一、引言
隨著寬帶用戶的快速增長，在接入網層面，較之傳統(tǒng)的銅線接入技術，光接入技術有著覆蓋范圍廣、傳輸距離遠、帶寬高、安全性高、建設維護成本低等優(yōu)點，已經成為接入網建設新的亮點。光通信技術一直是整個通信領域關注的焦點之一，光進銅退已經成為業(yè)界廣泛的共識。本文結合UT斯達康第三代FTTx MSAN的技術方案，著重討論接入網光進銅退建設的演進模式，以及滿足新一代接入網要求時需要重點關注的相關關鍵技術。
二、循序漸進的光進銅退演進
為了縮短銅纜的距離，需要將光纖進一步向用戶側延伸。目前，F(xiàn)TTx的建設模式有FTTN/C(Fibre to the Node/Curb)、FTTB(Fibre to the Building)和FTTH(Fibre to the Home)。根據光纖到用戶的距離、每個用戶的帶寬需求、現(xiàn)有管線資源的情況以及運營維護成本的不同考慮，需要選擇合適的光纖技術和入戶技術，來部署相應的光纖寬帶接入網絡。 因此遠端寬帶接入設備逐步下移一直到消失的過程，就是光纖寬帶接入從啟動到主流的演進過程。
2.1 FTTN/C+xDSL模式
FTTN/C+xDSL模式是寬帶接入設備下移的第一步，即從干線段遷移到饋線段。寬帶接入設備位于傳統(tǒng)銅纜饋線段的配線架位置，一般在路邊或者小區(qū)機房。饋線段配線架到用戶的雙絞線距離一般小于1Km，根據用戶分布密度的不同，覆蓋的用戶數一般在100～500左右。
典型地，光進銅退之前端局的銅線覆蓋范圍可以達到3公里。實施光進銅退改造之后，各接入點覆蓋范圍縮小為1公里左右，能夠有效滿足用戶中期開展Multiplay的業(yè)務需求，同時有效解決銅纜網維護中的各種問題。
FTTN/C+xDSL模式的特點是對光纖數量需求不大，光纜部署容易，充分利用了現(xiàn)有銅纜的分線段資源，整個建設模式與局端寬帶接入設備的方式非常相似，工程實施也比較簡單，尤其適合銅線質量比較好、用戶帶寬要求不太高的運營商，建設成本比較低，維護成本也不高，取得了很好的平衡。這也是當前傳統(tǒng)運營商為提供較高帶寬而采取的主流寬帶接入建設模式。
2.2 FTTB+xDSL模式
FTTB+xDSL模式是寬帶接入設備下移的第二步，從饋線段遷移到分線段。寬帶接入設備位于傳統(tǒng)銅纜分線段的分線盒位置，一般在大樓邊或者多用戶集中處。
在FTTB+xDSL建設模式下，采用何種上行光纖接入技術和何種xDSL接入技術，需要從用戶區(qū)域密度、每個節(jié)點的用戶數、每個用戶的最大保證帶寬、每個用戶的最大帶寬來綜合規(guī)劃。當每個節(jié)點用戶數越少，每個用戶的保證帶寬越小，節(jié)點越集中，采用P2MP光纖技術帶來的價值越高，反之采用P2P光纖技術比較好。
FTTB+xDSL模式是向FTTH演進中最復雜的模式，與用戶銅線布局密切相關，必須根據實際情況綜合考慮。如果接入模塊太小，總的節(jié)點數量急劇增多，給管理維護帶來非常大的問題；如果接入模塊太大，可能導致用戶線太長，不能提供足夠高的帶寬，不能滿足新業(yè)務的需求。因此需要運營商在OPEX和業(yè)務能力上做平衡選擇，需要設備提供商提供低OPEX的FTTB解決方案，共同實現(xiàn)向FTTH的平滑演進。
2.3 FTTH模式
光纖到家或光纖到辦公室是光纖接入的終極模式。 FTTH有P2P和P2MP兩種方式。當用戶比較分散，每個用戶需要的保證寬帶比較大，如100M左右，可以采用P2P的光纖接入技術。P2P的方式能夠滿足高價值用戶的高帶寬需求，也能夠提供充分的安全保障，是高帶寬高價值商業(yè)客戶的理想選擇。
由于對業(yè)務幾乎無限的支持能力和ODN極低的維護成本，F(xiàn)TTH建設模式成為運營商最為期盼的建設模式。但是目前直接部署FTTH，仍然存在很多問題。光纖的工程部署，特別是入戶段光纖的工程部署問題和人工成本嚴重影響了FTTH的實施。只有當FTTH的接入設備技術和光纖工程技術得到突破后，F(xiàn)TTH的CAPEX降低到與DSL可比的程度，F(xiàn)TTH才能夠成為寬帶接入的主流建設模式。
2.4 接入網光進銅退改造方案對比分析
接入網的光進銅退建設需要區(qū)分新建和改造兩種模式分別考慮。新建模式下，由于無需考慮現(xiàn)有銅纜網資源，從建設投資的角度考慮，采用FTTB+xDSL方式比較合理。與此對應，已有銅纜網光進銅退改造的主要選擇可以是基于FTTN/C的FTTx MSAN方案和基于PON及小容量MSAN的FTTB方案。與新建場景相比，銅纜網改造應充分利用現(xiàn)有線路資源，基于DSL 技術提供寬帶解決方案。近期由于PON 設備與VDSL2 價格較高，且FTTN（P2P）＋DSL 可充分利用現(xiàn)有銅纜資源，因此FTTN（P2P)+DSL 模式改造成本低于FTTB/N(PON）+DSL，在建設投資方面具有優(yōu)勢。遠期，隨著PON 設備、VDSL2 設備價格的大幅下降，F(xiàn)TTB（PON）+VDSL2成為最經濟的改造模式，在建設投資、帶寬提升潛力方面更具優(yōu)勢。
三、光進銅退方案中的關鍵技術
對于使用大對數電纜等方式連接配線箱和局方機房等的傳統(tǒng)固話接入應用，通過將新一代MSAN系統(tǒng)部署到更為靠近用戶前端機房或室外柜，將連接配線箱或小區(qū)機房的銅線等現(xiàn)有連接線替換為光纖，可以提供面向下一代網絡的FTTx接入網。本文結合iAN8K的技術方案重點討論基于綜合接入MSAN的FTTN/C及/FTTB方案。
iAN8K是UT斯達康公司推出的第三代FTTx MSAN系列產品，它既是一個窄帶和寬帶綜合接入網設備，又是一個電信級的軟交換媒體接入網關。它支持V5接口，實現(xiàn)與PSTN互連；支持IP-DSLAM功能模塊，提供寬帶的Internet接入和視頻業(yè)務；還支持MGCP/H.248標準協(xié)議，實現(xiàn)與UT斯達康軟交換mSwitch或第三方軟交換系統(tǒng)互連。
3.1 靈活的節(jié)點部署能力
在光進銅退的應用場景下，F(xiàn)TTx MSAN接入節(jié)點在系統(tǒng)容量、部署位置等方面與傳統(tǒng)的MSAN相比應具備更大的靈活性。UT斯達康的iAN8K系列寬窄帶接入設備通過提供從1U、5U、8U、10U、12U到16U的全系列接入平臺，來滿足FTTN, FTTC, FTTB等各種應用場景的部署需求。
FTTN/C及FTTB的光進銅退需要考慮建設路邊或大樓內的小型一體化光進銅退接入節(jié)點的應用場景。強大靈活的綜合一體化機柜系統(tǒng)是針對這一問題的一個重要方案。例如，UT斯達康的FTTx MSAN AIO 通過采用一體化的設計思想，通過將業(yè)務框、供電、配線架、告警監(jiān)控等功能單元集成到一個標準的1.6m或2.2m機架內，來滿足需要較小的機房安裝空間同時又需要中等容量的寬、窄帶接入需求的要求。
iAN8K AIO 可提供豐富的業(yè)務接口并具備靈活的組網能力，可幫助運營商組建多業(yè)務、可持續(xù)收益的網絡。典型地，通過AIO系統(tǒng)，可以在單機架內提供360線POTS、144線ADSL或336線語音數據一體化IVD接入的接入能力。通過與UT斯達康的標準機房機架，室外型機柜等進行組合，滿足在不同地理環(huán)境，不同容量，不同寬窄帶業(yè)務比例等條件下實現(xiàn)FTTB、FTTN/C的建設要求，有利于網絡建設投資的優(yōu)化配置。
3.2 PHS與固定接入一體化的光進銅退
光進銅退的演進也需要考慮對傳統(tǒng)窄帶應用的合理支持。與基于PON的光進銅退方案相比，具備獨立的寬帶、窄帶總線架構的MSAN系統(tǒng)，能夠更好地支持對于時鐘穩(wěn)定性和同步要求敏感的窄帶應用。
以PHS系統(tǒng)的光進銅退為例。當前國內運營商建設了大量的寬窄帶和PHS接入分離的接入網絡。在一個典型的遠端機房內，傳統(tǒng)的窄帶V5語音機架、DSLAM寬帶接入機架和CSC PHS基站控制器機架往往是分離設置的。然而，各機架接入用戶的銅纜則是一根統(tǒng)一的大對數電纜。在光進銅退改造時，如果僅僅將寬窄帶固定接入部分的銅纜段采用光纖代替，而PHS部分仍保留原銅纜接入方式，則會面臨光進銅不退的被動局面。
由于PHS系統(tǒng)對時鐘同步的要求很高，此時如果采用PON電路仿真方式來實現(xiàn)E1窄帶模擬線路，往往不能滿足PHS的光進銅退要求。單純從小靈通接入網絡的光進銅退來分離地考慮，PHS接入的光進銅退可以通過PHS網絡專用的基站延伸器CSM設備來實現(xiàn)。每個CSM設備是一個需要獨立供電和管理的基站接入復用器，能夠提供2個PHS基站的接入，上行則通過2M線路連接到CSC基站控制器。另外，對于PHS基站部署比較密集的區(qū)域，也可以將CSC直接下沉到小區(qū)機房。
針對當前寬窄帶和PHS接入統(tǒng)一的光進銅退問題，一種更為先進、合理的解決方案是，在MSAN系統(tǒng)中通過提供內置的PHS基站控制模塊，以有線、無線一體化的方式統(tǒng)一部署固話和PHS的光進銅退。以UT斯達康第三代MSAN iAN8K為例，iAN8K支持內置的PHS基站控制模塊CSIF，能夠將無線基站信號經E1電口透傳上行到CSC。作為PHS基站的控制模塊，CSIF除了基本的基站接口功能之外，還有對基站的管理信息的接口功能，例如程序下載、網管信息的傳輸的功能等等。固網POTS和ADSL業(yè)務則由FE/GE上行到城域網和NGN,如圖所示。圖中NetRing600為UT斯達康MSTP光傳輸設備，可以將2M電路信號、VoIP語音和ADSL業(yè)務上聯(lián)到上級MSTP設備。2M電路可以傳遞無線基站所需的時鐘同步信號。
這樣，利用iAN8K綜合接入設備的嵌入小靈通基站控制模塊匯聚來自基站的信號，經E1模塊上聯(lián)至NetRing600統(tǒng)一的傳輸通路，再連接至基站控制器CSC。對于iAN8K而言，小靈通基站與其他用戶端設備在邏輯上和網絡層次上是一致的，利用統(tǒng)一的機房、設備和網絡規(guī)劃，有效地將CSC與CS之間的ISDN雙絞線長度也從3公里縮短為1公里，整個網絡的部署結構清晰，以有線無線一體的方式實現(xiàn)固網和PHS網絡統(tǒng)一的光進銅退。
3.3 通過一線通技術實現(xiàn)高密度的全業(yè)務接入
與傳統(tǒng)接入節(jié)點相比，光進銅退之后的綜合接入節(jié)點更為靠近用戶前端，因而對設備的密度、小型化等有更高的要求。作為新一代的融合性綜合接入設備，iAN8K通過集成語音數據IVD業(yè)務模塊提供高密度的一線通接入技術滿足光進銅退的特定應用要求。IVD業(yè)務模塊采用純IP內核設計，通過集成POTS業(yè)務、ADSL業(yè)務以及ADSL2/2+業(yè)務功能，并內置分離器，內置分組語音處理模塊，支持與NGN業(yè)務的完全對接，來支持全業(yè)務的高密度接入。從應用邏輯來看，一個IVD模塊等效于于一塊24口ADSL模塊加上一塊24口POTS模塊加上一塊24線分離器模塊加上一塊VOIP板，其一線IVD等同于一線POTS加上一線ADSL加上一線Split和相關配線。
通過高密度多線數的集成語音數據模塊技術，不僅能夠實現(xiàn)業(yè)務的綜合提供，而且能夠大幅度降低每接入節(jié)點的設備投資，幫助電信運營商有效降低光進銅退時更多接入節(jié)點應用的建設投資。
3.4 統(tǒng)一軟硬件平臺提高網絡的可管理和可維護能力
如前所述，隨著接入節(jié)點的下移，光進銅退后的接入網絡節(jié)點數量增加，網絡規(guī)模大于傳統(tǒng)接入網絡。此時網絡的可維護和可管理能力就成為光進銅退實現(xiàn)中的一個重要問題。
UT斯達康第三代FTTx MSAN系統(tǒng)iAN8K采用以下技術提供基于統(tǒng)一軟硬件平臺的可管理、可維護網絡能力。首先，iAN8K的MSAN和IPDSLAM共用統(tǒng)一的硬件平臺。通過將系統(tǒng)主控模塊由IP匯聚模塊ICM升級替換到綜合接入系統(tǒng)控制模塊SCM，寬帶IP DSLAM可以直接平滑升級到綜合接入系統(tǒng)MSAN。配置方便，節(jié)省資源。其次，寬、窄帶業(yè)務的控制和管理由一種系統(tǒng)控制板卡SCMx完成。另外，統(tǒng)一的網管平臺Netman 4000實現(xiàn)對寬窄帶業(yè)務和設備級別的統(tǒng)一管理。最后，iAN8K局端（CT）、遠端（RT）使用相同硬件平臺，板卡等能夠完全通用，從而能夠提供很高的網絡可維護能力。
四、結束語
根據Infonetics咨詢公司的調查，從全球范圍來看，F(xiàn)TTN/C、FTTB是目前運營商的主流選擇，只有部分運營商在新建區(qū)域選擇FTTH。NTT作為FTTH推廣最積極的運營商，在其建設規(guī)劃中仍然有30%的用戶采用FTTB+VDSL2的建設方式。
綜合考慮技術、CAPEX、OPEX和業(yè)務能力的要求，對新建小區(qū)和新建樓宇等沒有銅線入戶的綠色區(qū)域，當用戶對帶寬需求比較高，希望采用更多的業(yè)務，可以考慮采用光纖直接入戶的一步到位的方式，實現(xiàn)寬帶接入的終極模式-光纖到家。在其他情況下，宜采用FTTN/C/B+xDSL方式。在用戶線小于500m時，采用VDSL2技術，以獲得最高的用戶帶寬，滿足未來業(yè)務的需求。否則采用ADSL2+技術。在獲得最高帶寬的同時，降低CAPEX，實現(xiàn)最有性價比的方案。這種模式將既能夠滿足multiplay的業(yè)務需求，又可以滿足今后對帶寬的擴展需求，同時充分利用銅線的存量資源，獲得最優(yōu)的投入產出比。
光進銅退是一個循序漸進的過程。作為領先的接入網絡建設方案和設備提供商，UT斯達康將以其一貫的創(chuàng)新精神和強大的技術實力，推動接入網絡建設進入光進銅退時代，將全社會信息化水平提升到更高的層次。
