EPON网络建设与业务运营模式分析

2008/07/15,作 者：中国网络通信集团公司福建省分公司 陈金
    宽带接入技术EPON具有较好的带宽控制技术，组网灵活，网络具备良好的扩展和升级能力。同时，EPON技术维护和故障定位简单、运营成本相对较低，适应“光进铜退”的策略要求，可以有效支持三网合一的业务需求，在未来一定时期将成为主流的宽带接入技术。

    EPON网络建设分析

    1.建设意义
    技术方面，EPON以光纤为传输媒质，无干扰、无辐射，可以很好地解决以双绞线为传输媒质的xDSL接入技术在大规模推广中受到用户线路出线率偏低、线间串扰明显等客观限制问题。此外，EPON通信系统带宽超过1Gbit/s，传输距离达到20km，业务提供能力和部署灵活性具有较大优势。最后，EPON系统对ONU/ONT终端设备具备较强的管理能力。
    战略方面，以xPON为基础的光接入技术可以与奥运、世博会、中心商务区等重大课题结合，成为宽带战略的亮点。其次，对于中心商务区等重点区域，应当尤为注重区域的长期利益，率先实施战略性水平布线的策略，与现有综合布线叠加使用，为拓展业务奠定基础。
    业务经营方面，运营商实施和部署EPON光接入网络可以提供与现有ADSL/LAN宽带接入方式差异化的服务，同时延伸新建ASON/MSTP传送网的光传送能力，以其无法媲拟的带宽潜力为下一代网络及参数设置、日益增长的IP业务（如IPTV等）提供支撑。

    2.建设原则
    根据技术、投资、业务运营的总体考虑，中国网通福建分公司提出了如下建设原则。
    ①做好OLT设备的布放规划。EPON各设备布放的位置将极大地影响光缆网络的布局以及投资成本。例如，OLT布放在局端会占用部分主干光缆，布放在小区内会受到局房资源和配套费用的限制。发展初期笔者建议布放在局端（城域网机房或接入网汇聚机房）。
    ②由于设备互通性方面尚有一些问题，一个县级区域最好使用同一厂商设备，避免同区域不同厂家设备混用。
    ③考虑到线路质量和接头损耗，OLT到ONU之间的距离争取小于5km，以实现较大的分光比，提高EPON的接入能力，对于OLT到ONU之间的距离大于5km的，可考虑减少分光比。主干纤芯的数量与采用的分光器相同或略多，配线光缆具体芯数取决于终端的拓扑结构。
    ④无源分光器采用一级分光或二级分光，原则上不采用三级或三级以上的分光。
    ⑤OUN设备是影响投资的重要因素之一，笔者建议初期设备端口容量按覆盖用户数的20%配置。
    ⑥考虑综合布线成本，笔者建议根据用户实际接入需要分时分批的进行布线，避免一次性全覆盖造成资源的长期闲置。

    应用模式

    1.公众客户综合接入
    高档住宅小区有潜在的高带宽业务需求（主要是高档别墅和高档公寓），特别是在房地产商愿意承担一定的建设投资时，或用户能够接受较高资费的情况下，可以采用EPON直接实现FTTH。对于普通家庭用户，运营商尚不宜采用FTTH方式，可根据小区档次的高低、竞争对手提供宽带业务类型等情况，采用EPON实现FTTB/C（光纤到大楼/路边）+LAN或FTTB/C+DSLAM的接入模式。
    ①FTTH应用
    ONU直接安装在用户家里，业务的接入可以采取两种方案（如图1所示）。
       
                           图1  公众客户FTTH应用模式 

    方案一，ONU提供FE、POTS、CATV视频接口等用户接口（如家庭1、家庭2）。
    方案二，ONU提供FE接口，下挂家庭网关实现接入（如家庭3、家庭4）。
    ②FTTB/C应用
    ONU安装在楼层/设备间综合机柜内，业务的接入可以采取4种方案(如图2所示)。
       
                           图2　公众客户FTTB/C应用模式

    方案一，ONU提供FE、POTS、CATV视频接口等用户接口，可采用多用户ONU或将多个单用户ONU集中放置。
    方案二，ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入；可通过家庭网关实现综合接入。
    方案三，ONU下挂IAD、二层以太网交换机，通过IAD、L2交换机实现综合业务接入。
    方案四，ONU下挂小型AG，通过AG实现综合业务接入。
    2.大客户、商业客户综合接入
    商业用户的综合接入可以根据业务需求、用户规模的不同，采取不同的实施模式：如FTTO（光纤到办公室）和FTTB/C（光纤到大楼/路边）。根据实施模式、接入方式的不同，运营商可以采取5种实施方案（如图3所示）。
       
                           图3　大客户、商业客户应用模式

    方案一，ONU提供FE、POTS等用户接口，可实施FTTO模式。
    方案二，ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入，可实施FTTB/C模式。
    方案三，ONU下挂PBX交换机或路由器等设备，提供专线接入，可实施FTTO模式。
    方案四，ONU下挂IAD、二层以太网交换机，通过IAD、L2交换机实现综合业务接入，可实施FTTO或FTTB/C模式。
    方案五，ONU下挂小型AG，通过AG实现综合业务接入，可实现FTTO/B/C模式。
    3.“宽视界”视频监控系统等高带宽接入
    “宽视界”视频监控系统等对带宽(特别是上行带宽)要求比较高的应用可以采用EPON作为接入手段。EPON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。

    EPON存在问题及展望

    首先，不同厂家设备互通性差。从大规模应用，尤其是FTTH应用的角度看，由于在扩展OAM、DBA算法以及数据加密等方面尚没有细化统一的标准，PON设备的互通操作（OLT与ONU设备之间）受到了一定制约，现阶段跨厂家系统的组网方案难以开展，网管接口不统一，无法进行端到端业务和网络的配置。由于采用不同的解决方案，现阶段不同厂家局端设备（OLT）和用户端设备（ONU）之间的E1业务互通也较难实现。
    其次，保护倒换功能差。在现有EPON行业标准中，主干路光纤保护倒换为可选要求，很多厂家没有就此进行开发，所以现有商用系统的线路保护功能总体上讲支持比较差。同样原因，各厂家对主控板、电源、ONU电源的冗余备份、保护倒换机制开发侧重不同，效果参差不齐。
    再次，从工程实施的角度看，基于PON技术提供FTTH方案对于综合布线的要求也很高，涉及较大的工程复杂度，而且目前针对FTTH工程施工的标准尚未有成型的文件可供参考。
    最后，从维护角度看，OUN设备防雷击的能力尚待提高。由于FTTB的接入点成千上万，设备的可靠性和可运维性是运营商非常重要的一个问题，而抗雷击就是其中很重要的一项指标。


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