FTTx主要建设模式

随着宽带网络和内容的发展，必须缩短铜缆的距离，因此只能将光纤进一步向用户侧延伸，推进FTTx的建设进程--本文将主要讲述在宽带接入设备从局端下移实现用户带宽提速、光"进"铜"退"的过程。当前宽带接入的主要技术采用ADSL,建设模式以局端集中方式为主。随着宽带网络和内容的发展，宽带接入的带宽从512K逐步提高到2M,再到5M、20M,甚至更高。但是对目前以局端集中建设的模式来说，ADSL的用户线相对比较长，一般均超过3km,考虑到实际线路的质量等问题，很难再提高ADSL用户的带宽,线路速率成为发展新用户和增加新业务的瓶颈。为了缩短铜缆的距离，只能将光纤进一步向用户侧延伸，推进FTTx的建设进程。根据PSTN铜线的工程模型，一条用户铜线分为干线段、馈线段、分线段、入户线段。在宽带接入设备从局端下移实现用户带宽提速的过程中，就是宽带接入设备从干线段到馈线段、分线段和入户线段的迁移过程，是光纤接入逐步靠近用户、光"进"铜"退"的过程。一、FTTx建设模式的区分网络建设在当今宽带提速的大环境下，各运营商采用的方式各不相同。现阶段，运营商大多采用的FTTx形式，有FTTC、FTTB、FTTH及FTTCab四种：在FTTC、FTTB模式下，最终入户的技术包括ADSL、ADSL2+、VDSL、VDSL2和LAN等。根据光纤到用户的距离、每个用户的带宽需求、以及现有管线资源的情况以及运营维护成本的不同考虑，需要选择合适的光纤技术和入户技术，来部署相应的光纤宽带接入网络。1、"通信系统用户外机柜"和"宽带接入用综合配线箱"二种典型的建设模式当宽带接入设备下移到小区路边，光纤将引入到路边，建设模式就是FTTC+XDSL；典型的案例就是"通信系统用户外机柜"。如图1为中达"通信系统用户外机柜"的现场应用场景。当DSLAM下移到大楼，光纤将引入到大楼，建设模式就是FTTB+XDSL；当宽带接入设备下移到楼层，不再用DSL技术，而是采用LAN技术，建设模式就是FTTB+LAN。典型的案例就是"宽带接入用综合配线箱"。当最终接入连DSL和LAN都不用了，而是直接把光纤引入到家，建设模式就是FTTH了。因此远端宽带接入设备逐步下移并一直到消失的整个过程，就是光纤宽带接入从启动到主流的演进过程。2、合适的FTTX宽带接入建设模式根据目前宽带接入的现状，以及运营商管线的部署情况，结合带宽提速的整个进程，就可以找到合适的光纤宽带接入建设模式。A：FTTC+XDSL模式FTTC+XDSL模式是宽带接入设备下移的第一步，即从干线段迁移到馈线段。宽带接入设备位于传统铜缆馈线段的配线架位置，一般在路边或者小区机房。馈线段配线架到用户的双绞线距离一般小于2km，根据用户分布密度的不同，覆盖的用户数一般在100-500左右。在2km左右的距离上，可以采用ADSL和ADSL2+接入技术，能够达到最高8M左右的带宽。假设每个用户的保证带宽是2M,则一个点的上行带宽需要最大1GE的带宽。这样每个用户可以保证最小2M带宽，最大8M带宽，基本可以满足每个家庭一个IPTV频道的增值业务需求，同时还提供Tripleplay业务。对于上行GE的宽带接入设备，采用P2P的双纤GE光接口与上层汇聚设备联接。这种GE接口已经广泛用户宽带设备的互联，具有很高的性能价格比。同时每个点只有一个GE接口的需求，对局端到路边的光纤容量要求比较小，可以采用传统的双纤光接口模式。B：FTTC+XDSL模式的特点FTTC+XDSL模式的特点是，对光纤数量需求不高。同时，宽带接入设备一般位于传统铜缆馈线段的配线架位置（一般在路边或者小区机房）。基本可以满足每个家庭一个IPTV频道的增值业务。建设光缆铺设部署比较容易，同时，此方法也充分地保留并利用了现有铜缆的分线段资源，整个建设模式与局端宽带接入设备的方式非常相似，工程实施也比较简单，同时能够满足基本的Tripleplay业务的需求。FTTC+XDSL模式尤其适合铜线质量比较好、用户带宽要求不太高的用户，建设成本比较低，维护成本也不高，取得了很好的平衡。这也是当前传统运营商为提供较高带宽而采取的主流宽带接入建设模式。二、几种建设模式的名词解释:1、"DSLAM下移"传统DSLAM（数字用户线接入复用器）网元，一般是放在中心机房或者模块局机房。其优点是:单点接入容量较大，大多数情况下同PSTN交换机或软交换的接入网关AG同址放置。其最大的缺点就是：用户接入距离较长，接入带宽受接入距离的限制。2、"光进铜退"是指光纤到达的地方铜缆不保留，随电缆置换，进行光缆延伸。其特点就是宽带和窄带节点同时下移，窄带（语音）提供方式采用分组交换方式，接入软交换网。3、光进提升带宽、降低网络建设投资、方便维护和管理。4、铜退充分利用现有铜线、缩短铜线接入距离、充分利用现有技术，提升接入带宽。5、FTTB的建设模式在FTTB的建设模式下，"光进铜退"实施后，DSLAM接入点下移到靠用户更近的位置。DSLAM设备内置xPON上行接口，放在小区机房（小区户外/室外机柜）或者楼道中的"宽带接入用综合配线箱"，同时考虑到原大楼中已有的电缆，从经济角度考虑进行"光铜结合"，保留用户侧末端铜缆双绞线，也保留用户的DSL接入方式。DSLAM的容量从几十线到几百线。经过如此优化，铜线电缆接入距离明显减小，带宽得到极大的提升。一般情况下，ADSL2+在1km处能提供大于10Mbps的下行带宽，VDSL2在1km处能提供大于20Mbps的下行带宽，而且上行带宽也大大提升。此种方案实施后，原中心机房或者模块局机房PSTN交换机或者AG的语音铜缆继续承载语音业务，在小区机房（或者户外/室外机柜）或者楼道中的"宽带接入用综合配线箱"内完成和DSLAM的配线，"宽带接入用综合配线箱"。考虑到光进铜退改造后，接入点数量大大增加而且单点接入容量变小，采用户外/室外机柜室外型设备更能体现建网成本优势，节省大量的机房投资。6、"光进铜不退""光进铜不退"是指光纤到达的地方（从OLT到ONU）仍然保留铜缆，宽带节点下移到小区，仅解决宽带提速问题。窄带（语音）提供方式仍然保留原有方式，采用电路交换方式接入PSTN交换机或者通过AG接入软交换。此种模式较多运用于农村地区，架空式"通信系统用户外机柜"。三、FTTx模式对建设成本的影响光纤替代铜质缆线是大势所趋，但任何技术的进步和应用都是循序渐进的，希望一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线，以及所有通信业务都通过光纤接入其实并不现实。在光纤到户的发展初期，光纤与铜质缆线共存是由市场决定的，光纤与铜质缆线二者共存是市场必然的选择。目前电信运营商提出的"光进铜退"战略，实际上就是将DSL网络和用户逐渐转化为FTTH网络和用户的演进战略，这种演进思路能很大程度保护运营商在铜线上的已有投资。同时，与FTTH相比，FTTB/C投资成本能大幅节约，这也将成为影响运营商建网思路的一个重要因素。相比而言，在FTTB模式里，光纤到大楼后，利用已有的铜质缆线作为最后几百米的接入方式替代入户段光缆，而原铜缆双绞线的终端也比xPON的终端要便宜很多，价格仅相当于后者的1/6左右。但是，需要注意的是，FTTB模式需要在楼道里增加有源设备和安装环境，以提供光纤上行及铜质电缆下行。基于目前已规模开展FTTx建设的数据可以看出，尽管FTTB和FTTC模式需要比FTTH模式下,更多的考虑本身有源设备的供电、机房建设或租用、机柜集成等问题，但这些费用远远低于每用户在入户光缆部分的投入。四、FTTX建设的具体实施FTTB+XDSL模式是宽带接入设备下移的方法之一。是宽带接入设备将从馈线段迁移到分线段，宽带接入设备位于传统铜缆分线段的分线盒位置，一般在大楼边或者多用户集中处。从大楼到用户的距离可以分为两种情况：一是小于1000m,覆盖的用户数在50-200左右；一是小于500m,覆盖的用户数在20-100左右。对于FTTCab的模式，一般距接入小于1000m的情况，可以采用ADSL2+的接入技术，能够充分利用ADSL2+的特点，达到最高25M左右的带宽。对于小于500m的情况，可以采用VDSL2的接入技术，能够充分利用VDSL2的特点，达到最高50M-100M的带宽。同时根据每个用户需要保证的带宽不同，宽带接入设备上行接口可以采用P2P的光纤接入或者P2MP的光纤接入。P2MP光纤接入的最大特点是各个节点共享一个OLT接口，以节省主干光缆的数量。当每个节点的保证带宽大于500M时，建议采用P2P的GE光纤接入。当每个节点的保证带宽在200M左右时，建议采用P2MP的GPON作为上行接口，从性能价格比上考虑，建议每个PON接口支持8个左右的节点。在节点分散、节点带宽不大于100M时，可考虑P2P的FE光纤接入。在FTTB+XDSL建设模式下，采用何种上行光纤接入技术和何种xDSL接入技术，需要从用户区域密度、每个节点的用户数、每个用户的最大保证带宽、每个用户的最大带宽来综合规划。当每个节点用户数越少，每个用户的保证带宽越小，节点越集中，采用P2MP光纤技术带来的价值越高，反之采用P2P光纤技术比较好。当用户希望获得的最大带宽大于25M，距离比较近，VDSL2接入技术是比较合适的；当用户希望获得的带宽不大于25M，采用ADSL2+技术是最有性价比的。FTTB+XDSL模式是向FTTH演进中最复杂的模式，与用户铜线布局密切相关，必须根据实际情况综合考虑。如果接入模块太小，总的节点数量急剧增多，给管理维护带来非常大的问题；如果接入模块太大，可能导致用户线太长，不能提供足够高的带宽，不能满足新业务的需求。因此需要运营商在OPEX和业务能力上做平衡选择，需要设备提供商提供低OPEX的FTTB解决方案，共同实现向FTTH的平滑演进。FTTB+LAN模式：该模式实际上就是以太网接入的建设模式。相对于FTTB+XDSL的建设模式,其最大的特点是能够提供对称的宽带接入，适合商业客户和有较大上行带宽需求的个人用户。由于LAN接入的距离限制（一般小于100m）,因此每个节点能够覆盖有用户数量很有限，通常放置于楼道内，每个节点用户数小于30个，多数情况下可能只有12-24个LAN接入端口。由于每个节点的用户数比较小,这种模式很适合采用PON技术来实现上层的汇聚,可以有效简化接入网络的层次和管理，是以太网接入与光纤技术的良好结合。FTTB+LAN模式：能够为用户提供100M甚至GE的宽带接入，通过调整节点的用户数量和PON的分光比，也能够灵活的为用户提供合适的保证宽带，既为用户提供传统的Tripleplay业务，又能够提供足够的带宽满足P2P等新型业务的需求。但这种模式将受到FTTB+VDSL2的严重挑战，特别是VDSL2成熟应用后，由于VDSL2在带宽和距离上的灵活性，LAN接入有可能被VDSL接入所替代。FTTH模式：光纤到家或光纤到办公室是光纤接入的终极模式，是提供宽带用户各种高带宽增值业务的理想方式。FTTH有P2P和P2MP两种方式。当用户比较分散，每个用户需要的保证宽带比较大，如100M左右，可以采用P2P的光纤接入技术。P2P的方式能够满足高价值用户的高带宽需求，也能够提供充分的安全保障，是高带宽高价值商业客户的理想选择。对于能够接受共享安全，保证带宽小于100M的商业客户和个人用户，基于PON的P2MP光纤接入技术是理想的选择。对于GPON，在分光比为64时，每个用户的平均保证带宽都可以达到30M,最高带宽可以达到近1000M,能够满足未来各种宽带业务包括高清晰IPTV电视对带宽的需求。由于对业务几乎无限的支持能力和ODN极低的维护成本，TTH建设模式成为运营商最为期盼的建设模式。但是目前直接部署FTTH，仍然存在很多问题。首先基于PON的宽带接入设备还在试验阶段,还没有规模部署能力,的规模推广。其次是光纤的工程部署,特别是入户段光纤的工程部署问题和人工成本严重影响了FTTH的实施。只有当FTTH的接入设备技术和光纤工程技术得到突破后，FTTH的CAPEX降低到与DSL可比的程度，FTTH才能够成为宽带接入的主流建设模式。光进铜退仍需循序渐进。五、几种改造方式适应的场合1、城市新建或是改造"光进铜退"方式以FTTCab（光纤直驱或P2P）+DSL为主。将已有主干电缆拆除，替换成光缆，实现光缆到小区，最后一段距离在1km以内。窄带通过新建AG或利旧AG替换原有PSTN模块局，宽带进行DSLAM下沉。原有窄带和宽带全部割接到新的AG和DSLAMo在投资预算充足的情况下，”光进铜退"方式也可以采用FTTB/C（PON）+DSL方式，这时光缆可以到达楼头或者楼边。对于语音业务，应主要采用PONONU内置IAD/AG方式提供，考虑到IAD/AG设备利旧，也可以采用ONU外接IAD/AG方式，但不建议过多使用。2、城市旧区改造"光进铜不退"方式以FTTCab（光纤直驱或P2P）+DSL为主。"光进铜不退"是指光纤到达的地方（从OLT到ONU）仍然保留铜缆，仅宽带节点下移到小区，仅仅解决宽带提速问题。窄带（语音）提供方式仍然保留原有方式，采用电路交换方式接入PSTN交换机或者通过AG接入软交换。此时主干电缆不拆除，窄带提供方式也保持不变，仅DSLAM节点下移。当然，也可以采用FTTB/C（PON）+DSL方式，这时光缆可以到