UT斯達康GEPON無源光網(wǎng)絡解決方案

    隨著Internet用戶數(shù)量的快速增長，IPTV業(yè)務、各類互聯(lián)網(wǎng)互動業(yè)務如視頻會議、視頻聊天、網(wǎng)絡游戲、BBS貼圖等應用的出現(xiàn)，對網(wǎng)絡帶寬提出了越來越高的要求。隨著光纖成本的下降，“有源無源一體化” 的光纖接入網(wǎng)已成為一種趨勢。當前，光纖建設在“核心網(wǎng)”部分已基本完成，正在向接入網(wǎng)推進，最終將實現(xiàn)FTTH的全網(wǎng)光纖化。作為光纖接入網(wǎng)的重要解決方案，GEPON(以太網(wǎng)+無源光網(wǎng)絡)得到國內外運營商和廠商的支持和認可，以其遠遠高于現(xiàn)有接入技術的帶寬向終端用戶提供可靠的數(shù)據(jù)、話音和視頻通信。

    一、EPON技術簡介

    相比于EPON，APON由于技術復雜、成本高、帶寬有限等特點限制了其應用，而EPON以以太網(wǎng)代替ATM 作為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，具有更大帶寬、更低成本和更適應數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸?shù)奶攸c，可以更徹底地解決寬帶接入的問題。

    一個典型的EPON系統(tǒng)由OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng)絡)、ONU/ONT(光網(wǎng)絡單元)和EMS(網(wǎng)元管理系統(tǒng))組成。其網(wǎng)絡結構示意圖如圖一所示。　　

 

圖一 EPON結構示意圖

    EPON采用點到多點結構、無源光纖傳輸方式，上、下行速率目前可達到1Gbit/s，因此也稱GEPON(本文后面的章節(jié)將統(tǒng)一稱之為GEPON)。

    二、UT斯達康GEPON設備

    UT斯達康推出了世界領先的GEPON BBS1000產品系列，為運營商提供了理想的最后一公里FTTH解決方案。BBS1000系列產品是業(yè)界第一款同時具備L2/L3交換功能的GEPON設備，利用FTTH/FTTB/FTTC光纖網(wǎng)絡為各種用戶，如家庭用戶、網(wǎng)吧用戶、企業(yè)用戶等，提供最大帶寬達到1Gbps的傳輸平臺，無源分光器光網(wǎng)絡結構也節(jié)省了運營商光纜線路投資，方便地實現(xiàn)高帶寬IP數(shù)據(jù)以及IPTV業(yè)務的傳送。BBS1000產品一面世便獲得了大規(guī)模的商用，這無疑將為運營商的網(wǎng)絡建設帶來一輪新的革命。

    BBS1000產品主要由OLT、ONU以及分離器構成，OLT可提供四個千兆上行接口，連接IP城域網(wǎng)、IPTV網(wǎng)絡以及NGN網(wǎng)絡。ONU提供到住宅用戶和企業(yè)客戶的最后一公里寬帶接入。 OLT同時提供8個千兆下行接口，分離器可提供最大32個光分支，因此一套BBS1000系統(tǒng)最大可支持256個用戶，傳輸距離可達20km 。

    三、UT斯達康GEPON方案的介紹

    BBS1000系列產品提供了集高速數(shù)據(jù)、視頻及語音業(yè)務于一體的綜合接入解決方案，網(wǎng)絡結構簡單，為增值業(yè)務提供了無限的可能。

    BBS1000系列產品對時延敏感的業(yè)務，如TDM、VOIP以及IPTV等提供了QoS保障機制;靈活的動態(tài)帶寬分配(DBA)可以設置用戶的最小帶寬保證以及最大允許帶寬，滿足了不同業(yè)務對帶寬的不同需求;BBS1000系列產品還提供了IGMP Proxy 以及IGMP Snooping組播功能，可以方便實現(xiàn)組播控制，從而很好的滿足了IPTV組播業(yè)務的開展。

    方案一： 數(shù)據(jù)業(yè)務的接入

    BBS1000系列產品主要提供最終用戶1Mbps~1000 Mbps高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務接入，OLT上行接口可以是攜帶二層VLAN信息的千兆接口，也可以實現(xiàn)VLAN終結，提供三層上行千兆接口，滿足了IP城域網(wǎng)不同應用的需求。BBS1000系列產品數(shù)據(jù)業(yè)務的接入與現(xiàn)有寬帶用戶的數(shù)據(jù)接入方式類似，用戶的認證可以通過目前網(wǎng)絡中的BRAS設備來完成，也可以采用OLT內置的802.1x的認證方式，這樣認證方式的選擇可以更加靈活。

    方案二： 語音業(yè)務的接入

    OLT可將語音和數(shù)據(jù)業(yè)務劃分到不同的VLAN，并指定OLT兩個上行千兆接口分屬于不同的VLAN。這樣GEPON系統(tǒng)業(yè)務流中的數(shù)據(jù)業(yè)務從OLT的一個千兆接口分流到IP數(shù)據(jù)網(wǎng);語音業(yè)務流通過OLT的另外一個千兆接口接入到PSTN網(wǎng)絡中。ONU設備內置了IAD的功能，通過普通電話接口可以直接提供VOIP語音業(yè)務。

    語音業(yè)務解決方案一：內置V5接口

    如圖二所示，OLT內置媒體中繼控制網(wǎng)關VOIP GW，VOIP GW通過V5接口連接PSTN網(wǎng)絡，呼叫處理由PSTN交換機實現(xiàn)，VOIP GW通過MGCP等協(xié)議接入ONU，用戶VOIP話音的終結是由VOIP GW來完成的。

    該接入方式在用戶數(shù)量不多的情況下具有網(wǎng)絡結構簡單、實施方便以及成本低的特點，可以迅速地開展VOIP語音業(yè)務?！　?/font>

 

圖二 語音接入(內置V5接口)

    語音業(yè)務解決方案二：NGN網(wǎng)絡

    如圖三所示，話音業(yè)務接入到NGN網(wǎng)絡的TG、SG，通過E1/SS7連接到PSTN網(wǎng)絡。

    該方案在解決基本語音業(yè)務接入的同時，考慮到了未來對多業(yè)務的支持能力，可以提供豐富的增值業(yè)務。該方案更能適應中長期的語音和多媒體發(fā)展需要，網(wǎng)絡的容量和業(yè)務能力可以根據(jù)NGN業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略和業(yè)務量的遞升做平滑升級?！　?/font>

 

圖三 語音接入(NGN網(wǎng)絡)

    語音業(yè)務解決方案三： TDM 業(yè)務的接入

    BBS1000系列產品支持TDM業(yè)務，可以滿足企業(yè)大客戶多業(yè)務的接入需求，主要提供對銀行、公安等用戶的專線接入以及企業(yè)用戶PBX 的E1接入，此外，為滿足大容量TDM業(yè)務的需求，OLT可以提供STM-1/OC-3接口，通過SDH網(wǎng)絡可實現(xiàn)E1/T1端到端的透明傳輸，如圖四所示。　　

 

圖四 TDM接入

    方案三：視頻業(yè)務的接入

    視頻業(yè)務方案一：有線電視模擬傳送

    BBS1000系列產品通過WDM技術利用第三波長(1550nm)來實現(xiàn)模擬視頻業(yè)務的廣播傳輸，從而實現(xiàn)CATV業(yè)務在GEPON系統(tǒng)中的傳送，業(yè)務實現(xiàn)如圖五所示：　　

 

圖五 CATV 接入

    OLT端通過EDFA模塊對來自有線電視網(wǎng)的光信號進行放大，再通過WDM合波器將GEPON的兩個波長(1310nm和1490nm )和EDFA發(fā)送過來的1550nm波長復用在一起。ONU端通過WDM分波器將1550nm波長分離出來并進行光電轉換和放大，提供RF接口連接電視機。

    視頻業(yè)務方案二：IPTV業(yè)務的接入

    隨著IPTV視頻組播、點播業(yè)務的全面展開，對接入承載網(wǎng)絡提出了更高的帶寬需求，標清IPTV帶寬至少需要2Mbps以上，高清IPTV 帶寬至少需要6~8Mbps以上(MPEG4視頻格式)。如果一個家庭擁有多個IPTV終端，這時需要的帶寬將成倍增加?？紤]到各類網(wǎng)絡互動業(yè)務，如視頻會議、視頻聊天、網(wǎng)絡游戲、BBS貼圖等需求，接入網(wǎng)的上行帶寬需求也會不斷增長，因此IPTV接入承載網(wǎng)絡的上下行帶寬要求將會越來越高。

    現(xiàn)有的用戶接入方式主要為各類銅纜接入，受限于銅纜的傳輸特性，它的傳輸距離和帶寬已經很難滿足日益增長的需求，另外銅纜也易受環(huán)路電阻、線路衰耗、串音干擾、噪聲、電話干擾的影響，難以保證IPTV信號傳輸?shù)馁|量，而且有源網(wǎng)絡的維護也是個很大的問題。

    GEPON可提供1Mbps~1000Mbps的上下行對稱高帶寬，對每個IPTV用戶的帶寬可進行動態(tài)分配;同時在整個接入鏈路上支持全程的QoS保證，保障了IPTV業(yè)務的質量;GEPON網(wǎng)絡接入覆蓋范圍長達20Km，消除了各類銅纜接入的距離限制，此外，BBS1000系列產品支持OSPF，BGP，RIP，PIM-SM，PIM-DM，IGMP等組播協(xié)議，可以方便實現(xiàn)組播控制，從而很好的滿足了IPTV業(yè)務的開展?！　?/font>

 

圖六 IP TV業(yè)務接入

    基于GEPON的IP TV解決方案組網(wǎng)如圖六所示，ONU的上聯(lián)接口需要VLAN來區(qū)分不同的業(yè)務:即一個VLAN標識寬帶上網(wǎng)業(yè)務，另一個標識IPTV業(yè)務。GEPON網(wǎng)絡通過VLAN來區(qū)分寬帶上網(wǎng)業(yè)務與IPTV業(yè)務。在GEPON的上聯(lián)端口上要求至少提供兩個GE端口,一個支持IPTV業(yè)務，另一個支持寬帶上網(wǎng)業(yè)務。GEPON設備GE上聯(lián)端口通過 L2 數(shù)據(jù)網(wǎng)或MSTP傳輸網(wǎng) ，連接到 AR(IPTV接入控制點),作為IPTV業(yè)務接入控制點;傳統(tǒng)的寬帶上網(wǎng)業(yè)務仍然由BRAS設備來終結。

    四、GEPON的網(wǎng)絡管理

    GEPON的網(wǎng)管支持命令行方式和圖形界面方式，OMC-D是UTStarcom公司為GE PON推出的EMS系統(tǒng)，能提供運營商級的網(wǎng)元管理FCAPS，故障管理、配置管理、計費管理、性能管理、安全管理以及網(wǎng)絡故障診斷和管理功能。

    五.小結

    GEPON接入網(wǎng)絡是鏈路層的以太網(wǎng)和物理層的PON 技術的完美結合，具備無源光網(wǎng)絡結構的獨特優(yōu)勢以及以太網(wǎng)的低成本優(yōu)勢。GEPON網(wǎng)絡提供了一個具有低成本、高帶寬、多業(yè)務、高可靠性的接入承載網(wǎng)絡解決方案，滿足了人們對帶寬日益增長的需求。隨著IPTV、網(wǎng)絡各類互動業(yè)務的市場驅動、FTTH光纖到戶時代的來臨，GEPON技術必將迎來巨大的市場發(fā)展空間。