EPON在用户接入网的应用研究(2)

2019-04-15 15:51

(4)普通电话业务测试

通过ONU提供的POS口直接连接电话,测试性能良好。ONU+IAD电话业务和数据业务可同时接通,ONU通过MAC地址区分语音业务和数据业务,对语音业务加上VLAN标签,与数据业务透传,互不影响,语音质量优良。

(5)保护测试

传输设备与OLT间的光缆中断,主用到备用的倒换时间为13 ms左右;备用到主用的恢复时间为10 ms左右。

OLT与ONU间的光缆中断,主用到备用的倒换时间在2 s左右;备用到主用的倒换时间在2 ms左右,主用到备用的倒换时间没有达到传输设备倒换时间小于50 ms的要求,但是2 s的中断时间不会影响用户的使用感受。

ODN与ONU间的光缆中断,主用到备用的倒换时间在2 ms左右;备用到主用的倒换时间在2 ms左右。

(6)QoS测试

通过OLT观察收包情况,高优先级速率可得到保证,低优先级只能使用剩余带宽,高优先级与低优先数据包数量比为8:1。证明EPON系统可支持VLAN和LLID优先级。

(7)OLT带宽分配测试

静态带宽分配,在颗粒度限制为1 kbit/s时测试实际带宽值,完成1 kbit/s的带宽分配效果不明显,调整准确度较低;颗粒度限制在16 kbit/s以上,带宽分配准确度较高。

动态带宽分配,能够在ONU保证带宽的条件下,所有ONU均分 剩余带宽。 (8)网管测试

EPON网管包括基本的5大管理功能:配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理。通过试验证明,测试的EPON设备对网管支持能力比较令人满意,只是在PON接口物理层性能(如光通道误码率)严重下降时,系统还不能产生告警,因此不便于主动发现故障。

以上的测试数据表明,EPON能够有效地为写字楼内的客户提供语音、普通宽带、数据专线、宽带专线等服务。

4、EPON应用模型分析 4.1 写字楼综合接入模型

典型的EPON系统组网方案如图3所示,由OLT/ONU/ONT、POS/ODN组成。 图3 典型EPON系统网络结构

(1)OLT

OLT放在运营商机房,下行方向提供面向无源光网络的光纤接口;在上行方向,提供GE(吉比特以太网)接口,ATM、FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口标准,OLT通过支持E1接口来实现传统的TDM语音接入。

(2)ONU/ONT

ONU/ONT放在用户驻地侧,上行方向通过光缆连接到ODN,下行方向为客户提供语音、数字、CATV等接口。

(3)ODN

ODN是无源光纤分支器,是连接OLT和ONU的无源设备,分路比为1:8、1:16、1:32、1:64,并可以进行多级连接。

写字楼的EPON组网方案与典型的EPON组网方案基本相同,如图4所示,将OLT放置在局端,上行连接各种网络,下行连接ODN,ODN和 ONU都建设在写字楼内,连接ONU和ODN的光缆可以布放皮线光缆,节省成本。但写字楼的复杂性决定了单独使用FTTO、FTTB不能满足楼宇对综合业务的需求,利用FTTO/FTTB混合组网,EPON+AG/IAD、EPON+以太网交换机等设备才能够实现对写字楼的组网应用。根据用户属性的不同, EPON应用模型也有所不同: 图4 EPON在写字楼的部署模型

(1)小型企业EPON应用模型

●语音:由ONU+IAD提供普通电话,当然如果用户量较少,ONU也可以直接提供普通电话接口。

●互联网:由ONU的FE端口提供互联网接口,如果用户只能接受普通宽带的价格,可以将大厦内同类客户的上联方式设置为共享带宽方式。

●数据专线:ONU的E1仿真端口或FE提供DDN/FR、SDH/MSTP等业务。 (2)中型企业EPON应用模型

●语音:ONU的E1仿真端口提供30B+D中继线。 ●互联网:ONU的E1仿真端口或FE提供。 ●数据专线:ONU的E1仿真端口或FE提供。 (3)大型企业EPON应用模型

对于大型企业,由于EPON目前能够提供的接口类型主要是E1、FE、CATV接口,还无法满足客户45 Mbit/s DS3、155 Mbit/s STM-1接口需求,必须适当增加SDH传输设备来解决45 Mbit/s、155 Mbit/s接入问题,这也说明目前EPON的业务提供能力在一定程度上还无法替代SDH的接入。

如果大厦内客户对普通电话和ADSL宽带接入需求较大,且能够在大厦内建设中心机房,为了减少分散ONU+IAD不方便管理的问题,可以在中心机房建设AG(接入网关),AG可以提供综合语音和ADSL/ADSL2+的业务,通过综合布线,为整个大厦的客户提供普通电话和ADSL宽带接入。

写字楼FTTx的应用模式提供了一种灵活而经济的组网方式,具备以下优势: ●有利于业务的灵活、快速部署。EPON建设简单,在大厦内布放ODN,在用 户侧布放ONU即可提供各类服务,建设周期短,业务部署方便灵活。

●节省机房建成环节。ODN为无源设备,在大厦内找到ODN的建设位置比较容易,减少了机房建设、租用和维护的成本。

●组网经济、节省网络建设费用。基于FTTO的组网方案,比现有写字楼组网方案成本更低廉(详见§4.3.1)。

●便于维护管理。在局端有EPON的统一网管,能够管理到用户端ONU,比HDSL modem或光modem更便于管理和维护。

4.2 小区接入模型

小区用户的ARPU值较低,且一般只有普通电话和宽带的需求。目前ONU设备的市场价格为1 000~3 000元人民币,如采用每户独享ONU,则投资成本很高,在当前没有“杀手级”应用业务提高用户ARPU值的情况下,按照成本核算经济性的考虑,对 FTTH的终端

接入方式做适当的调整,将ONU布放在楼道竖井,在ONU的FE接口下挂二层以太网交换机。

当然,这种共享ONU的FTTH+LAN方式并不是真正意义的FTTH,确切地说应该是“光纤到竖井”(fiber to the silo)。

4.3 经济性分析 4.3.1 写字楼布 网方案经济性分析

按照§4.1的应用方案,为大厦内30个客户提供服务,FTTH组网方案成本主要包括OLT、ODN、ONU及光缆布线等方面,这里不分析工程建设、光缆等成本,因为两种方案均需要有这部分成本投资。

OLT需要2个PON端口(约20 000元),1个分光器(6 000~8 000元),30个ONU(约为10万元),10台IAD(约为10万元)。

以上EPON等设备成本共计为23万元人民币左右。

按照§3的分析,同样规模的业务提供能力,采用传统的建设方案(不含机房的运营维护费用),仅设备就需要耗资150万元人民币左右。

综上所述,FTTO的建设方案将ONU建设到商业客户的办公室比现有的组网方案具备较高的经济可比性,是较为可行的接入网方式。

4.3.2 小区布网方案的经济性分析

在小区中,仅对宽带端口成本进行分析,就FTTH、FTTH+LAN与ADSL 3种应用模式投资成本进行对比:

●FTTH组网方案成本主要包括占用2个OLT的PON光口、33个ODN二级级连、低端ONU;

●FTTH+LAN组网方案投资主要包括占用2个OLT的PON光口、1个ODN、6个高端ONU、21个二层交换设备。

●ADSL组网方案投资主要包括500门DSLAM设备、传输设备。

OLT、ODN、DSLAM成本按照用户数均摊,表2为用户数分别为500户时的3种接入方式的投资比较。表中的比较均为到用户FE端口的设备价格。 表2 FTTH、FTTH+LAN和ADSL应用模式投资成本对比

由表2可见,采用ONU独享的FTTH建设方式,端口的费用较高,其主要成本集中在ONU设备上,FTTH+LAN的共享ONU方式解决了这种矛盾,并避免了采用LAN方式布网所需要的汇聚交换机,设备成本大幅降低,与现有的ADSL设备成本基本相同。

综上所述,共享式ONU的FTTH+LAN的建设方案相对于独享ONU的FTTH及传统的ADSL方案具备较高的经济可比性,就投资经济性而言,FTTH+LAN是较为可行的接入网建设方案。

5、应用策略分析

FTTH技术和应用快速发展,已经成为国际范围内的技术热点,但FTTH在技术方面尚不如ADSL/ADSL2+成熟,对GPON、EPON、 BPON、WDM PON点对点光以太网等方式的选择仍不明朗,综合成本还比较高。应综合需求、成本、网络演进、竞争、政策等因素,以“统一管理、有序推广”为原则,在明确市场需求、投资效益的地区,适当进行EPON的试商用。

EPON技术和设备基本成熟,商用芯片和设备较多,能够完成IEEE 802.3-2005规定的MPCP、DBA、SCB和OAM等功能,成本不断下降(已经至2 000~3 000元/线),EPON+LAN的FTTB方式建设成本较低,为1 000元/线~1 400元/线,接近ADSL的建设成本。试验期间设备运行基本稳定,未发生严重故障,基本能够满足小规模商用的需要。

EPON的应用可以考虑在中小商业用户比较集中的写字楼、网吧集中小区和工业园区。在高档住宅小区,可以考虑采用FTTH或FTTH+LAN的方式接入,但是FTTH+LAN方式从价格和方案上考虑,还不能较好地替代ADSL/ADSL2+一条双绞线接入就能够提供语音和宽带业务的优势,应谨慎使用。

6、结束语

EPON在写字楼中,具有建设成本低,无须租用机房、无须配备电源、无须有源设备维护人员等特点,一根光纤接入OLT就可以实现对整个大厦的业务覆盖,具备提供TDM、IP数据和视频等业务的能力,且具有高带宽和较好的管理性。因此,可以考虑综合需求、成本、竞争、网络演进等因素,逐步尝试在中小商业用户比较集中的写字楼中适度发展。在视频监控、视频通信、IPTV等需要高业务带宽的业务上,可以采用EPON作为接入手段。在高档住宅小区,可以考虑采用FTTH+LAN的方式接入。


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