FTTH網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)部署特點(diǎn)分析

隨著IPTV和多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)接入帶寬的要求不斷增加，目前的銅線接入技術(shù)很難滿足用戶對(duì)高帶寬、雙向傳輸、及安全性方面的要求。在2010年以前，F(xiàn)TTB是中國(guó)主流的FTTx建網(wǎng)模式，FTTH僅有少量的試驗(yàn)建設(shè)。隨著國(guó)家政策的大力支持以及產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，同時(shí)設(shè)備、終端成本不斷降低，FTTH具備了成本和技術(shù)的雙重優(yōu)勢(shì)，未來(lái)幾年FTTH將是中國(guó)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入技術(shù)的首選。

GPON FTTH成主流選擇

目前FTTx的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)是PON，下面將PON技術(shù)中的EPON和GPON進(jìn)行多角度的比較。

從提供的速率來(lái)看，EPON上下行速率均為1.25Gbit/s;GPON支持多種速率等級(jí)，支持上下行不對(duì)稱速率(下行2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s或下行1.25Gbit/s，上行625Mbit/s)。

從QoS來(lái)看，EPON通過(guò)MPCP多點(diǎn)控制協(xié)議的狀態(tài)機(jī)和定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)，MPCP協(xié)議包含了ONU發(fā)送時(shí)隙分配、ONU自動(dòng)發(fā)現(xiàn)加入、向高層報(bào)告擁塞情況及DBA等內(nèi)容，但是協(xié)議沒(méi)有對(duì)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行分類(lèi)處理，各種業(yè)務(wù)只能隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)帶寬;而GPON有更加完善的DBA功能，將帶寬分配方式分為多種類(lèi)型，如固定帶寬、保證帶寬、非保證帶寬、盡力而為的帶寬分配等;

從OAM功能來(lái)看，EPON只具備簡(jiǎn)單的ONU遠(yuǎn)端故障指示、環(huán)回和鏈路檢測(cè);而GPON分別定義了物理層和高層OAM管理功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)加密、狀態(tài)檢測(cè)誤碼監(jiān)視、QoS參數(shù)、請(qǐng)求配置信息和性能統(tǒng)計(jì)等多種OAM功能。

綜上所術(shù)，GPON可以提供更加高速和靈活的帶寬機(jī)制，更豐富的QoS管理功能和OAM管理功能，并且在當(dāng)前的FTTH部署階段，GPON的技術(shù)、芯片和產(chǎn)品已經(jīng)成熟，成本只略高于EPON，所以在FTTH網(wǎng)絡(luò)中GPON將成為部署的主流技術(shù)。

FTTH宜采用對(duì)稱分光

FTTH網(wǎng)絡(luò)的核心器件之一是光分路器，做為一種無(wú)源光器件，它可以將一路光信號(hào)分成多路光信號(hào)以及完成相反的過(guò)程。

按照分光的功率比例，可以將光分路器分為對(duì)稱型(如1:16分光)和非對(duì)稱型(如分光比為10:90)。為了減少功耗、充分利用端口資源和簡(jiǎn)化光通路損耗核算，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡(luò)一般使用對(duì)稱型分光。

按照分光級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)可以分為一級(jí)和多級(jí)分光：一級(jí)分光的特點(diǎn)是單點(diǎn)維護(hù)，端口利用率高，插入損耗小、維護(hù)管理方便。對(duì)于城區(qū)等通常應(yīng)用場(chǎng)合，在FTTH組網(wǎng)時(shí)原則上盡量采用一級(jí)分光方式，以便于今后維護(hù)和管理;對(duì)于特殊應(yīng)用場(chǎng)合，如對(duì)于一些小區(qū)類(lèi)項(xiàng)目或農(nóng)村用戶比較散的地點(diǎn)，可以采用二級(jí)分光的方式，一級(jí)分光1:8、二級(jí)分光1:8，一級(jí)分光在光交箱內(nèi)，二級(jí)分光在一般在用戶比較集中的地方。

在光纖到樓(FTTB)和光纖到路邊(FTTC)的接入方式中，光纖不需要進(jìn)入到用戶家里，甚至不需要進(jìn)入室內(nèi)，這樣可以利舊前期鋪設(shè)的銅纜資源，并且一般不需要對(duì)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。而對(duì)于FTTH方式，光纖需要進(jìn)入到用戶家中，這樣需要打穿墻沒(méi)和樓板洞。

ODN運(yùn)維難題亟待破解

光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)是FTTH網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，在FTTH 總體投資中ODN 的投資占50%以上。隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，如何對(duì)ODN網(wǎng)絡(luò)海量的光纜和端口進(jìn)行有效的管理，并且對(duì)其可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)成為研究的熱點(diǎn)。

基于現(xiàn)有手段，ODN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理難度很大。

一，安裝流程主要依賴于紙質(zhì)工單和手工操作，施工差錯(cuò)率高，施工結(jié)果反饋不及時(shí)。

二，無(wú)法對(duì)光纖端口狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，端口利用率低下。對(duì)非法插拔、非法跳接等行為做不到實(shí)施控制。

三，對(duì)光纖故障(光纖受到損壞，如道路施工挖斷等原因?qū)е?無(wú)法做到快速準(zhǔn)確定位。

四，運(yùn)維人員處理故障的方式主要還是傳統(tǒng)的電話報(bào)障，安排代維人員逐段故障排查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且效果一般。對(duì)關(guān)鍵設(shè)備故障(如OLT升級(jí))無(wú)法快速恢復(fù)。

光時(shí)域反射儀(OTDR)和智能ODN等技術(shù)的引入將有效地解決上述問(wèn)題，OTDR可以實(shí)時(shí)檢測(cè)光纖鏈路的損耗和斷接事件;而智能化ODN則可以實(shí)現(xiàn)ODN施工和維護(hù)的電子化及光纖端口的可感知。

向后兼容10G PON及NG PON2

隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推進(jìn)，PON技術(shù)也正在向下一代演進(jìn)中。IEEE在EPON的基礎(chǔ)上，于2009年9月完成了10G EPON標(biāo)準(zhǔn)的制定，而ITU/FSAN也在GPON基礎(chǔ)上于2010年6月完成了10G GPON的標(biāo)準(zhǔn)化工作。雖然這種10G PON技術(shù)目前尚未成熟，光模塊和成本仍然較高，但隨著用戶對(duì)高帶寬業(yè)務(wù)的需求，預(yù)計(jì)業(yè)務(wù)和技術(shù)雙重驅(qū)動(dòng)下，在未來(lái)幾年里，10G PON技術(shù)將逐漸走向商用。同時(shí)，可以提供更高的傳輸速率，基于TWDM-PON和WDM-PON等技術(shù)的NG PON2標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中。

為了保證網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)和盡量保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)的投資，在FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，需要考慮到現(xiàn)有PON網(wǎng)絡(luò)與10G PON網(wǎng)絡(luò)的共存。由于ODN網(wǎng)絡(luò)的投資占FTTH網(wǎng)絡(luò)整體投資的比重很大，所以在共存策略中，應(yīng)考慮ODN網(wǎng)絡(luò)中的分光器和光纖等資源的重用;另外，也應(yīng)考慮OLT機(jī)架和波分復(fù)用設(shè)備(WDM1r)等設(shè)備的共享使用。