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“光”照亮最后一公里

(2012-08-19 16:21:40)

复旦大学信息学院 严松

 

 

 

 

 

在传统PSTN网络向下一代网演进的过程中,占网络建设投资40%以上的接入网的发展已成为业界关注的焦点之一。尤其是随着电信市场的开放,接入网的发展将直接关系到运营商争取用户群和提供业务的能力。当前,面对用户传统业务和新业务需求并存的局面,接入网的发展成为提升固网运营商业务创新能力的主要途径。

接入网发展到今天,正在进入一个新的转折点,宽带化、IP化以及业务融合化已成为大势所趋。然而由于种种原因,接入网的宽带化将是电信网宽带化最难实现的部分。

无源光网络技术

无源光网络(PON)是一种纯介质网络,其主要特点是在接入网中去掉了有源设备,从而避免了电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,简化了供电配置和网管复杂性,降低了运维成本。其次,PON的业务透明性较好,带宽较宽,可适用于任何制式和速率的信号。第三,由于其局端设备和光纤由用户共享,因而光纤线路长度和收发设备数量较少,成本较其他点到点通信方式要低,适合用户区域较分散,而每一区域用户又相对集中的小面积密集用户地区,尤其是新建区域。最后,无源光网络的标准化程度好,基本分为FSAN/ITU和IEEE两大类,均可提供独立可行的单一兼容解决方案。因而,目前多数大型电信运营商都倾向于选择PON技术,而不是点到点有源光以太网系统。

PON技术可细分为多种,主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。其中,APON以ATM作为数据链路层;EPON使用以太网作为数据链路层,并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力;GPON(Gigabit-CapablePON,千兆无源光网络)则结合了APON和EPON优点,采用ATM/GEM作为链路层,能够对多种业务提供很好的支持,同时引入了更多的来自电信界的网管和运维思想。

GPON:全业务的保障

GPON技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入技术,具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点、被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。

对于其他的PON标准而言,GPON标准提供了前所未有的高带宽,下行速率高达2.5Gbps,其非对称特性更能适应宽带数据业务。提供QoS的全业务保障,同时承载ATM信元和(或)GEM帧,有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载GEM帧时,可以将TDM业务映射到GEM帧中,使用标准的8kHz(125μs)帧,能够直接支持TDM(时分复用模式)业务。

在GPON标准中,明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet业务,包括IP业务和MPEG视频流)、PSTN业务(POTS、ISDN业务)、专用线(T1、E1、DS3、E3和ATM业务)和视频业务。GPON中的多业务映射到ATM信元或GEM帧中进行传送,对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。GPON技术允许运营商根据各自的市场潜力和特定的管制环境,有针对性地提供其客户所需要的特定业务。

目前,GPON技术、设备相对复杂,GPON承载有QoS保障的多业务和强大的OAM能力等优势,很大程度上是以技术和设备的复杂性为代价换来的,从而使得相关设备成本较高。随着GPON技术的发展和大规模应用,GPON设备的成本将会下降。

光接入发展的驱动力

虽然ADSL在当前宽带接入市场中占据主导地位,但如果要提供高清晰度或交互式视频业务,ADSL将无能为力。而光接入的带宽潜力是其它接入方式无法比拟的,在接入网环境中用光纤取代铜缆可带来一系列的好处:消除电信网的瓶颈、降低维护费用、易于实现业务融合和提供新业务、提高信息传输质量和通信可靠性、方便系统扩容、节省建设投资等。目前,光接入发展的驱动力主要有以下几方面:

业务需求的驱动业务需求永远是推动新技术应用的根本动因:IPTV/互动流媒体业务的发展对宽带接入的高要求、企业客户的多媒体信息服务对高速接入的需求、高清晰视频监控业务对高速接入的需求以及P2P对带宽的消耗和对双向视频应用的推动使得接入瓶颈更为突出。

市场竞争的驱动在市场竞争过程中缺乏传统铜缆接入资源的运营商可以利用光接入这一有力武器向客户提供差异化服务,赢得市场的青睐。

降低成本的驱动与铜缆接入网相比,以PON为代表的光接入能有效地降低运维成本,降低电耗,节省管道与设备空间,节省骨干光纤资源。而且用光缆取代铜缆可以节约宝贵的铜资源,符合资源节约型社会的发展趋势。

战略机遇的驱动以我国为例,2008年奥运会对光接入将起到积极的推动作用和激励效应,“宽带奥运会”的基础正是宽带接入。

 

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