EPON在电信网络中的应用

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1  引言
    EPON主要基于IEEE802.3ah标准，与传统以太网最大的区别在于点到多点的通信方式，与APON比较而言则简化了ATM层，充分利用了协议较简单的以太网的优越性，降低了设备成本和建设成本，用户端设备成本较低，迎合了IP化的大趋势。但是正是采用了基于以太网的技术带来很大的灵活性，导致各厂商在技术实现上出现细微差异，从而造成设备互操作性差。其次，作为以太网制造商驱动的标准，在标准制定时没有充分考虑运营维护的需要，管理功能较差。
    上海电信自2005年开始对EPON设备进行测试及商用试验，探讨了EPON在各个方面的应用，取得了一些经验。下面将对EPON在不同场景下的应用做一些探讨，并提出了应用时需要注意的一些问题。
    2  应用场景
    EPON的应用场景如图1所示。

图1  EPON的应用场景

    2.1解决宽带上网的需求
    在EPON解决宽带上网方面的应用可以分为以下几种：FTTH（光纤到户）、FTTD（光纤到桌面）、FTTB（光纤到大楼）后通过楼道交换机提供宽带上网业务等。
    （1）FTTH方式
    FTTH即光纤到户方式适用于用户居住比较分散的区域，如别墅区，用户对带宽的要求较高，且开发商有积极性参与网络建设。此时组网方式一般采用从局端的OLT引出光缆到别墅区，在别墅区内一个相对中心位置放置光分路器，然后通过小芯数管道光缆或新型的小芯数直埋光缆连至用户家中的ONU，可以根据用户需求在用户家中连接交换机或Hub供多个设备连接。
    （2）FTTD方式
    FTTD方式适用于高档写字楼等用户比较集中且对带宽要求较高的场景，也适用于在密集住宅区发展IPTV等高带宽业务的场景。一般的组网方式为从局端的OLT引出光缆至大楼，在大楼的交接间或楼道内放置光分路器，通过楼内光缆或皮线光缆连至用户桌面。在这种情况下，需要根据用户的密集程度选择将光分路器放置在楼道内还是在大楼的交接间。同时考虑到方便安装，在用户端安装ONU时应尽量采用冷接技术。
    （3）FTTB方式
    FTTB方式适用于在单栋商务楼用户相对数量不多、带宽要求不高的场景。一般的组网方式为从局端OLT引出光缆到商务楼附近的光缆交接箱，在光缆交接箱中放置光分路器，从交接箱引光缆至大楼，ONU放置在大楼交接间，通过交换机为楼内用户提供宽带上网业务。在这种情况下，建设时需要根据用户带宽需求及数量选择合理的分路比。
    2.2作为其他业务网络的承载手段
    EPON除了可以满足宽带上网的需求外，还可以作为其他业务网络的承载手段以降低成本，如实现语音AG、视频监测点、基站信号等的上联。
    随着软交换网络的发展，运营商已经逐步采用软交换AG设备或IAD设备来解决新建小区或商务楼宇的语音需求。AG或IAD一般采用以太网接口连接IP城域网，通过IP城域网承载。新建的AG数量一般不会很多，而且比较分散，此时可以利用EPON在解决宽带接入的同时提供AG的承载。
    目前，各地视频监控业务发展较好，在各个行业的应用越来越多。各个监测点到中心节点的承载方式多种多样，有ADSL专线方式，有光纤直连。对于运营商而言，ADSL专线方式实现较为简单，可以充分利用现有资源，是一个较好的选择。但是ADSL方式提供的带宽相对较窄，维护管理麻烦，不利于不同行业相对独立组网。由于监控点数量巨大，如果采用光纤直接连接中心点，将浪费大量的光纤光缆资源。相对于以上两种方式而言，采用EPON作为视频监控承载是一个比较好的选择，既可以提供高带宽，又可以节约光纤资源。且无论是运营商统一建设视频监控网络还是各行业自行建设专网，都可以采用该方案。
    3  EPON在应用中存在问题分析
    世界上不存在十全十美的技术或产品，EPON也不例外。在实际应用时尚需关注以下一些问题。
    （1）OLT及分离器的布放位置
    EPON各设备布放的位置将极大地影响光缆网络的布局以及投资成本。例如，OLT布放在局端会占用部分主干光缆，布放在小区内受到局房资源和配套费用的限制。发展初期建议布放在局端。为了节约小区内光缆资源，降低初期投入，提高实装率，分离器应采用多级级联方式。在选择各设备布放位置同时应结合小区内用户的分布情况以及不同用户的带宽要求，对于密集型的用户群和分散型用户群分别对待。
    （2）光缆网络的组织
    光缆的布放方案、入户方式以及光缆/纤的选择是EPON组网过程中最关键的问题，将直接影响整体投资、光缆利用率、设备利用率和管道利用率。
    采用PON技术对目前的用户光缆网组网方式提出很高的要求，尤其是在小区内部用户光缆的布放上。如果对每个用户单独布放一条光缆，则小区内需要大量的光缆，将大量消耗小区内的管道资源，导致每用户成本上升。因此需要在建设前期做好用户光缆网络的规划工作，包括主干光缆路由、芯数等方面，尽量避免资源浪费。
    （3）运行维护及业务开展方面
    从对EPON使用场景的分析可以看出EPON既可以作为业务网络直接提供宽带接入业务，又可以为其他业务网提供承载。一般而言，对最终客户直接提供业务和对内部网络提供承载两者在服务质量上存在差异，在开通业务时应加以区分，做好资源管理。同时，由于互通性方面尚有一些问题，因此建议在建设初期不要引入多种类型设备。在实际应用时应建设好网管系统以及资源管理系统，做好资源管理，为业务开展和维护提供方便。