光接入網(wǎng)發(fā)展趨勢思考

       整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)面臨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化、管理維護(hù)智能化、融合業(yè)務(wù)綜合承載，以及更高的網(wǎng)絡(luò)安全可靠性等發(fā)展趨勢。為了順應(yīng)這個(gè)趨勢，光接入網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備層面均面臨著諸多挑戰(zhàn)。

 　　隨著運(yùn)營商重組的實(shí)施，中國三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營商實(shí)行全業(yè)務(wù)經(jīng)營已是箭在弦上。接入網(wǎng)作為基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，需要承載話音、數(shù)據(jù)、視頻甚至企業(yè)接入、移動(dòng)基站回傳等多種業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)由于受限于信號的傳輸衰減，一般端局的覆蓋范圍在3Km以內(nèi)，端局?jǐn)?shù)量很多，這對運(yùn)營商的機(jī)房及配套設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營成本控制都帶來了挑戰(zhàn)。端局分布較散，還需要增加城域匯聚層，直接導(dǎo)致城域范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)層次較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)成本增加。

 　　光接入網(wǎng)的引入，其覆蓋范圍達(dá)到20公里，保證了OLT從光接入網(wǎng)建網(wǎng)初期就可以提升到傳統(tǒng)的城域匯聚節(jié)點(diǎn)處，從而簡化了接入網(wǎng)匯聚層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也節(jié)省了端局的數(shù)量。無論對于傳統(tǒng)固網(wǎng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)升級和改造，還是缺少機(jī)房資源的新興寬帶運(yùn)營商新建網(wǎng)絡(luò)，這一點(diǎn)都非常重要。因此，在加快光纖接入應(yīng)用的同時(shí)，應(yīng)注意統(tǒng)籌規(guī)劃、集中設(shè)置OLT，實(shí)現(xiàn)“大容量、少節(jié)點(diǎn)”部署，實(shí)現(xiàn)有線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

　　另外，光接入網(wǎng)“大容量、高接入帶寬、高可靠性、多業(yè)務(wù)QoS等級支持能力”的特點(diǎn)，也使接入網(wǎng)向統(tǒng)一、融合、高效承載平臺的方向演進(jìn)成為現(xiàn)實(shí)。

　　中國寬帶光纖接入網(wǎng)從2007年開始進(jìn)入了規(guī)模部署期。從中國FTTx未來的發(fā)展策略來看，運(yùn)營商“大力推進(jìn)光進(jìn)銅退，實(shí)施接入網(wǎng)光纖化戰(zhàn)略，新建區(qū)域?qū)崿F(xiàn)光纖到樓、光纖到村，加強(qiáng)城市已有區(qū)域的改造”的目標(biāo)已經(jīng)非常清晰。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，中國電信運(yùn)營商FTTx建設(shè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到450萬用戶端口，建網(wǎng)模式主要是“以FTTB/C為主，F(xiàn)TTH為輔”。在實(shí)際建設(shè)中，光接入網(wǎng)還面臨多重挑戰(zhàn)，需要綜合考慮以下問題。

　　建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)問題

　　“光進(jìn)銅退”的實(shí)施、FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)除了考慮系統(tǒng)設(shè)備之外，還應(yīng)該加強(qiáng)接入光纜、OLT、ODN的整體規(guī)劃；同時(shí)要加強(qiáng)前后端聯(lián)動(dòng)，供電保障、IT支撐、工程建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)等各項(xiàng)工作，盡快將接入能力轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)與服務(wù)能力。從實(shí)際情況來看，目前FTTx部署中面臨的很多問題，都在于運(yùn)營商的基層部門對光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以及運(yùn)營維護(hù)的能力和經(jīng)驗(yàn)不足，尤其是運(yùn)營維護(hù)方面的問題顯得特別突出。

　　這主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：第一，設(shè)備開通、配置、升級繁雜；設(shè)備種類和網(wǎng)元數(shù)量增多，管理維護(hù)繁雜；多業(yè)務(wù)配置和業(yè)務(wù)發(fā)放涉及到多個(gè)設(shè)備、多套后臺支持系統(tǒng)，操作復(fù)雜。第二，隨著光纖逐步下移，需要維護(hù)管理的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)成倍增加；遠(yuǎn)端設(shè)備走出機(jī)房，設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較差，故障率增加；設(shè)備分布廣，故障現(xiàn)場處理工作量大。這些問題，都對FTTx的設(shè)備管理、設(shè)備開通、業(yè)務(wù)發(fā)放、故障監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)安全控制能力提出了很高的要求。

　　PON OLT的容量設(shè)置問題

　　“大容量、少局所，網(wǎng)絡(luò)扁平化”的趨勢意味著OLT覆蓋的用戶數(shù)量增加，相應(yīng)地，對OLT容量也提出了新的要求。也就是說，OLT設(shè)備的單板PON口數(shù)量、單板總線帶寬、上行端口容量以及系統(tǒng)的交換能力需要相應(yīng)提高。目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了800G交換容量、單板8個(gè)PON口，10G上聯(lián)口的大容量OLT設(shè)備，反映的就是這樣的趨勢。

　　在網(wǎng)絡(luò)層次簡化的情況下，OLT設(shè)備優(yōu)先考慮直接上聯(lián)BRAS/SR設(shè)備。此外，未來OLT容量會(huì)越來越大，覆蓋的用戶數(shù)量較多，對于FTTx網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求也越來越高。這時(shí)，對于PON設(shè)備本身，就需要考慮對OLT設(shè)備的重要部件進(jìn)行保護(hù)（如電源板、主控板、上聯(lián)板的冗余保護(hù)）。在組網(wǎng)保護(hù)方面，對于重要客戶或關(guān)鍵業(yè)務(wù)，OLT需提供雙上聯(lián)保護(hù)，以避免單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)可靠接入。

　　在FTTx建設(shè)初期，對于直連BRAS/SR的OLT設(shè)備，可通過鏈路捆綁或VRRP方式，實(shí)現(xiàn)上聯(lián)鏈路的冗余保護(hù)；后續(xù)則可引入電信級以太網(wǎng)保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)OLT主備鏈路間的毫秒級保護(hù)，以及OLT的BRAS/SR雙歸屬配置。

　　FTTx對PON ONU的要求
　　在FTTB/C模式下，PON遠(yuǎn)端設(shè)備ONU在功能以及性能方面，都應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的需要。PON ONU設(shè)備應(yīng)支持VLAN 1:1和N:1轉(zhuǎn)換功能、跨VLAN組播復(fù)制等功能；滿足QoS部署要求，支持802.1P和基于優(yōu)先級的隊(duì)列調(diào)度；ONU應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要提供內(nèi)置語音功能。

　　不同的樓宇應(yīng)用場合，對ONU的端口密度有不同要求，一般情況下8、16、24、32端口就可以覆蓋各種環(huán)境。ONU寬窄帶的比例應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)滲透率進(jìn)行選擇。為保證長期運(yùn)行性能，ONU應(yīng)能在-10℃–55℃環(huán)境中工作，并具有良好的散熱設(shè)計(jì)。插卡式ONU可以使用風(fēng)扇散熱，但風(fēng)扇壽命至少超過5萬小時(shí)；對于一體化ONU，考慮到樓道特殊安裝環(huán)境對住戶的影響，應(yīng)采用自然散熱設(shè)計(jì)，不建議使用風(fēng)扇。ONU還應(yīng)具有良好的防雷性能，電源口和DSL/POTS口具有4KV雷擊防護(hù)能力，并提供溫度、市電/電池、門禁等方式的遠(yuǎn)程監(jiān)控。ONU主要采用交流220V或直流-48V的本地供電，并可根據(jù)實(shí)際需要選裝電池或UPS備電。ONU設(shè)備形態(tài)應(yīng)滿足樓道狹窄環(huán)境的安裝要求，不宜太高。

　　面臨已經(jīng)到來的全業(yè)務(wù)運(yùn)營時(shí)代，ONU作為末端接入設(shè)備也可以根據(jù)運(yùn)營商的需要支持基站承載、中小商業(yè)用戶專線接入的應(yīng)用場景。在ONU應(yīng)用廣泛的光進(jìn)銅退場景，ONU平臺架構(gòu)應(yīng)該支持從現(xiàn)有的ADSL2+，到VDSL2或LAN的平滑升級，以支撐業(yè)務(wù)帶寬的平滑升級。

　　FTTx設(shè)備的管理
　　引入PON系統(tǒng)后，網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)面臨新的問題：接入點(diǎn)數(shù)量增加、業(yè)務(wù)從單一業(yè)務(wù)向多業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變、業(yè)務(wù)管理更加精細(xì)化、光纜網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)量增加等等。采用PON的光接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署后，ONU的數(shù)量非常多，對ONU的操作管理維護(hù)也非常重要。

　　FTTB模式下PON ONU的管理維護(hù)，采取OAM+SNMP協(xié)議（EPON）或者OMCI+SNMP聯(lián)合管理。OAM或OMCI負(fù)責(zé)PON協(xié)議相關(guān)功能的管理；SNMP接口負(fù)責(zé)端口、協(xié)議和業(yè)務(wù)的相關(guān)功能。FTTH模式下PON ONU的管理維護(hù)，采取OAM/OMCI + TR-069聯(lián)合管理。

　　對于采用FTTB模式的PON OLT及ONU設(shè)備的管理和配置，可在廠家PON設(shè)備網(wǎng)管基礎(chǔ)上，通過提供北向接口方式，或由PON設(shè)備直接開放SNMP MIB庫方式，支持IP城域網(wǎng)網(wǎng)管和軟交換網(wǎng)管，對其進(jìn)行VLAN、QoS及話音接入等業(yè)務(wù)信息的遠(yuǎn)程配置管理。

　　FTTH模式的內(nèi)置語音接入設(shè)備，可采用基于TR-069的ACS管理系統(tǒng)，或暫由PON網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理，原則上不再為FTTH語音接入設(shè)備新建獨(dú)立的網(wǎng)管系統(tǒng)。對于FTTB的內(nèi)置語音接入設(shè)備，可由不同的廠家網(wǎng)管系統(tǒng)管理各自的網(wǎng)元設(shè)備。對于少量新建的外置IAD設(shè)備，可考慮納入同廠家的PON網(wǎng)管系統(tǒng)。AG設(shè)備應(yīng)由軟交換網(wǎng)管統(tǒng)一管理。

　　綜合業(yè)務(wù)承載能力

　　FTTx網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)充分考慮滿足未來多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載的需求，具備按客戶、業(yè)務(wù)區(qū)分和差異化的承載能力，滿足語音、視頻等業(yè)務(wù)的高質(zhì)量接入。FTTx接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)部署基于802.1P的QoS策略，并在OLT和ONU設(shè)備部署相應(yīng)的優(yōu)先級隊(duì)列，具備相應(yīng)的業(yè)務(wù)流分類、優(yōu)先級標(biāo)記、優(yōu)先級隊(duì)列調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級的包轉(zhuǎn)發(fā)，保障不同業(yè)務(wù)的質(zhì)量。

　　在WLAN功能方面，為了適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要，PON設(shè)備應(yīng)支持VLAN Stacking功能。其中，外層VLAN TAG可以用于標(biāo)識業(yè)務(wù)，也可以用于表示OLT設(shè)備；內(nèi)層VLAN TAG可以用于表示不同用戶或同一用戶的不同業(yè)務(wù)，并支持1:1和N:1 VLAN映射功能。

　　多業(yè)務(wù)承載對業(yè)務(wù)控制層的影響

　　業(yè)務(wù)接入控制層分為單邊緣和多邊緣兩種結(jié)構(gòu)。一個(gè)用戶所有的業(yè)務(wù)流量，終結(jié)在同一臺業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備上，為單邊緣結(jié)構(gòu)。一個(gè)用戶不同的業(yè)務(wù)，終結(jié)在不同的業(yè)務(wù)接入控制設(shè)備上，為多邊緣結(jié)構(gòu)。

　　FTTx網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)承載的支持能力，將對城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制層帶來相應(yīng)的影響。對于重要的政企客戶通過SR接入；對于公眾用戶和中小政企客戶，如IP城域網(wǎng)配置了功能完善、性能高的BRAS設(shè)備，優(yōu)先采用單邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)；對于業(yè)務(wù)量較大、BRAS設(shè)備不能較好地支持多業(yè)務(wù)接入控制的情況，可采用多邊緣結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。同一城域網(wǎng)可同時(shí)采用單邊緣和多邊緣混合組網(wǎng)。

　　統(tǒng)籌考慮IPTV、WLAN和VoIP等多業(yè)務(wù)的需要，在IP城域網(wǎng)內(nèi)應(yīng)考慮DHCP的引入，并逐步建設(shè)DHCP平臺。DHCP平臺管理系統(tǒng)可集中部署。在DHCP系統(tǒng)安全性、可靠性、擴(kuò)展性要求不高的情況下，直接在BRAS/SR上開啟DHCP Server功能。根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際需求，結(jié)合Radius及相關(guān)支撐系統(tǒng)的改造，引入可集中管理的IPoE接入認(rèn)證方式，適應(yīng)永久在線和有組播需求的業(yè)務(wù)。