基于EPON與FTTH技術(shù)的雙纖三波建設(shè)項目

□ 容超良 黎云

一、概述

廣播電視及互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)一直以來為我司主營業(yè)務(wù)。該項目主要為某小區(qū)提供廣播電視與互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，總用戶數(shù)為480戶，共10個單元樓，每單元樓6層，4個單元，每層2戶。為了降低建設(shè)與維護(hù)成本，提升客戶切身使用感受及提高我司市場競爭力，我們決定綜合運(yùn)用基于EPON和FTTH技術(shù)的雙纖三波方式建設(shè)該項目。

所謂EPON技術(shù)英文全稱為Ethernet Passive Optical Network（即以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)），它的主要優(yōu)勢有低成本高帶寬、擴(kuò)展性與兼容性強(qiáng)、便于管理等。在低成本高帶寬方面主要是因為應(yīng)用該技術(shù)的系統(tǒng)由局端設(shè)備OLT（Optical Line Terminal，光通路終端）、用戶端設(shè)備 ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）以及光分配網(wǎng)ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)）組成。而OLT與ONU之間僅有光纖、光分路器等光無源器件及設(shè)備，不用租機(jī)房，無需配備電源，更加不需要有源設(shè)備維護(hù)人員，因此可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)成本。EPON有一個機(jī)制叫單纖雙向傳輸機(jī)制，顧名思義就是在一根光纖上同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。同時它具有點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分復(fù)用）技術(shù)，用不同波長（下行1490nm，上行1310nm）實現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)傳輸，從而在一根光纖上承載上下行數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過1∶n分光器將光信號等分成n路，以光分支長距離覆蓋多個接入點(diǎn)或用戶。在一個采用IEEE802.3ah規(guī)范的典型EPON系統(tǒng)中其上下行速率均為1.25Gbit/s，這樣就保證了全網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。EPON通過擴(kuò)展第三個波長（通常為1550nm）即可實現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)廣播傳輸。同時隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，EPON也可以平滑升級到10G EPON。在EPON的網(wǎng)管方面，OLT是主要的控制中心，內(nèi)置OAMP Agent管理其下的ONU終端設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的五大功能。EPON網(wǎng)管可以通過在OLT上定義用戶帶寬參數(shù)來控制用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量，經(jīng)編寫訪問控制列表來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全控制，讀取MIB庫獲取系統(tǒng)、用戶等狀態(tài)信息，還能提供有效的用戶隔離服務(wù)。在我國通訊行業(yè)“去銅化”進(jìn)程加速的今天，EPON技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性得到了充分體現(xiàn)。

FTTH技術(shù)是基于EPON以太網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)的一種直接將光纖接入到用戶家里面的技術(shù)，即Fiber To The Home（光纖到戶）。EPON的1：n中的n就是通過FTTH組網(wǎng)方式得以實現(xiàn)，從而徹底告別以前光纖到一臺樓層光交換機(jī)，然后再通過一根100M超五類雙絞線分到用戶家里面的LAN聯(lián)網(wǎng)模式。因為是光纖到戶，所以全通路可無源高速運(yùn)行，特點(diǎn)優(yōu)勢與EPON相同，從而在EPON實現(xiàn)城域網(wǎng)架設(shè)以后由FTTH組網(wǎng)方式解決用戶“最后一公里”的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。在FTTH組網(wǎng)方案中我司在新建城域網(wǎng)項目主要采用雙纖三波方式。

雙纖三波即EPON數(shù)據(jù)光信號與CATV光信號分別在不同的纖芯中傳輸，各自經(jīng)過不同的物理傳輸通道到達(dá)用戶家庭，入戶后，CATV光信號經(jīng)過FTTH入戶型光接收機(jī)接收后轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l電信號發(fā)送到數(shù)字機(jī)頂盒完成業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)，EPON數(shù)據(jù)雙向信號經(jīng)過FTTH入戶型ONU后再轉(zhuǎn)發(fā)到計算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)業(yè)務(wù)的呈現(xiàn)。

二、項目實施方案

項目總體設(shè)計方案為有線電視光信號和數(shù)據(jù)雙向信號通過雙纖三波接入用戶。由于用戶數(shù)量總共為480戶，小于1000戶，分前端出纖量不大，因此將OLT設(shè)備和光放大器放置在分前端機(jī)房以利于日后維護(hù)。分前端機(jī)房到小區(qū)的距離在5km以內(nèi)，OLT有10個PON口輸出，每個PON口采用1*64的分光比接入該小區(qū)用戶；光放大器輸出光功率為22dBm左右，每個端口采用1*256的分光比接入用戶。在分光結(jié)構(gòu)中，有線電視廣播平臺和數(shù)據(jù)雙向平臺均采用2級分光，小區(qū)里安裝一個128芯容量的光纜交接箱，從分前端引入的主干光纖通過小區(qū)交接箱內(nèi)部的光分路器進(jìn)行數(shù)據(jù)1∶4和廣播1∶16的分光，接著從小區(qū)的機(jī)房各引一根12芯的配線光纜到達(dá)各個單元樓，其中4芯為有線電視廣播平臺使用，4芯作為數(shù)據(jù)雙向平臺使用，另外4芯作為預(yù)留。配線光纜經(jīng)過單元引入，在單元分纖箱內(nèi)進(jìn)行二級分光，其中在每個單元有線電視廣播平臺采用1∶16的分路器完成分光后通過皮線光纜引入用戶家，在用戶家庭根據(jù)實際情況采用熱熔或者冷接的方式最終完成FTTH的接入。

項目核心設(shè)備有某型號中型機(jī)框式EPON OLT設(shè)備。產(chǎn)品是新一代融合了IPv6、網(wǎng)絡(luò)安全、EPON無源光網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)接入OLT設(shè)備，具備高可靠性、高密度EPON接入，以及強(qiáng)大的交換路由功能。該產(chǎn)品運(yùn)行于其自主知識產(chǎn)權(quán)的操作系統(tǒng)，提供不間斷轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)雅重啟、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等多種高可靠技術(shù)，在提高用戶生產(chǎn)效率的同時，保證了網(wǎng)絡(luò)最大正常運(yùn)行時間。設(shè)備遵循IEEE802.3ah，《YD/T 1475-2006接入網(wǎng)技術(shù)要求——基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）》和《中國電信EPON設(shè)備技術(shù)要求》中對EPON OLT設(shè)備的相關(guān)要求。系統(tǒng)的主控單元、電源等關(guān)鍵模塊均可以進(jìn)行1∶1方式的備份，無中斷保護(hù)系統(tǒng)（Hitless Protection System-HPS）為設(shè)備的高可靠性提供了最重要的保證，在配置冗余控制模塊的情況下，它能滿足最苛刻的可靠性要求。整機(jī)支持8個PON板槽位，單PON板支持8個、16個1G-EPON接口，或8個10G-EPON接口，整機(jī)最大支持128個1G-EPON接口或64個10G-EPON接口。1G-EPON口最大支持1∶64分光比，10G-EPON口最大支持1∶256分光。遵循CTC標(biāo)準(zhǔn)，自動識別和兼容各廠商ONU。支持RFC 1213 SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），帶內(nèi)網(wǎng)管的形式可采用基于Telnet的配置管理（CLI命令行）或基于SNMP的配置管理（圖形界面），實現(xiàn)基于BroadDirector網(wǎng)管平臺的統(tǒng)一網(wǎng)管。

FTTH是個系統(tǒng)工程，ODN是關(guān)鍵之一，應(yīng)以適當(dāng)?shù)某杀精@得高質(zhì)量的ODN，并滿足未來的擴(kuò)充需要（15—25年）。光纖到戶一般由五部分組成。①首先有前端或分前端機(jī)房子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)節(jié)目和交互信息的發(fā)送。②主干光纜子系統(tǒng)，包括光纜、光分路器、光纜交接箱、配線箱、結(jié)構(gòu)組件、ODF機(jī)架、光纜接續(xù)盒等。③配線光纜子系統(tǒng)，主要由樓棟配線箱、樓道配線箱、光分路器、光纜、結(jié)構(gòu)組件、光連接插件、插頭等組成。④引入光纜子系統(tǒng)，由入戶光纜（皮線光纜、冷接子等）、用戶光纖終端插座、光跳線、尾纖等組成。⑤光纜終端子系統(tǒng)，由用戶家庭網(wǎng)關(guān)、ONU、家用光接收機(jī)、光纜光纖固定插座、連接線插頭等組成。

三、對雙纖三波的思考及項目實現(xiàn)意義

通過項目實施可總結(jié)得到雙纖三波接入方案的優(yōu)點(diǎn)主要是：①無波長干擾，通道為物理獨(dú)立的光纖通道，避免了同纖信號干擾問題；②用戶終端成本低，在雙纖三波接入的FTTH方案中，廣播光信號和數(shù)據(jù)雙向光信號的傳輸通道為物理獨(dú)立的光纖通道，避免了同纖信號干擾問題。③可靠性高，相比于FTTB接入方式，完全消除了室外有源設(shè)備，可靠性高，可節(jié)省大量的運(yùn)維及室外設(shè)備取電的費(fèi)用。相較于單纖三波方式，ODN建設(shè)成本高，隨著ODN器件價格的下降，雙纖帶來的ODN成本增加分?jǐn)偟綉艟?，顯得十分細(xì)微，成本增加并不明顯。圖1、圖2分別為單纖三波和雙纖三波總體設(shè)計入戶圖示。

圖1 單纖三波方式圖示

圖2 雙纖三波方式圖示

該項目建成后不僅能服務(wù)上千名群眾，為他們提供廣播電視及互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)支持，更是為我司參與數(shù)字廣西建設(shè)、構(gòu)建現(xiàn)代公共文化服務(wù)平臺樹立了新的榜樣。