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FTTH技术实现及存在问题

来源:通信世界/信息产业部电信研究院 陈洁?? 2006年06月08日 ?? 收藏0

  随着近几年来宽带接入网的迅速发展,宽带化成为接入网发展的最显著特征。?

??????? 信息产业部发布的最新统计数据显示,截至2006年1月,我国互联网宽带接入用户数超过3862万,并且仍在继续保持快速增长。此外,视频点播、网络游戏和IPTV等高带宽业务逐渐被电信运营商和广电运营商视为新的业务增长点,用户对接入带宽的需求不断增长,现有的以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽、双向传输能力以及安全性等方面的要求。面对这一困境,各国电信运营商把关注的目光重新投向了FTTH,对FTTH的关注热情也日趋高涨。

  一、FTTH实现技术

  从早期的点到点MC(媒体转换器)技术发展到如今的点到多点的PON技术,FTTH的实现技术经历了十余载的发展与演变。

  1.点到点光接入技术实现FTTH

  FTTH网络中的点到点光接入技术是将电信号转换成光信号进行长距离的传输,从中心局到每个用户均使用一根光纤,上下行速率都可以达到100Mbit/s甚至1000Mbit/s。点到点光接入技术具有产品成

熟、结构/技术简单、安全性较好的特点。但这种技术最大的缺点是需要铺设大量光纤和光收发器,在大规模应用情况下网络铺设困难,设备成本也很难再下降甚至会上升,因此被认为是实现FTTH的过渡技术,比较适合网络发展初期用户数较少的阶段。

  早期的点到点光接入技术主要是MC。MC是一个单纯的光/电或电/光转换器,将电信号转换成光信号进行长距离的传输,它并不对数据包进行处理,因此成本低廉。近两年新出现的基于以太网的点到点光接入设备,主要采用了IEEE 802.3ah规范的单纤双向100/1000Mbit/s光接口,上下行采用WDM方式分别使用不同的波长进行传输。从拓扑结构上看,可以采用无分配点的单级点到点的光传输方式,也可以采用具有有源分配点的2级光传输方式。在第二种方式中,有源分配点的功能往往由配置了光接口的以太网交换机来实现。

  2.PON技术实现FTTH

  PON技术已经成为业界公认的实现FTTH的首选方案。PON系统由局端设备OLT(光线路终端)、用户端设备ONU/ONT(光网络单元/光网络终端)和ODN(光分配网)组成,所谓“无源”,是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成,不包括任何有源器件。PON技术采用了点到多点拓扑结构,下行和上行分别通过TDM和TDMA方式传输数据。

  PON技术可细分为几种,不同的数据链路层技术和物理层PON技术结合形成了不同的PON技术,例如ATM+PON形成了APON,Ethernet+PON形成了EPON,ATM/GEM+PON则形成了GPON,这是各种PON技术之间的最大区别。PON技术的优势包括无源光器件不易受雷电损坏和辐射干扰、网络结构灵活易于扩展、共享馈线段光纤可节约铺设成本、业务透明性好、具有多业务支持能力以及易于管理维护等。目前,PON的代表技术为EPON和GPON技术。

  (1)EPON技术

  EPON由2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile)工作组提出并在IEEE 802.3ah标准中进行规范,它在PON层上以Ethernet为载体,上行以突发的Ethernet包方式发送数据流。EPON可提供上下行对称1.25Gbit/s线路传输速率,下行线路速率为10Gbit/s的系统也正在积极研究中。由于EPON采用Ethernet封装方式,所以非常适于承载IP业务,符合IP网络迅猛发展的趋势,在多种基于PON的技术中,EPON由于其技术和价格方面的优势被认为是未来主要的FTTH实现技术。但IEEE制定802.3ah的初衷是为了接入IP数据业务,并没有考虑TDM业务接入对时钟同步、时延和抖动等方面的特殊要求,因此EPON所采用的标准Ethernet封装方式也带来了一个致命的缺点——难以承载话音或电路型数据专线等TDM业务。虽然目前国内外均对TDM over Ethernet技术进行了积极的研究并取得了一定的成果,但并不十分成熟,要完全达到TDM业务要求的严格的QoS更是面临相当大的困难,这给EPON的应用带来了一定的限制。但可喜的是,由于受到国内电信运营商对TDM业务需求仍然较大的影响,国内多家EPON厂商都对IEEE标准进行了扩充,在EPON承载TDM业务方面进行了技术创新,中国EPON通信行业标准也对此提出了相关要求。这使得中国市场上的EPON设备在多业务接入能力上大大提高,从原来单一的IP业务接入发展为全业务接入。


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