UT斯達(dá)康GEPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)解決方案

訊石光通訊網(wǎng) 2008/11/6 9:55:03

    隨著Internet用戶數(shù)量的快速增長(zhǎng)，IPTV業(yè)務(wù)、各類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)業(yè)務(wù)如視頻會(huì)議、視頻聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲、BBS貼圖等應(yīng)用的出現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了越來(lái)越高的要求。隨著光纖成本的下降，“有源無(wú)源一體化” 的光纖接入網(wǎng)已成為一種趨勢(shì)。當(dāng)前，光纖建設(shè)在“核心網(wǎng)”部分已基本完成，正在向接入網(wǎng)推進(jìn)，最終將實(shí)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò))得到國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商和廠商的支持和認(rèn)可，以其遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有接入技術(shù)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(shù)簡(jiǎn)介

    相比于EPON，APON由于技術(shù)復(fù)雜、成本高、帶寬有限等特點(diǎn)限制了其應(yīng)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(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，可以更徹底地解決寬帶接入的問(wèn)題。

    一個(gè)典型的EPON系統(tǒng)由OLT(光線路終端)、ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))、ONU/ONT(光網(wǎng)絡(luò)單元)和EMS(網(wǎng)元管理系統(tǒng))組成。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖一所示?！　?/font>

 

圖一 EPON結(jié)構(gòu)示意圖

    EPON采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸方式，上、下行速率目前可達(dá)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(dá)康GEPON設(shè)備

    UT斯達(dá)康推出了世界領(lǐng)先的GEPON BBS1000產(chǎn)品系列，為運(yùn)營(yíng)商提供了理想的最后一公里FTTH解決方案。BBS1000系列產(chǎn)品是業(yè)界第一款同時(shí)具備L2/L3交換功能的GEPON設(shè)備，利用FTTH/FTTB/FTTC光纖網(wǎng)絡(luò)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(dá)到1Gbps的傳輸平臺(tái)，無(wú)源分光器光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也節(jié)省了運(yùn)營(yíng)商光纜線路投資，方便地實(shí)現(xiàn)高帶寬IP數(shù)據(jù)以及IPTV業(yè)務(wù)的傳送。BBS1000產(chǎn)品一面世便獲得了大規(guī)模的商用，這無(wú)疑將為運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)一輪新的革命。

    BBS1000產(chǎn)品主要由OLT、ONU以及分離器構(gòu)成，OLT可提供四個(gè)千兆上行接口，連接IP城域網(wǎng)、IPTV網(wǎng)絡(luò)以及NGN網(wǎng)絡(luò)。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(shí)提供8個(gè)千兆下行接口，分離器可提供最大32個(gè)光分支，因此一套BBS1000系統(tǒng)最大可支持256個(gè)用戶，傳輸距離可達(dá)20km 。

    三、UT斯達(dá)康GEPON方案的介紹

    BBS1000系列產(chǎn)品提供了集高速數(shù)據(jù)、視頻及語(yǔ)音業(yè)務(wù)于一體的綜合接入解決方案，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為增值業(yè)務(wù)提供了無(wú)限的可能。

    BBS1000系列產(chǎn)品對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，如TDM、VOIP以及IPTV等提供了QoS保障機(jī)制;靈活的動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)可以設(shè)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(wù)對(duì)帶寬的不同需求;BBS1000系列產(chǎn)品還提供了IGMP Proxy 以及IGMP Snooping組播功能，可以方便實(shí)現(xiàn)組播控制，從而很好的滿足了IPTV組播業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

    方案一： 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入

    BBS1000系列產(chǎn)品主要提供最終用戶1Mbps~1000 Mbps高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(shí)現(xiàn)VLAN終結(jié)，提供三層上行千兆接口，滿足了IP城域網(wǎng)不同應(yīng)用的需求。BBS1000系列產(chǎn)品數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入與現(xiàn)有寬帶用戶的數(shù)據(jù)接入方式類(lèi)似，用戶的認(rèn)證可以通過(guò)目前網(wǎng)絡(luò)中的BRAS設(shè)備來(lái)完成，也可以采用OLT內(nèi)置的802.1x的認(rèn)證方式，這樣認(rèn)證方式的選擇可以更加靈活。

    方案二： 語(yǔ)音業(yè)務(wù)的接入

    OLT可將語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)劃分到不同的VLAN，并指定OLT兩個(gè)上行千兆接口分屬于不同的VLAN。這樣GEPON系統(tǒng)業(yè)務(wù)流中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從OLT的一個(gè)千兆接口分流到IP數(shù)據(jù)網(wǎng);語(yǔ)音業(yè)務(wù)流通過(guò)OLT的另外一個(gè)千兆接口接入到PSTN網(wǎng)絡(luò)中。ONU設(shè)備內(nèi)置了IAD的功能，通過(guò)普通電話接口可以直接提供VOIP語(yǔ)音業(yè)務(wù)。

    語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案一：內(nèi)置V5接口

    如圖二所示，OLT內(nèi)置媒體中繼控制網(wǎng)關(guān)VOIP GW，VOIP GW通過(guò)V5接口連接PSTN網(wǎng)絡(luò)，呼叫處理由PSTN交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，VOIP GW通過(guò)MGCP等協(xié)議接入ONU，用戶VOIP話音的終結(jié)是由VOIP GW來(lái)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(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施方便以及成本低的特點(diǎn)，可以迅速地開(kāi)展VOIP語(yǔ)音業(yè)務(wù)?！　?/font>

 

圖二 語(yǔ)音接入(內(nèi)置V5接口)

    語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案二：NGN網(wǎng)絡(luò)

    如圖三所示，話音業(yè)務(wù)接入到NGN網(wǎng)絡(luò)的TG、SG，通過(guò)E1/SS7連接到PSTN網(wǎng)絡(luò)。

    該方案在解決基本語(yǔ)音業(yè)務(wù)接入的同時(shí)，考慮到了未來(lái)對(duì)多業(yè)務(wù)的支持能力，可以提供豐富的增值業(yè)務(wù)。該方案更能適應(yīng)中長(zhǎng)期的語(yǔ)音和多媒體發(fā)展需要，網(wǎng)絡(luò)的容量和業(yè)務(wù)能力可以根據(jù)NGN業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)量的遞升做平滑升級(jí)?！　?/font>

 

圖三 語(yǔ)音接入(NGN網(wǎng)絡(luò))

    語(yǔ)音業(yè)務(wù)解決方案三： TDM 業(yè)務(wù)的接入

    BBS1000系列產(chǎn)品支持TDM業(yè)務(wù)，可以滿足企業(yè)大客戶多業(yè)務(wù)的接入需求，主要提供對(duì)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(wù)的需求，OLT可以提供STM-1/OC-3接口，通過(guò)SDH網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)E1/T1端到端的透明傳輸，如圖四所示?！　?/font>

 

圖四 TDM接入

    方案三：視頻業(yè)務(wù)的接入

    視頻業(yè)務(wù)方案一：有線電視模擬傳送

    BBS1000系列產(chǎn)品通過(guò)WDM技術(shù)利用第三波長(zhǎng)(1550nm)來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬視頻業(yè)務(wù)的廣播傳輸，從而實(shí)現(xiàn)CATV業(yè)務(wù)在GEPON系統(tǒng)中的傳送，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)如圖五所示：　　

 

圖五 CATV 接入

    OLT端通過(guò)EDFA模塊對(duì)來(lái)自有線電視網(wǎng)的光信號(hào)進(jìn)行放大，再通過(guò)WDM合波器將GEPON的兩個(gè)波長(zhǎng)(1310nm和1490nm )和EDFA發(fā)送過(guò)來(lái)的1550nm波長(zhǎng)復(fù)用在一起。ONU端通過(guò)WDM分波器將1550nm波長(zhǎng)分離出來(lái)并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和放大，提供RF接口連接電視機(jī)。

    視頻業(yè)務(wù)方案二：IPTV業(yè)務(wù)的接入

    隨著IPTV視頻組播、點(diǎn)播業(yè)務(wù)的全面展開(kāi)，對(duì)接入承載網(wǎng)絡(luò)提出了更高的帶寬需求，標(biāo)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(gè)家庭擁有多個(gè)IPTV終端，這時(shí)需要的帶寬將成倍增加。考慮到各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)業(yè)務(wù)，如視頻會(huì)議、視頻聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲、BBS貼圖等需求，接入網(wǎng)的上行帶寬需求也會(huì)不斷增長(zhǎng)，因此IPTV接入承載網(wǎng)絡(luò)的上下行帶寬要求將會(huì)越來(lái)越高。

    現(xiàn)有的用戶接入方式主要為各類(lèi)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(jīng)很難滿足日益增長(zhǎng)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(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，而且有源網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)也是個(gè)很大的問(wèn)題。

    GEPON可提供1Mbps~1000Mbps的上下行對(duì)稱高帶寬，對(duì)每個(gè)IPTV用戶的帶寬可進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配;同時(shí)在整個(gè)接入鏈路上支持全程的QoS保證，保障了IPTV業(yè)務(wù)的質(zhì)量;GEPON網(wǎng)絡(luò)接入覆蓋范圍長(zhǎng)達(dá)20Km，消除了各類(lèi)銅纜接入的距離限制，此外，BBS1000系列產(chǎn)品支持OSPF，BGP，RIP，PIM-SM，PIM-DM，IGMP等組播協(xié)議，可以方便實(shí)現(xiàn)組播控制，從而很好的滿足了IPTV業(yè)務(wù)的開(kāi)展?！　?/font>

 

圖六 IP TV業(yè)務(wù)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(lái)區(qū)分不同的業(yè)務(wù):即一個(gè)VLAN標(biāo)識(shí)寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)，另一個(gè)標(biāo)識(shí)IPTV業(yè)務(wù)。GEPON網(wǎng)絡(luò)通過(guò)VLAN來(lái)區(qū)分寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)與IPTV業(yè)務(wù)。在GEPON的上聯(lián)端口上要求至少提供兩個(gè)GE端口,一個(gè)支持IPTV業(yè)務(wù)，另一個(gè)支持寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。GEPON設(shè)備GE上聯(lián)端口通過(guò) L2 數(shù)據(jù)網(wǎng)或MSTP傳輸網(wǎng) ，連接到 AR(IPTV接入控制點(diǎn)),作為IPTV業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn);傳統(tǒng)的寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)仍然由BRAS設(shè)備來(lái)終結(jié)。

    四、GEPON的網(wǎng)絡(luò)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(yùn)營(yíng)商級(jí)的網(wǎng)元管理FCAPS，故障管理、配置管理、計(jì)費(fèi)管理、性能管理、安全管理以及網(wǎng)絡(luò)故障診斷和管理功能。

    五.小結(jié)

    GEPON接入網(wǎng)絡(luò)是鏈路層的以太網(wǎng)和物理層的PON 技術(shù)的完美結(jié)合，具備無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及以太網(wǎng)的低成本優(yōu)勢(shì)。GEPON網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)具有低成本、高帶寬、多業(yè)務(wù)、高可靠性的接入承載網(wǎng)絡(luò)解決方案，滿足了人們對(duì)帶寬日益增長(zhǎng)的需求。隨著IPTV、網(wǎng)絡(luò)各類(lèi)互動(dòng)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、FTTH光纖到戶時(shí)代的來(lái)臨，GEPON技術(shù)必將迎來(lái)巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間。

 

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