用好光网络技术

    用好光网络技术 为三网融合铺好路

    乐山市通信学会 郑大永 乐山市电信分公司 郑宏剑

    三网融合是大势所趋, 已成国家意志。但三网融合有瓶颈, 除体制因素外, 广电和电信的网络都面临挑战。用好光网络技术, 解决网络带宽和双向问题, 就能为三网融合铺好路。下面从技术层面来探讨这个问题。

    一、接入网络的最佳选择

    1、扩容降成本的挑战

    三网融合早已是全球网络发展的主流, 由于电信和广电在接入网的基础上存在巨大的差异, 电信铺设了大量铜线网络, 广电铺设了大量同轴网络, 使得这些接入网络面对互联网的飞速发展时都面临巨大的挑战; 同时互联网的收费模式也严重打击了运营商发展网络的积极性。据统计, 目前IP的流量已经占到整个网络的99%,但相应的收入比例却少得可怜。从发展趋势上看, 新型的三网融合业务将逐渐丰富起来, 这些业务将更多地运行在IP网络上。虽然高带宽业务能够带来新的业务收入,但是却要占有大量的网络带宽资源, 这就迫使运营商不停地扩容建设网络, 同时, 还要降低每Bit的传输成本和运营成本。

    2、 改造单向为双向

    传统的广电业务只是单向业务, 随着互联网发展, 用户对交互业务的刚性需求不断增加, 要求广电业务具备双向交互功能。因此, 传统广电运营商亟须进行技术变革, 寻找创新

    并尽可能采用的商业模式, 而首先需要解决的是把HFC网络从单向网络改造为双向网络, 统一的技术标准。

    3、 依靠宽带三个提升

    电信运营商为加强业务捆绑方式吸引用户, 并由浅入深逐步培养内容运营能力。这就必须在网络承载能力、用户接入能力、内容运营能力三方面全面提升, 以满足用户日益增长的对业务质量、服务质量的需求, 创造企业自身的商业价值。电信运营商的优势, 在于拥有完善的传输网络资源、丰富的电信运营经验、成熟的业务运营平台, 但是在某些区域缺乏接入网资源, 特别是宽带接入资源, 须加快改变这种状况。

    4、 采用宽带综合方案

    宽带接入要达到每户20M的水平才能满足近期和不远的将来的需求，只有采用光网络等综合技术来满足。

    (1)甚高速数字用户线路(VDSL)

    今年5月, 在一对数字用户环路一一DSL在其“幻象模式”的实验室测试中, 贝尔实验室在超过40O米的传输距离上实现了300Mbps的下行数据流传输速率, 当传输距离在1公里时, 速率则达100Mbps。这意味着运营商可以将已在全球获得广泛部署的铜线网络的传输潜力发挥到极致, 从而满足未来几年内住宅三重播放与企业服务等高带宽业务的需求。

    (2)高速无线接入。

    (3)基于无源光网络(PON)的光纤到户(FTTH)

     PON技术被认为是未来FTTH时代的终极解决方案, EP0N和GPON发展的最佳是走向融合, 下一代P0N网络系统xP0N应该是一个充分兼容现有GP0N/EP0N网络的超高速P0N网络平台, 能同时向10G EP0N和10G GP0N平滑演进, 代表着P0N网络的发展方向。加速发展l0G P0N对促进三网融合发展具有重大意义。这种新技术的价值在于更低的带宽和运营成本、更多的业务和应用, 能够达到降低成本、增加收入的目的。相对于目前成熟的EPON/GP0N技术、10G PON技术的主要特征是: 提供最大下行10G的带宽、分光比最高可达1:256、传输距离可达60公里、可向下兼容现有PON终端、封装效率高达97%, 光器件的功耗更低、 对ODN的线路监测更灵活等。10G P0N不仅能降低每Bit的传输成本, 提供极为经济的FTTH接入, 而且可应用的场景也更多, 如LTE的回程、商务楼宇接入等。

    5、 应用xPON技术

    EPON是基于吉比特以太网的无源光网络技术, 继承了以太网的低成本和易用性以及光网络的高带宽优势, 是实现FTTH众多技术中性价比最高的一种; GPON则是下一代的全球光接入标准。自2004年发布EP0N国际标准(IEEE802.3ah)后, EP0N的产业联盟已经吸引了众多厂商的积极参与, 从EP0N的核心芯片、光模块到系统, EP0N的产业链已经日趋成熟。目前已经实验的10G EPON场景的结论是, 在FTTH应用场景, 单用户接入带宽50Mbps-l00Mbps,

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    l0G EPON的接入带宽在1:128分光下既能满足带宽接入需求, 同时还能保持大分光比, 节省主干光纤资源, 相比EP0N和GP0N更有优势; 在FTT0应用场景下, 10G EP0N可轻松采用点到多点的组网达到Gbps的带宽要求。运营商和设备制造商还要让现有网络实现向10G EP0N平滑升级。现在运营网络多为FTTB和FTTN模式, 单用户平均接入带宽一般为几兆-十几兆, 在超过此带宽需求的情况下, 需要升级主干接入带宽, EP0N网络需要平滑演进到10G EP0N网络。中国电信2009年11月进行了第二轮10G EP0N芯片级互通测试, 同时开通10G EP0N商用试点; 中国移动2009年7月开始10G EP0N测试, 并于2009年1l月开通试商用试点。中国电信韦乐平主任表示, 建设FTTH可以采用GP0N, 因为相对EP0N, GP0N速率与分路比更大。博通公司已经与中国三大电信运营商建立了10G EP0N的互操作性标准, 今年中国首个EP0N基础网络就会开始建设。

    6、 运用EPON+EoC方案

    采用EPON+10O米同轴宽带接入技术好, 即设计独立互不干扰的两套网络, EPON数据传输网和原有的有线电视承载网。有线电视承载网由数字电视平台、总前端设备、分前端设备、光节点和同轴分配网组成, 完全继承和利用广电原有的网络资源, 承载原有的广播电视信号。EP0N网络由分前端OLT设备、分光器和放置于楼道的0NU设备组成, 提供数据双向传输通道, 解决分前端到楼道的光纤双向传输问题, 可承载IPTV、数据传输、IPPhone等多种业务。广播电视节目根据距离的远近采用1550nm/1310nm“物理星形、逻辑环形”的拓扑结构, 先由总前端送至分前端, 然后再由各分前端采用13lOnm波长将信号送至片区内各个光节点。利用EP0N实现FTTB之后的入户方式主要有3种。一是FTTH(光纤到户), 二是LAN, 三是EoC。EoC主要可分为基带传输、调制传输、2.4GHz扩展应用三类, 其中又可细分出很多具体的标准/非标准技术, 如基带、MoCA、同轴Wi-Fi、CableRan、UcLink等。EoC方案使用原有同轴资源解决最后100米的接入问题, 避免庞大的双线入户改造工程, 在不影响原有下行广播电视信号的情况下, 提供数据下行传输功能。

    7、 保护着已有的投资

    广电宽带接入网采用“xP0N！EoC”解决方案, 针对老小区或五类线无法入户小区, 可为广电破解双向网络改造的难题, 满足其发展的迫切需要, 后续增值业务的开展问题亦可迎刃而解。该方案采用频分复用技术, 可实现有线电视射频信号和以太网IP数据, 在一根同轴电缆内同时传输, 充分利用已有的同轴电缆资源, 混合信号在客户端进行分离, 射频信号连接至电信机或数字机顶盒, IP数据信号连接至电脑, 最终实现HFC双向化改造及宽带接入。配合双向互动机顶盒，广电能提供交互电视、视频点播等多种增值业务。更重要的是, 该方案能够实现xP0N设备和EoC设备的统一管理, 对设备、业务带宽及网络带宽进行适配与管理, 确保业务质量, 做到可管到户、可控到户、可控到每个业务, 大大降低广电的管理和运维成本, 提升广电的服务能力, 为实现全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运营、统一管理奠定坚实的基础。而针对新建小区或五类线可入户小区, 可采用xP0N+LAN接入方式。该方案原有HFC网络保持不变, 五类线直接进家庭, 工作量小、施工难度低、建设速度快、投资较少。该方案能够为用户提供宽带接入服务, 并提供数字电视回传通道, 使广电能够实现交互电视、视频点播多种业务。这两种解决方案都不需要对原有的HFC网络进行改造, 使广电原有的投资得到了必要的保护。

    8、 融合业务更精彩

    自然, 三网融合不仅仅体现在网络层面, 更多的还体现在业务层面。P0N+EoC方案实施后, 广电原有的单向HFC网络发生了根本的变化, 不仅能为交互机顶盒提供回传通道, 而且能够实现多种宽带业务提供, 可以方便地提供电视直播、电视点播、时移电视、互动电视、互动游戏、互动教育、互动医疗、在线广告、全球眼, 网络视频监控、影音博客、卡拉OK、VPN、VoIP、多媒体会议、即时通信、家庭宽带、企业宽带、商业宽带、无线覆盖、互联网专线、城域网专线、企业邮箱等多种业务, 为用户提供崭新的互动娱乐方式和生活体验, 为企业、商户提供全面的服务。

    10、运营自如又出新

    在运营方面, 广电先期可以采用宽带与有线电视绑定、提供多种包月套餐等营销方式, 增加营业收入; 后期则可推出更新、更有竞争力的业务。

    1l、平滑演进稳发展

    xPON网络后续还能实现FTTH光纤入户, 这为今后广电深度的三网融合提供有益的积累;

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    还能向下一代P0N和下一代EoC技术平滑演进, 充分保护现网投资，助力广电的长久稳定发展。

    12、积极准备打基础

    在2O10三网融合启动年中, 双方都要积极准备, 广电的NGB建设会加速, 电信的FTTH可能大规模部署。在三网融合第一阶段, 今天的网络建设就是明天市场竞争的基础。在三网融合网络建设的三个阶段中:近期目标是采用先进的技术和方案做大做强基础网络, 缩小与发达国家的差距; 中期目标是立足企业自身特点规划差异化服务,对整张网特别是接入网提出更加智能、灵活的业务支持方式以及融合的接入能力， 为赢得新一轮竞争未雨绸缪; 长期目标是三网融合本应成为新“管线”, 和谐共存的产业链至关重要。

    二、建设模式典型案例

    1、光纤到户的先例

    武汉电信是全国最早推出光纤到户商用的运营企业, 从2004年全国首个光纤到户小区建设至今,已形成建设规模逾35万户, 光纤到户小区达到200余个, 家庭用户规模接入带宽超过20M, 宽带用户数超过100万。武汉电信在光纤到户的技术应用与建设中, 探索出一条科学、经济、可持续发展模式, 使光纤到户成为武汉宽带接入的主要模式, 并被武汉市政府注入“光城计划”, 推动武汉信息化发展战略。

    2、光纤到户的模式

    武汉电信积极与烽火技术加快光纤到户EP0N技术的研发, 与制造商共同建设光纤到户试点小区, 不断改进光纤到户设备技术, 有效突破了光纤到户各类模式的技术设备问题。

    (1) EPON独享ONU建设模式

     通过内置IAD+LAN+CATV的0NU设备为高档小区用户提供语音、数据和CATV服务, 满足高档小区对多网业务高带宽服务的需求。

    (2) EP0N系统组网的星形结构

    通过0NU集中放置以及ONU内置LAN+IAD实现多网融合服务, 适应普通的商住楼, 可根据用户入住量和需求量的大小分批配置ONU, 降低工程初期投资, 提高设备占有率。

    (3) EPON星形组网

    通过EP0N+DSL+IAD, 分散放置ONU解决用户多业务需求。

    (4) 采取室内型设备+EP0N+DSL+IAD和固定容量 0NU两种模式

    减少接入机房的建设, 降低了选点难度。

    (5) 采取EP0N+内置DSL的室外机型柜方式

    对老城区进行光纤到户改造, 解决老城区多网融合服务。

    (6) 采取EP0N+AD的方式

    运用光纤到户技术进行WLAN点覆盖, 实现无线多网融合服务, 解决了原DSL连接A 方式中MODE不稳定而影响无线效果的问题。

    结语:突破三网融合中不匹配问题, 就是合理采用综合宽带技术解决好带宽和双向传输问题，其中用好光网络技术意义尤其重大。

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