宽带业务已成为运营商主要推广的重点业务之一,进入宽带时代用户对功能的需求有了很大的提高,所要求满足的功能已经不仅是通信功能,或者简单的内容需求,而是更高级的娱乐、教育、医疗等功能。电信业务正在往宽带、融合、个性、开放的方向进行演进。为应对带宽激增的需求,利用光纤的高带宽优势,采用光纤接入技术取代传统的铜线接入方式,成为迫在眉睫的任务。本文介绍了烽火通信EPON光接入解决方案,分析了烽火通信EPON解决方案优势与社会效益,并对烽火通信EPON光接入解决方案的应用情况进行了阐述。
1 带宽需求激增,光进铜退大势所趋
随着通信技术飞速发展,业务主体和赢利模式都发生了历史性变化。人们对通信的需求已从最初的语音业务向数字化生活迈进,用户对接入网提出了高带宽要求,运营商对接入网提出了可持续发展的需求。
宽带业务已成为运营商主要推广的重点业务之一,进入宽带时代用户对功能的需求有了很大的提高,所要求满足的功能已经不仅是通信功能,或者简单的内容需求,而是更高级的娱乐、教育、医疗等功能。电信业务正在往宽带、融合、个性、开放的方向进行演进。
●从单媒体到多媒体(单一话音业务向多媒体业务发展)。
●从单业务到多业务(CT业务与IT业务融合,固网与移动业务的融合,ICT与媒体、娱乐、电子商务等融合)。
●从大众化到个性化(从仅仅提供大众化业务到为用户定制个性化业务)。
●从封闭性到开放性(由电信运营商垄断业务到向第三方开放业务能力)。
业务功能主体的变化,必然带来对带宽的需求。在未来5年之内,带宽将以每年50%以上的速度增长,到2010年干线带宽流量将达到50T以上,其中97%以上为数据带宽,而铜缆的平均距离2km左右,速率提高瓶颈明显。
光纤具有高带宽的绝对优势,光纤接入(FTTx)技术具有带宽高、传输距离长、节约铜材、避免辐射、安全性好、成本低等优势。发展光纤接入技术不仅能加快普及宽带网络、提升国民经济和信息化水平,改善人们生活和工作质量,同时还将促进三网融合,并有利于传统电信运营企业向综合信息服务企业转型。 国外光纤接入产业的发展势头更是迅猛。近年来,国外(特别是日本和韩国)对光纤接入的研究和应用已经相当超前,且发展迅速。日本在U-Japan战略中明确提出了光纤接入的发展目标,政府制定了推动光纤接入发展的优惠政策;韩国也颁布了类似的对宽带接入的补贴政策。
为应对带宽激增的需求,利用光纤的高带宽优势,采用光纤接入技术取代传统的铜线接入方式,成为迫在眉睫的任务。
2 烽火通信EPON光接入解决方案
为了应对带宽激增的需求,烽火通信最早开始了光接入网的研究,推出了EPON(基于以太网的无源光网络全业务承载系统),在此过程中持续保持技术领先,并参与了国家行业标准、电信企标等标准的制定工作;烽火通信EPON系统是三网合一的光纤接入设备,属于新一代综合接入系统(FSAN),是为电信运营商提供的一种电信级宽窄带一体化接入设备。它将数据网、电话网和电视网三者的接入融为一体,以传统电路交换的方式提供目前已经发展成熟的各种电话业务,又以包交换的方式提供各种新兴的宽带业务,将两种交换方式集成到一起,采用多业务传送技术,提供统一的网络和业务管理。它以一个统一的综合接入平台接入、汇聚和传送多种业务到各种宽窄带网络中,还具备对软交换网络的平滑演进能力,充分满足网络发展的需求。
烽火通信EPON系统基于吉比特以太网无源光网络技术,通过单纤三波(1550nm,1490nm,1310nm)的应用模式,利用其中1550nm波长用来承载CATV业务,其中1490nm和1310nm两个波长可为用户提供高达1G的对称共享带宽。用户可以在同一台远端设备(ONU)上享受到电话,传真,IPTV,CATV等各种宽窄带业务。该系统以纯IP为内核,在用户(UNI)侧提供EPON宽带IP业务接口、窄带语音业务接口以及CATV图像业务接口。业务节点接口侧(SNI)可提供E1(V5),STM-1,FE/GE等不同接口,分别与PSTN,DDN,ATM/IP网络互联,实现业务分离。系统网络拓扑参见图1。
图1 系统网络拓扑图
在积极协助运营商部署光纤接入网时,烽火通信从产业链健康发展的角度出发,注重光纤到户与市场需求、经济效益、业务发展的综合化研究,积极倡导理性务实地推进“光进铜退”进程,而非片面地追求光纤直接到户。烽火通信已率先推出适应不同应用场景、不同客户需求的FTTx建设模式,即FTTH、FTTB+LAN、FTTB(N)+DSL等,并且以其卓越的性价比优势在市场中获得了广泛应用。
烽火通信基于GEPON的FTTx解决方案包括系统设备和ODN网络配套设施两个部分。
(1)GEPON整体解决方案(见图2)
图2 GEPON整体解决方案
●电信级架构,适应运营商对可靠性、运营管理等多方面的要求。 ●全业务支持:全面支持数据、视频、语音以及TDM等多种业务,一线部署,扩展无忧。 ●丰富的ONU种类满足不同的用户需求。 ●丰富的ODN网络设计经验,完善的线路配套产品。
(2)FTTH解决方案(见图3)
●光纤直接入户,实现三网合一,可开展语音+数据+IPTV+CATV业务。 ●20km覆盖半径,实现少局所,广覆盖。 ●丰富的ONU类型,满足开展不同业务类型的需要。
(3)FTTB解决方案(见图4)
图4 FTTB解决方案
●灵活经济的FTTB组网,光纤到达大楼或者楼型道,采用多用户以太网型ONU或多用户DSL型ONU,可为多用户提供以太网接口或DSL用户线,实现多个用户分摊EPON单线成本。 ●ONU到用户端采用LAN或者DSL MODEN的方式来解决,在保障带宽的基础上大大降低建设成本。 ●解决不同用户业务需求:纯数据、数据+语音、数据+语音+视频。
(4)FTTO解决方案(见图5)
图5 FTTO解决方案
●完善的DBA功能,不同用户享受不同带宽。 ●可开展语音,数据,IPTV,E1专线的业务,全面满足商业用户的需要。 ●主干光纤保护,全线路保护,PON口冗余保护等多种保护方式满足商业用户对安全性的苛刻要求。
(5)农村信息化解决方案(见图6)
图6 农村信息化解决方案图
●用光缆替代乡镇模块局到村落的主干铜缆,解决农村及郊区铜缆被疯狂盗割的问题。 ●提供不同容量、灵活配比的xDSL宽带和POTS窄带接口ONU,一个ONU解决一个村落的宽窄带接入。 ●完善的室外机柜系列产品解决农村接入机房选址困难的问题。
烽火通信针对不同应用场景的提供差异化解决方案,全面解决接入问题。烽火通信EPON系统可以支持包括普通宽带上网,普通电话,IPTV,TDM专线,模拟CATV等多种业务。用户可以根据实际网络应用的需要,随意裁减叠加,具有很大的灵活性。烽火通信FTTH应用场景组网参见图7。
图7 烽火通信FTTH应用场景组网
3 烽火通信EPON解决方案优势与社会效益
通过EPON构建的高速光网络和传统接入技术相比,具有众多优势:
(1)高带宽
单PON口可提供高达1G的接入带宽,轻松满足运营商面向未来的提速需求。全面提升接入网带宽,改变传统通信方式,可方便地开通各种需高带宽的视频业务,提升国民经济和信息化水平,改善人们生活和工作质量。
(2)业务全
可为用户提供数据,语音,CATV,专线,智能网关等多种接入方式,并可对每一业务进行灵活调配及统一管理。全业务的提供能力将促进三网融合,并有利于传统电信运营企业向综合信息服务企业转型。另外,通过EPON系统的建设,即可满足全业务运营要求,减少设备投资,有效控制投资,符合建设节约型社会的要求。
(3)高安全性
烽火EPON系统可提供AES-128和Churning两种方式对各种业务进行加密,同时也可以对其中某一种业务实现单向或双向的加密,在保障用户隐私数据安全可靠性的同时,也避免了由于对非安全性数据加密,影响到用户数据的传输效率。
(4)线路可靠性提高
烽火EPON系统可提供主干光缆冗余保护、主干路由环路保护、光纤线路全保护等多种方式增强系统的可靠性。
(5)省维护
烽火EPON系统制定了丰富的运行管理维护(OAM)方面的信息,管理能力较传统以太网设备有质的飞跃。可以方便地在局端或监控点对整个网络状态进行统一采集和分析,由网管中心进行统一管理和维护,降低了对用户端线路人员的要求,提高了生产效率。
(6)易扩容
烽火EPON系统由多个用户共享干线光纤和局端光口,可以从容地应对用户规模的快速增加。
2008年年初,烽火通信与武汉电信携手合作,采用FTTN+DSL这种新型组网方案,在武汉黄陂解放村开通了宽带接入业务。农村具有支付能力低和用户分散等特点,故农村信息化建设方案需,如造价低、覆盖广、传输距离长、能够提供综合业务和易于维护等条件,另外需解决铜缆偷盗问题。该方案可有效解决以上问题,和较低投入情况下可提供高质量业务,并彻底解决铜缆偷盗问题,有效保护投资。据了解,这也是全国首个实现全光纤到户的行政村,对我国其他省市的农村信息化建设提供了积极的借鉴意义。
传统铜线网络,设备费用逐年降低,但随着用户数量的增长,运营商在运营方面的成本却越来越高。运营成本的增加与固网电话用户流失以及ADSL业务的维护等因素相关。此外,铜线本身的一些特性也决定了必须通过大量的人工操作满足用户的业务需求。除开人力资源消耗,铜线网络对自然资源的消耗占用同样巨大,需考虑供电,机房等综合因素。
作为FTTx领域的领跑者,烽火通信不仅积极响应国家节能减排这个重大战略号召,而且还在产品开发和网络运行过程中重点考虑了节能的要求,将绿色科技的先进理念贯彻始终。在产品设计方面,采用电源管理、风扇管理、低功耗管理,达到整体网络和设备的低功耗绿色节能。通过采用串行高速总线体系结构和模块化设计理念,来提高设备集成度,同时又保证平滑演进,以及长期适用,避免资源浪费。此外,烽火通信还积极加强监督和管理,以实现产品制造过程的无毒、无排放以及设备的无铅化和可回收利用等,从而减少对环境的污染。通过EPON构建的绿色网络,在局端和最终用户之间的网络全部为无源器件和设备,无须机房和相应空调设施,基本免维护。由于光分配网无源,因此对机房及相应的空调、除尘等设备没有需求,既降低了机房及辅助设施的投入,也减少了电能消耗。用户端光网络单元(ONU)设备无需局端提供远供,避免线路损耗,极大降低了局端机房对备用电池的消耗量,避免了电池废弃物对环境的污染。
随着光纤接入技术的快速发展和相关产业链成熟,烽火EPON网络,面向未来,全面解决接入网瓶颈,为运营商提供高带宽、高可靠性、低成本的接入同时,构建高价值的绿色网络,满足运营商持续发展需要。
4 烽火通信EPON应用情况介绍
早在1995年,烽火通信便开始了对FTTH这一热点技术进行了技术研究、产品开发和产业布局,曾先后获得20多项国家专利,多次通过中国电信、中国网通、北京通信以及广电总局的选型测试,展现出强大的技术优势。在FTTH产业的发展过程中,烽火通信有过产业成熟过程中的种种“阵痛”,也经历过技术、政策以及生态环境等各方面的考验,但从未间断过对FTTH的持续创新和投入。正是这份坚持与执着使烽火通信在FTTH这个新生的领域“生根发芽”,取得了累累硕果。
2004年年初,由烽火通信所承担的国家“八六三”项目“基于千兆以太网宽带无源光网络技术(EPON)”成功通过科技部验收,为EPON的实用化产品开发打下了坚实基础。
2004年底,烽火通信EPON产品参加北京通信测试,取得排名第一。随后又相继通过中国电信、中国网通、中国移动以及广电总局等多家运营商的选型测试,并且还是业界惟一通过中国电信2.5G EPON系统测试的厂商。
2005年4月,武汉电信携手烽火通信,成功开通国内首个由运营商主导的紫菘花园FTTH商用工程,由此揭开了我国FTTH的商用序幕。
2007年5月,一举中标当时国内最大的FTTH商用工程——青海油田FTTH项目,提供设备万余线,线缆17000线。
2007年8月,在中国电信首次举行的EPON集采中,烽火喜获应用省份、采购总量双第一的好成绩。
在烽火通信的积极引领和日益激增的高带宽需求驱动下,我国的FTTH已进入快速发展阶段。受市场、业务、技术、成本、竞争多方面的驱动,国内运营商对FTTH的兴趣不断增长,开始积极部署光纤接入网。近年以来铜缆价格大幅上涨,而光纤光缆和光收发模块的价格却逐步降低,更是加速了“光进铜退”的发展步伐,全国各地的FTTH试点和实际商用工程如雨后春笋般纷纷涌现出来,呈现出一片勃勃生机。从产业链合作的角度来看,许多地方政府开始积极推动FTTH建设,部分驻地运营商以及房地产商对FTTH技术已经由原来的感性认识走向理性认识,积极与运营商或设备厂商携手合作,进行FTTH网络的建设和运营。
2005年4月,武汉电信与烽火通信携手建设的武汉紫菘花园FTTH工程成功开通,从此揭开了我国FTTH的商用序幕。此后,烽火通信FTTx便如同雨后春笋,在我国各地广泛部署,相继在北京、陕西、江苏等20多个省市拿下了一大批FTTx商用大单,用户规模都达到几万线,进一步巩固了烽火在光纤接入领域的主导地位。由于进入市场早,品牌知名度高,并创造了多个国内FTTx的第一;商用产品系列化程度高,烽火可提供各种类型OLT和ONU产品,满足几乎所有的应用场景的应用需求;烽火EPON在中国电信、中国网通光进铜退的工作中,大规模部署,应用规模超过150万线,主要应用地区为陕西电信、江苏电信、浙江电信、湖北电信、广东电信、湖南电信、云南电信、安徽电信、江西电信、北京网通、山东网通等。投放市场4年时间,市场占有率连续保持半壁江山,遥遥领先于竞争对手。应用范围遍及全国所有省份。
当然,烽火通信并不满足于国内市场的辉煌战果,在经济全球化的浪潮中,烽火正积极走出国门,努力让中国FTTx的烽火燃遍世界的每一个角落。特别是近几年,烽火通信经过艰辛的开拓和不懈的追求,在国际市场深度拓展,且颇有收获,其FTTx产品已顺利挺进泰国、俄罗斯、意大利、澳大利亚以及南美、北欧等国家,为其解决用户的宽带上网和CATV到户。通过承建这一系列的光纤接入工程,烽火通信进一步了解了国际用户需求和国际市场的特点,积累了丰富的跨国FTTx“交钥匙”工程建设经验,为日后更大规模的应用奠定了坚实的基础。
5 结束语
烽火科技集团是中国光通信的发源地,是国内惟一集光通信三大战略技术(通信系统、光纤光缆、光电器件)的研究、开发、生产和销售于一体的科研与产业实体。作为烽火科技集团的主体企业,作为光纤接入领域的领跑者,烽火通信积极站在客户的角度上,与运营商一起深入市场,对电信发展趋势、电信业务以及终端用户进行深入的研究,率先推出适应不同应用场景、不同客户需求的FTTx建设模式,使得一直困扰光纤接入的成本“瓶颈”得到了较好的解决。这些建设模式一经推出,便以其卓越的性价比在市场中获得了广泛应用。
2008年,在奥运会、信息化建设的直接推动下,我国FTTx用户规模有望突破300万户。在此后的10年间,将继续保持快速增长的势头,截止至2017年,用户规模将达到6000多万户。面对千载难逢的发展机遇,烽火通信将积极与产业链上的各方紧密合作,努力提供业界领先的光接入产品和差异化的FTTx建网模式,为FTTx在我国的全面铺开贡献自己的力量。为加快普及宽带网络、提升国民经济和信息化水平,改善人们生活和工作质量、促进三网融合做出贡献。 |