1、背景
首先,隨著用戶對寬帶接入提出越來越高的要求,現(xiàn)有的寬帶接入方式,如ADSL和LAN接入,由于存在傳輸距離短、接入帶寬有限、安全性不高、QoS沒有很好的保證等問題,已越來越不能滿足用戶的需求。第二,光接入技術(shù)快速發(fā)展,從有源光接入技術(shù)(PDH、SDH、MSTP、點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng))到PON無源光接入技術(shù)(APON、BPON、GPON、EPON、GEPON)。最后,由于光纖本身的成本,光收發(fā)模塊、OLT和ONU的設(shè)備成本,以及現(xiàn)有光纖到戶的配套成本不斷下降,使得目前實(shí)現(xiàn)光纖到戶的設(shè)備成本和線路成本比以前有了大幅度的下降。因此,光纖到戶接入方式逐漸成熟,目前也逐漸成為國內(nèi)外通信行業(yè)的熱點(diǎn)。在不久的將來必將成為用戶接入的重要手段。然而在目前眾多的光纖接入技術(shù)中,哪種光纖接入技術(shù)比較適合FTTH的大規(guī)模發(fā)展呢?
2、有源光纖接入技術(shù)
2.1 PDH
PDH技術(shù)以其成熟性在光接入領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,其安全可靠性和高QoS保障性能,使其在一段時間內(nèi)仍然是電信運(yùn)營商重要的光纖接入技術(shù)方式。但是傳統(tǒng)PDH技術(shù)在接入應(yīng)用中不可避免存在一定局限性,主要體現(xiàn)在:
(1)缺乏統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理;
(2)組網(wǎng)能力欠缺;
(3)對業(yè)務(wù)的保護(hù)能力差;
(4)對急劇增長的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)缺乏有效的承載手段;
(5)擴(kuò)容升級缺乏靈活性;
(6)接口單一,設(shè)備層疊,外部線纜連接比較多,故障點(diǎn)增多,給維護(hù)帶來困難。
PDH光接入技術(shù)主要應(yīng)用于點(diǎn)對點(diǎn)小容量專線企業(yè)用戶。
2.2 SDH
在目前企事業(yè)客戶光纖接入中應(yīng)用得比較多的SDH,與PDH相比,有如下明顯優(yōu)點(diǎn):
(1)統(tǒng)一的比特率,統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn),便于設(shè)備間的互聯(lián);
(2)網(wǎng)絡(luò)管理能力大大加強(qiáng);
(3)具有自愈保護(hù)功能。
SDH主要缺點(diǎn)在于是為傳輸TDM信息而設(shè)計的。該技術(shù)缺少處理基于TDM技術(shù)的傳統(tǒng)語音信息以外的其他信息所需的功能,不適合于傳送TDM以外的ATM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。
SDH光接入技術(shù)主要應(yīng)用于點(diǎn)對點(diǎn)大容量專線企業(yè)用戶、局間或匯接點(diǎn)(POP)間通信。
2.3 MSTP
基于SDH、同時實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送,提供統(tǒng)一網(wǎng)管的MSTP,具有如下優(yōu)勢:
(1)提供多種物理接口,滿足新業(yè)務(wù)快速接入。在保證兼容傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)的同時,能夠提供多業(yè)務(wù)靈活接入。典型的業(yè)務(wù)主要有:IP、ATM、SDH、FR。
(2)由于它是基于現(xiàn)有SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的,可以很好地兼容現(xiàn)有技術(shù),保證現(xiàn)有投資。
(3)MSTP采用VC虛級聯(lián)技術(shù),有效地利用帶寬并實(shí)現(xiàn)了較小顆粒的帶寬管理。
(4)MSTP采用LCAS技術(shù),保證了在不中斷數(shù)據(jù)流的情況下動態(tài)地調(diào)整虛級聯(lián)的個數(shù)。
(5)MSTP技術(shù)支持網(wǎng)狀、樹型、星型、多環(huán)切接等組網(wǎng)方式,這樣可以提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性,便于靈活高效地配置系統(tǒng)環(huán)境。
(6)傳輸?shù)母呖煽啃院妥詣颖Wo(hù)恢復(fù)功能。MSTP繼承了SDH的保護(hù)特性,小于50ms的自動保護(hù)恢復(fù),保證用戶對服務(wù)的滿意程度。
MSTP的缺點(diǎn)主要有:
(1)帶寬利用率較低;
(2)最大提供的帶寬有限;
(3)主要實(shí)現(xiàn)二層功能,以及較為簡單的三層功能;
(4)靈活提供業(yè)務(wù)能力不足。
(5)光纖的占用較多
MSTP的應(yīng)用場合主要定位于局間或匯接點(diǎn)間通信以及大型企事業(yè)用戶的點(diǎn)到點(diǎn)通信。
2.4 點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)
點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)是最直接的以太網(wǎng)光纖接入技術(shù)。每個用戶通過一根/對光纖直接連接到局端以太網(wǎng)交換機(jī)的一個用戶光接口。在點(diǎn)到點(diǎn)以太網(wǎng)系統(tǒng)方式中,通過擴(kuò)充的以太網(wǎng)OAM協(xié)議,可以通過局端交換機(jī)對用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,從而提供電信級可運(yùn)營、可管理的以太網(wǎng)接入方式。
2.4.1 優(yōu)點(diǎn)
(1)接入帶寬高,網(wǎng)絡(luò)升級方便;
(2)網(wǎng)絡(luò)層次簡單,接入網(wǎng)和用戶以太網(wǎng)無縫連接;
(3)以太網(wǎng)交換機(jī)放在大樓、小區(qū)或者局端機(jī)房,局端和用戶端之間直接通過光纖連接,整個接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單;
(4)業(yè)務(wù)開通率高,投資回收快;
(5)通過局端交換機(jī)可以對用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,在局端就可以輕松進(jìn)行線路檢測、故障定位,降低了維護(hù)難度。
2.4.2 缺點(diǎn)
(1)需要重新鋪設(shè)光纖線路;
(2)每個用戶占用一根/對光纖,光纖數(shù)量多,施工較困難;
(3)因?yàn)橐蕴W(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包時延、包丟失率和帶寬控制,難以保證實(shí)時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,提供TDM業(yè)務(wù)比較困難;
(4)維護(hù)成本很高;
(5)缺乏安全機(jī)制保證;
2.4.3 應(yīng)用場合
用戶很密集時,機(jī)房空間需求和成本也隨之迅速增加,因而不太適合高密集用戶區(qū)域,比較適合分散用戶接入。
3、無源光纖接入技術(shù)
無源光網(wǎng)絡(luò)(PON),是指在OLT(光線路終端)和ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)之間的光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)沒有任何有源電子設(shè)備。其典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為點(diǎn)對多點(diǎn)的星型結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備,只需要安裝一個簡單的無源光分路器,因此具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、安全性高、綜合建網(wǎng)成本低、維護(hù)成本低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
圖1 無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)拓?fù)鋱D
PON光纖接入技術(shù)的缺點(diǎn):
(1)初期投資成本太高;
(2)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用戶不具有保護(hù)功能或保護(hù)成本太高。
PON光纖接入技術(shù)的應(yīng)用場合主要適合于分散的小企業(yè)和居民用戶,特別是那些用戶區(qū)域較分散,而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
目前基于PON的光纖接入技術(shù)有APON、BPON、GPON、EPON和GEPON等5種,由于APON和BPON是基于ATM,而ATM不是發(fā)展方向,而且其速率有限,設(shè)備復(fù)雜,滿足不了用戶高帶寬和低成本的要求,因此,APON和BPON不是發(fā)展方向。本文主要介紹EPON/GEPON和GPON光纖接入技術(shù)。
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