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FTTH网络的建设部署特点分析

发布日期:2020-11-02

随着IPTV和多媒体业务的迅速发展,用户对接入带宽的要求不断增加,目前的铜线接入技术很难满足用户对高带宽、双向传输、及安全性方面的要求。在2010年以前,FTTB是中国主流的FTTx建网模式,FTTH仅有少量的试验建设。随着国家政策的大力支持以及产业链快速发展,同时设备、终端成本不断降低,FTTH具备了成本和技术的双重优势,未来几年FTTH将是中国光纤宽带网络的宽带接入技术的首选。

GPON FTTH成主流选择

目前FTTx的主要实现技术是PON,下面将PON技术中的EPON和GPON进行多角度的比较。

从提供的速率来看,EPON上下行速率均为1.25Gbit/s;GPON支持多种速率等级,支持上下行不对称速率(下行2.5Gbit/s,上行1.25Gbit/s或下行1.25Gbit/s,上行625Mbit/s)。

从QoS来看,EPON通过MPCP多点控制协议的状态机和定时器来实现动态带宽分配(DBA),MPCP协议包含了ONU发送时隙分配、ONU自动发现加入、向高层报告拥塞情况及DBA等内容,但是协议没有对业务优先级别进行分类处理,各种业务只能随机竞争带宽;而GPON有更加完善的DBA功能,将带宽分配方式分为多种类型,如固定带宽、保证带宽、非保证带宽、尽力而为的带宽分配等;

从OAM功能来看,EPON只具备简单的ONU远端故障指示、环回和链路检测;而GPON分别定义了物理层和高层OAM管理功能,实现了数据加密、状态检测误码监视、QoS参数、请求配置信息和性能统计等多种OAM功能。

综上所术,GPON可以提供更加高速和灵活的带宽机制,更丰富的QoS管理功能和OAM管理功能,并且在当前的FTTH部署阶段,GPON的技术、芯片和产品已经成熟,成本只略高于EPON,所以在FTTH网络中GPON将成为部署的主流技术。

FTTH宜采用对称分光

FTTH网络的核心器件之一是光分路器,做为一种无源光器件,它可以将一路光信号分成多路光信号以及完成相反的过程。

按照分光的功率比例,可以将光分路器分为对称型(如1:16分光)和非对称型(如分光比为10:90)。为了减少功耗、充分利用端口资源和简化光通路损耗核算,FTTH网络一般使用对称型分光。

按照分光级联结构可以分为一级和多级分光:一级分光的特点是单点维护,端口利用率高,插入损耗小、维护管理方便。对于城区等通常应用场合,在FTTH组网时原则上尽量采用一级分光方式,以便于今后维护和管理;对于特殊应用场合,如对于一些小区类项目或农村用户比较散的地点,可以采用二级分光的方式,一级分光1:8、二级分光1:8,一级分光在光交箱内,二级分光在一般在用户比较集中的地方。

在光纤到楼(FTTB)和光纤到路边(FTTC)的接入方式中,光纤不需要进入到用户家里,甚至不需要进入室内,这样可以利旧前期铺设的铜缆资源,并且一般不需要对现有的建筑结构进行施工。而对于FTTH方式,光纤需要进入到用户家中,这样需要打穿墙没和楼板洞。

ODN运维难题亟待破解

光分配网络(ODN)是FTTH网络的重要组成部分,在FTTH 总体投资中ODN 的投资占50%以上。随着FTTH网络规模的扩大,如何对ODN网络海量的光缆和端口进行有效的管理,并且对其可能出现的故障进行及时准确的检测成为研究的热点。

基于现有手段,ODN网络的运维管理难度很大。

一,安装流程主要依赖于纸质工单和手工操作,施工差错率高,施工结果反馈不及时。

二,无法对光纤端口状态进行监视,端口利用率低下。对非法插拔、非法跳接等行为做不到实施控制。

三,对光纤故障(光纤受到损坏,如道路施工挖断等原因导致)无法做到快速准确定位。

四,运维人员处理故障的方式主要还是传统的电话报障,安排代维人员逐段故障排查,费时费力而且效果一般。对关键设备故障(如OLT升级)无法快速恢复。

光时域反射仪(OTDR)和智能ODN等技术的引入将有效地解决上述问题,OTDR可以实时检测光纤链路的损耗和断接事件;而智能化ODN则可以实现ODN施工和维护的电子化及光纤端口的可感知。

向后兼容10G PON及NG PON2

随着FTTH网络建设的推进,PON技术也正在向下一代演进中。IEEE在EPON的基础上,于2009年9月完成了10G EPON标准的制定,而ITU/FSAN也在GPON基础上于2010年6月完成了10G GPON的标准化工作。虽然这种10G PON技术目前尚未成熟,光模块和成本仍然较高,但随着用户对高带宽业务的需求,预计业务和技术双重驱动下,在未来几年里,10G PON技术将逐渐走向商用。同时,可以提供更高的传输速率,基于TWDM-PON和WDM-PON等技术的NG PON2标准也正在制定中。

为了保证网络的平滑演进和尽量保护现网的投资,在FTTH网络建设中,需要考虑到现有PON网络与10G PON网络的共存。由于ODN网络的投资占FTTH网络整体投资的比重很大,所以在共存策略中,应考虑ODN网络中的分光器和光纤等资源的重用;另外,也应考虑OLT机架和波分复用设备(WDM1r)等设备的共享使用。


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