FTTH多業(yè)務(wù)承載技術(shù)和方案探討

林自慶 葉國(guó)超

【摘要】 本文從EPON、GPON和P2P技術(shù)的比較出發(fā)，分析了EPON、GPON和P2P技術(shù)的多業(yè)務(wù)承載機(jī)制，并以華為公司為例，對(duì)其FTTH系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)接入功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

【關(guān)鍵字】 FTTH多業(yè)務(wù) 承載技術(shù) 方案 探討

利用玻璃纖維進(jìn)行長(zhǎng)距離通信的設(shè)想是高錕先生于1966年首次提出的，十年之后，芝加哥率先對(duì)這一設(shè)想進(jìn)行了嘗試。

近些年來(lái)，光纖通信技術(shù)的發(fā)展非常的迅速，單根光纖承載的寬帶容量實(shí)現(xiàn)了提升，已經(jīng)可以達(dá)到幾十THz；光纖通信慢慢向著整個(gè)通訊網(wǎng)滲透，并逐步實(shí)現(xiàn)了從長(zhǎng)途傳送網(wǎng)、局域網(wǎng)向終端用戶(hù)的延伸。

近些年，中國(guó)電信提出的“光進(jìn)銅退”模式下的發(fā)展策略，就形象的描述了光纖通信向接入網(wǎng)延伸，實(shí)現(xiàn)Fiber To The Home（FTTH）的全部過(guò)程。

一、簡(jiǎn)述FTTH

FTTH是一類(lèi)光纖通訊技術(shù)，但是與在城域網(wǎng)及骨干傳送網(wǎng)間發(fā)展的諸如SDH、Ethernet等光纖通訊技術(shù)明顯不同。因?yàn)镕TTH是一類(lèi)位于網(wǎng)絡(luò)末端的光纖通訊技術(shù)，接入的時(shí)候不可避免的要與龐大用戶(hù)群接觸，所以在技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候區(qū)別于其他光纖通訊。

在現(xiàn)實(shí)情況中，F(xiàn)TTH技術(shù)具備多種各異的技術(shù)方案，是一個(gè)技術(shù)的總稱(chēng)，可以指代所有末端網(wǎng)絡(luò)光纖接入技術(shù)。如，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）的光接入技術(shù)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP）的APON/BPON、EPON、WDM PON、OCDMA -PON 技術(shù)等。

對(duì)于不同的方案來(lái)說(shuō)，鏈路層實(shí)現(xiàn)機(jī)制并不相同，故而各自的QoS能力以和多種業(yè)務(wù)接入的實(shí)現(xiàn)也都有著比較大的差異。

本文對(duì)EPON、GPON和P2P技術(shù)涉及的三種FTTH技術(shù)方案進(jìn)行了分析，從三者在多業(yè)務(wù)承載 方式上異同出發(fā)，以期探討出一種可以有效提升端到端的QoS保障能力的FTTH系統(tǒng)，繼而實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的有效接入。

二、EPON、GPON和P2P技術(shù)的比較

光纖接入技術(shù)主要有兩個(gè)方面的應(yīng)用：第一，“點(diǎn)到點(diǎn)”以太網(wǎng)；第二，“點(diǎn)到多點(diǎn)”?！包c(diǎn)到點(diǎn)”以太網(wǎng)主要利用的是光纖以太網(wǎng)技術(shù)，而點(diǎn)到多點(diǎn)也就是PON技術(shù)，現(xiàn)階段存在“EPON”和“GPON”兩種標(biāo)準(zhǔn)。

P2P光以太網(wǎng)是在一條距離不小于10Km的單模光纖上實(shí)現(xiàn)雙向傳送的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)100Mbit/s和1000Mbit/s的以太網(wǎng)。P2P光以太網(wǎng)的最大特點(diǎn)如下：第一，單模光纖在物理層上使用了兩個(gè)不同的方向配以不一致的波長(zhǎng)；第二，上下波長(zhǎng)度不一致。在MAC層上采用100Base-FX和1000Base-LX技術(shù)。

EPON遵循IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)，上下行的速率都是1.25G，波長(zhǎng)分配按照G.983標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在疊加段的RF視頻波長(zhǎng)是1550nm；將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)鏈路層，器件的成本比GPON低。

GPON遵循ITU-T G.984標(biāo)準(zhǔn)，上行最高速率和下行最高的速率可以分別達(dá)到2.5G。因?yàn)樵黾恿艘环N類(lèi)似于GFP封裝-GEM適配層，可以在適配層中實(shí)現(xiàn)ATM和P2P光以太網(wǎng)兩種技術(shù)的有效融合。此外，定長(zhǎng)幀結(jié)構(gòu)（125us）可以適配TDM的事實(shí)性。

現(xiàn)從三種技術(shù)的帶寬、波長(zhǎng)、幀結(jié)構(gòu)、支持業(yè)務(wù)、OAM以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度入手進(jìn)行比較，詳情見(jiàn)如下。

三、分析EPON、GPON和P2P的多業(yè)務(wù)承載機(jī)制

EPON和P2P技術(shù)都是在以太網(wǎng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的。EPON網(wǎng)絡(luò)利用多點(diǎn)控制協(xié)議控制OLT之間的實(shí)體通訊，多點(diǎn)控制協(xié)議可以利用點(diǎn)到點(diǎn)的物理拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路集合的相關(guān)作用。

因此，EPON、P2P和QoS從業(yè)務(wù)承載能力的本質(zhì)上看來(lái)是一樣的，三者所面對(duì)的問(wèn)題都是“在以太網(wǎng)上承載多業(yè)務(wù)”。

GPON技術(shù)是在GEM封裝的基礎(chǔ)上形成的，GEM與MSTP的GFP技術(shù)類(lèi)似，支持TDM、Ethernet等多種適配業(yè)務(wù)。從技術(shù)角度看來(lái)，GPON的QoS更具備優(yōu)勢(shì)；從發(fā)展的層面看來(lái)，ATM技術(shù)由于不能在接入層大量使用以接入終端用戶(hù)，故而已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)的需要，所以電信運(yùn)營(yíng)商更青睞于利用GPON承載TDM的業(yè)務(wù)模式。因?yàn)槟切┚邆涓邇r(jià)值的商業(yè)客戶(hù)更容易選擇租用電信運(yùn)營(yíng)商的TDM專(zhuān)線，若是能采取相應(yīng)的措施，將住宅用戶(hù)的基于IP業(yè)務(wù)和商業(yè)用戶(hù)的TDM業(yè)務(wù)同時(shí)接入同一個(gè)PON網(wǎng)絡(luò)中，就能實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商建網(wǎng)成本的有效降低。

事實(shí)上EPON也能實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)的傳送，只不過(guò)方式與GPON不同，主要利用的是業(yè)務(wù)仿真方式；GPON不僅能傳送Native TDM ，還能提供質(zhì)量可以與PDH、SDH相比擬的TDM業(yè)務(wù)。

商業(yè)用戶(hù)的多業(yè)務(wù)承載主要依靠TDM業(yè)務(wù)，而其他業(yè)務(wù)主要依靠IP包實(shí)現(xiàn)。對(duì)于IP業(yè)務(wù)流來(lái)說(shuō)，EPON 、GPON和QoS的承載能力是沒(méi)有區(qū)別的，三者的本質(zhì)都?xì)w結(jié)于“在Ethernet上支持差分業(yè)務(wù)”。

有一部分運(yùn)營(yíng)商看重GPON的TDM承載能力，但是GPON的TDM承載能力只存在于OLT到ONT之間的范圍，所以，運(yùn)營(yíng)商要采取相關(guān)的手段保障端到端的TDM質(zhì)量。如果能在一個(gè)全程TDM的網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)OLD上行通過(guò)TDM接口與TDM網(wǎng)絡(luò)相連，必然能提高TDM的有效業(yè)務(wù)承載能力。

為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本的有效降低，更為了提供新型的業(yè)務(wù)，TDM原先的地位受到動(dòng)搖，已經(jīng)成為一個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，歐美國(guó)家的一些運(yùn)營(yíng)商甚至已經(jīng)在嘗試IP網(wǎng)絡(luò)的有效承接，全程TDM網(wǎng)絡(luò)即將被社會(huì)淘汰。

四、淺議華為公司FTTH多業(yè)務(wù)接入功能

PSTN網(wǎng)絡(luò)和XDSL寬帶接入網(wǎng)是固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商最重要的電信平臺(tái)，主要用來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)話(huà)音和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?，F(xiàn)階段，寬帶網(wǎng)絡(luò)接入已經(jīng)從單一業(yè)務(wù)逐漸擴(kuò)展到多種業(yè)務(wù)模式，寬帶要求越來(lái)越高，話(huà)音業(yè)務(wù)正在衰退，僅僅成為寬帶業(yè)務(wù)具備的一個(gè)特征。

為了滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的要求，ADSL正向著具備更高速度接入的方向發(fā)展，F(xiàn)TTH系統(tǒng)的有效運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)接入速度的大幅度提高，電信網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)行速度也必將隨之加快。

華為公司的FTTH多業(yè)務(wù)接入功能是在IP/MPLS的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，該FTTH系統(tǒng)可以支持EPON和GPON，豐富運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)和業(yè)務(wù)選擇。對(duì)基于IP業(yè)務(wù)而言，EPON和GPON具備相同的承載能力。

華為公司FTTH系統(tǒng)中的EPON和GPON都可以實(shí)現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)，通過(guò)商用型ONT實(shí)現(xiàn)PWE3功能在EPON網(wǎng)絡(luò)上接入TDM業(yè)務(wù)，GPON則可以利用PWE3和Native TDM實(shí)現(xiàn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

FTTH多業(yè)務(wù)接入功能是在IP/MPLS的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，所以FTTH系統(tǒng)是一個(gè)基于IP/MPLS的平臺(tái)，不僅能滿(mǎn)足大寬帶還能豐富增值業(yè)務(wù)客戶(hù)的需要。相關(guān)企業(yè)需要加大FTTH多業(yè)務(wù)承載技術(shù)的研究，以推進(jìn)我國(guó)通訊事業(yè)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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