FTTH多业务承载技术和方案探讨

FTTH多业务承载技术和方案探讨

摘要：本文从EPON、GPON和P2P技术的比较出发，分析了EPON、GPON和P2P技术的多业务承载机制，并以华为公司为例，对其FTTH系统的多业务接入功能进行了简单的分析。关键词：FTTH多业务，承载技术，方案，探讨利用玻璃纤维进行长距离通信的设想是高锟先生于1966年首次提出的，十年之后，芝加哥率先对这一设想进行了尝试。近些年来，光纤通信技术的发展非常的迅速，单根光纤承载的宽带容量实现了提升，已经可以达到几十THz；光纤通信慢慢向着整个通讯网渗透，并逐步实现了从长途传送网、局域网向终端用户的延伸。近些年，中国电信提出的“光进铜退”模式下的发展策略，就形象的描述了光纤通信向接入网延伸，实现FiberToTheHome(FTTH)的全部过程。一、简述FTTHFTTH是一类光纤通讯技术，但是与在城域网及骨干传送网间发展的诸如SDH、Ethernet等光纤通讯技术明显不同。因为FTTH是一类位于网络末端的光纤通讯技术，接入的时候不可避免的要与庞大用户群接触，所以在技术实现的时候区别于其他光纤通讯。在现实情况中，FTTH技术具备多种各异的技术方案，是一个技术的总称，可以指代所有末端网络光纤接入技术。如，点对点(P2P)的光接入技术，点对多点(P2MP)的APON/BPON、EPON、WDMPON、OCDMA-PON技术等。对于不同的方案来说，链路层实现机制并不相同，故而各自的QoS能力以和多种业务接入的实现也都有着比较大的差异。本文对EPON、GPON和P2P技术涉及的三种FTTH技术方案进行了分析，从三者在多业务承载方式上异同出发，以期探讨出一种可以有效提升端到端的QoS保障能力的FTTH系统，继而实现多业务的有效接入。二、EPON、GPON和P2P技术的比较光纤接入技术主要有两个方面的应用：第一，“点到点”以太网；第二，“点到多点”。“点到点”以太网主要利用的是光纤以太网技术，而点到多点也就是PON技术，现阶段存在“EPON”和“GPON”两种标准。P2P光以太网是在一条距离不小于10Km的单模光纤上实现双向传送的点对点100Mbit/s和1000Mbit/s的以太网。P2P光以太网的最大特点如下：第一，单模光纤在物理层上使用了两个不同的方向配以不一致的波长；第二，上下波长度不一致。在MAC层上采用100Base-FX和1000Base-LX技术。EPON遵循IEEE802.3ah标准，上下行的速率都是1.25G，波长分配按照G.983标准执行，在叠加段的RF视频波长是1550nm；将以太网技术应用于数据链路层，器件的成本比GPON低。GPON遵循ITU-TG.984标准，上行最高速率和下行最高的速率可以分别达到2.5G。因为增加了一种类似于GFP封装-GEM适配层，可以在适配层中实现ATM和P2P光以太网两种技术的有效融合。此外，定长帧结构(125us)可以适配TDM的事实性。现从三种技术的带宽、波长、帧结构、支持业务、OAM以及技术实现角度入手进行比较，详情见如下。表1P2P、EPON和GPON的综合比较P2P光以太网EPONGPON带宽100Mbit/s或1Gbit/s1Gbit/s≤2.51Gbit/s；2.51Gbit/s帧结构EthemetEthernetGEM封装，支持ATMTDM，Ethernet波长(nm)1310(上行)；1550(下行)1550(CATV)1310(上行)；1490(下行)；1550(CATV)OAMEthemetOAMEthernetOAMOMCI技术实现难以程度易易难三、分析EPON、GPON和P2P的多业务承载机制EPON和P2P技术都是在以太网通信技术的基础上形成的。EPON网络利用多点控制协议控制OLT之间的实体通讯，多点控制协议可以利用点到点的物理拓扑实现点对点链路集合的相关作用。因此，EPON、P2P和QoS从业务承载能力的本质上看来是一样的，三者所面对的问题都是“在以太网上承载多业务”。GPON技术是在GEM封装的基础上形成的，GEM与MSTP的GFP技术类似，支持TDM、Ethernet等多种适配业务。从技术角度看来，GPON的QoS更具备优势；从发展的层面看来，ATM技术由于不能在接入层大量使用以接入终端用户，故而已经不能满足社会的需要，所以电信运营商更青睐于利用GPON承载TDM的业务模式。因为那些具备高价值的商业客户更容易选择租用电信运营商的TDM专线，若是能采取相应的措施，将住宅用户的基于IP业务和商业用户的TDM业务同时接入同一个PON网络中，就能实现运营商建网成本的有效降低。事实上EPON也能实现TDM业务的传送，只不过方式与GPON不同，主要利用的是业务仿真方式；GPON不仅能传送NativeTDM，还能提供质量可以与PDH、SDH相比拟的TDM业务。商业用户的多业务承载主要依靠TDM业务，而其他业务主要依靠IP包实现。对于IP业务流来说，EPON、GPON和QoS的承载能力是没有区别的，三者的本质都归结于“在Ethernet上支持差分业务”。有一部分运营商看重GPON的TDM承载能力，但是GPON的TDM承载能力只存在于OLT到ONT之间的范围，所以，运营商要采取相关的手段保障端到端的TDM质量。如果能在一个全程TDM的网络过程中实现OLD上行通过TDM接口与TDM网络相连，必然能提高TDM的有效业务承载能力。为了实现网络建设、运营成本的有效降低，更为了提供新型的业务，TDM原先的地位受到动摇，已经成为一个业务网络，欧美国家的一些运营商甚至已经在尝试IP网络的有效承接，全程TDM网络即将被社会淘汰。四、浅议华为公司FTTH多业务接入功能PSTN网络和XDSL宽带接入网是固网运营商最重要的电信平台，主要用来满足用户话音和宽带数据业务。现阶段，宽带网络接入已经从单一业务逐渐扩展到多种业务模式，宽带要求越来越高，话音业务正在衰退，仅仅成为宽带业务具备的一个特征。为了满足社会发展的要求，ADSL正向着具备更高速度接入的方向发展，FTTH系统的有效运用，可以实现用户接入速度的大幅度提高，电信网络的IP化进行速度也必将随之加快。华为公司的FTTH多业务接入功能是在IP/MPLS的基础上开发的，该FTTH系统可以支持EPON和GPON，丰富运营商的技术和业务选择。对基于IP业务而言，EPON和GPON具备相同的承载能力。华为公司FTTH系统中的EPON和GPON都可以实现TDM业务，通过商用型ONT实现PWE3功能在EPON网络上接入TDM业务，GPON则可以利用PWE3和NativeTDM实现。五、结束语FTTH多业务接入功能是在IP/MPLS的基础上开发的，所以FTTH系统是一个基于IP/MPLS的平台，不仅能满足大宽带还能丰富增值业务客户的需要。相关企业需要加大FTTH多业务承载技术的研究，以推进我国通