)的FTTB應用主要包括PON+LAN和PON+DSLAM方式。在這種應用中,OLT放在局端,分光器放在小區邊緣或機房,ONU放在小區機房或樓道,LAN交換機或DSLAM通過(guò)ONU進(jìn)行匯聚。
FTTB要求PON系統提供多種匯聚接口以支持LAN交換機和DSLAM的上聯(lián)。ONU和OLT需要支持GE和FE接口。
FTTB與傳統方案相比,優(yōu)勢在于可以有效節省主干光纖資源,延續和利用已有的LAN接入資源,提高網(wǎng)絡(luò )的可管理能力。
在傳統的FTTB+LAN解決方案中,光纜到達小區中心機房,在中心機房放置匯聚以太網(wǎng)交換機,樓道交換機通過(guò)光纖收發(fā)器連接到匯聚交換機。這種方案存在眾多的光纖收發(fā)器,因此增加了故障點(diǎn),提高了網(wǎng)管難度。采用PON后,可以取消小區機房。具體方法是,在POP點(diǎn)配置一臺中高端以太網(wǎng)交換機,在小區放置分光器,通過(guò)PON直接匯聚樓道交換機。PON具有的運營(yíng)管理能力不僅帶來(lái)維護上的便利,而且也為下一步的FTTH打下了基礎。將來(lái)只要延伸光纜或者增加分光器,就可以簡(jiǎn)單實(shí)現光纖入戶(hù)。
FTTB比較適合采用EPON技術(shù)。EPON技術(shù)簡(jiǎn)單,成本低,足以滿(mǎn)足數據業(yè)務(wù)匯聚的要求。
FTTO
目前,運營(yíng)商主要采用MSTP+LAN方式構建商業(yè)樓宇寬帶接入網(wǎng),輔以PDH接入TDM業(yè)務(wù)。這種方案可以滿(mǎn)足現有業(yè)務(wù)的接入需求,但存在不少問(wèn)題:(1)需在大樓設置機房并配置MSTP設備,業(yè)務(wù)接入和維護成本較高。(2)MSTP在環(huán)狀拓撲下工作良好,但在拓撲呈樹(shù)型/鏈型的情況下,中間設備掉電或死機會(huì )造成所有下掛設備的業(yè)務(wù)失效。(3)加入新的MSTP節點(diǎn)需要破環(huán)割接,否則,只能以支路方式接入現有MSTP設備,網(wǎng)絡(luò )部署不靈活。(4)在業(yè)務(wù)量較小的樓宇設置機房和MSTP設備,經(jīng)濟性差。
PON的FTTO應用可以很好地解決以上問(wèn)題。(1)只需在附近具備條件的接入機房或者匯聚機房設置OLT設備,ONU設備放置在用戶(hù)端,無(wú)源光分配器放置在室外或室內(可以采用掛壁式安裝)即可。由于不需要建設機房,因此降低了初期投資和后期運維成本。(2)多棟樓宇的各種客戶(hù)通過(guò)PON連接起來(lái),構成一個(gè)樹(shù)型/星型的寬帶接入網(wǎng),所有用戶(hù)共享GE/2.5G的帶寬,而且某個(gè)用戶(hù)的故障不會(huì )影響其他用戶(hù)的正常使用。(3)分光器是無(wú)源設備,故障率低,可以有效解決MSTP的樹(shù)型/鏈型網(wǎng)絡(luò )拓撲可靠性差的問(wèn)題。(4)只需要增加新的分光器即可擴容,無(wú)需破環(huán)割接,部署方便。(5)在業(yè)務(wù)接入方面,數據業(yè)務(wù)(用戶(hù)上網(wǎng)、MPLS VPN、以太網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)、NGN電話(huà)業(yè)務(wù))通過(guò)ONU以太網(wǎng)口接入,ONU上行通過(guò)OLT設備的FE/GE上聯(lián)口連接至匯聚點(diǎn)業(yè)務(wù)路由器,TDM業(yè)務(wù)通過(guò)ONU E1接口接入。
FTTO可以支持現有的各種電信業(yè)務(wù),包括數據、語(yǔ)音、專(zhuān)線(xiàn)等業(yè)務(wù),因此需要PON設備提供各種接口。OLT設備需要支持FE/GE、E1、STM-1接口;ONU需要支持FE、E1、POTS接口。對于企業(yè)客戶(hù),由于業(yè)務(wù)的可靠性要求很高,所以還要提供一定的線(xiàn)路保護功能,最好能實(shí)現干路光纖和支路光纖的雙纖保護倒換。
GPON技術(shù)具有全業(yè)務(wù)、高帶寬等特性,因此能夠對FTTO應用模式提供良好支持。EPON也在TDM業(yè)務(wù)支持方面做了大量工作,并推出不少商用產(chǎn)品,因此在目前GPON產(chǎn)品少、價(jià)格高的情況下,是實(shí)現FTTO的一個(gè)替代方案。