FTTx及其建設模式 - 全文
隨著寬帶網絡和內容的發展,必須縮短銅纜的距離,因此只能將光纖進一步向用戶側延伸,推進FTTx的建設進程--本文將主要講述在寬帶接入設備從局端下移實現用戶帶寬提速、光"進"銅"退"的過程。
當前寬帶接入的主要技術采用ADSL,建設模式以局端集中方式為主。隨著寬帶網絡和內容的發展,寬帶接入的帶寬從512K逐步提高到2M,再到5M、20M,甚至更高。但是對目前以局端集中建設的模式來說,ADSL的用戶線相對比較長,一般均超過3km,考慮到實際線路的質量等問題,很難再提高ADSL用戶的帶寬,線路速率成為發展新用戶和增加新業務的瓶頸。
為了縮短銅纜的距離,只能將光纖進一步向用戶側延伸,推進FTTx的建設進程。根據PSTN銅線的工程模型,一條用戶銅線分為干線段、饋線段、分線段、入戶線段。在寬帶接入設備從局端下移實現用戶帶寬提速的過程中,就是寬帶接入設備從干線段到饋線段、分線段和入戶線段的遷移過程,是光纖接入逐步靠近用戶、光"進"銅"退"的過程。
一、FTTx建設模式的區分
網絡建設在當今寬帶提速的大環境下,各運營商采用的方式各不相同?,F階段,運營商大多采用的FTTx形式,有FTTC、FTTB、FTTH及FTTCab四種:
在FTTC、FTTB模式下,最終入戶的技術包括ADSL、ADSL2+、VDSL、VDSL2和LAN等。
根據光纖到用戶的距離、每個用戶的帶寬需求、以及現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。
1、"通信系統用戶外機柜"和"寬帶接入用綜合配線箱"二種典型的建設模式
當寬帶接入設備下移到小區路邊,光纖將引入到路邊,建設模式就是FTTC+XDSL;典型的案例就是"通信系統用戶外機柜"。如圖1為中達"通信系統用戶外機柜"的現場應用場景。
當DSLAM下移到大樓,光纖將引入到大樓,建設模式就是FTTB+XDSL;當寬帶接入設備下移到樓層,不再用DSL技術,而是采用LAN技術,建設模式就是FTTB+LAN。典型的案例就是"寬帶接入用綜合配線箱"。
當最終接入連DSL和LAN都不用了,而是直接把光纖引入到家,建設模式就是FTTH了。因此遠端寬帶接入設備逐步下移并一直到消失的整個過程,就是光纖寬帶接入從啟動到主流的演進過程。
2、合適的FTTX寬帶接入建設模式
根據目前寬帶接入的現狀,以及運營商管線的部署情況,結合帶寬提速的整個進程,就可以找到合適的光纖寬帶接入建設模式。
A:FTTC+XDSL模式
FTTC+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銅纜饋線段的配線架位置,一般在路邊或者小區機房。饋線段配線架到用戶的雙絞線距離一般小于2km,根據用戶分布密度的不同,覆蓋的用戶數一般在100-500左右。在2km左右的距離上,可以采用ADSL和ADS L2+接入技術,能夠達到最高8M左右的帶寬。假設每個用戶的保證帶寬是2M,則一個點的上行帶寬需要最大1GE的帶寬。這樣每個用戶可以保證最小2M帶寬,最大8M帶寬,基本可以滿足每個家庭一個IPTV頻道的增值業務需求,同時還提供Triple play業務。對于上行GE的寬帶接入設備,采用P2P的雙纖GE光接口與上層匯聚設備聯接。這種GE接口已經廣泛用戶寬帶設備的互聯,具有很高的性能價格比。同時每個點只有一個GE接口的需求,對局端到路邊的光纖容量要求比較小,可以采用傳統的雙纖光接口模式。
B:FTTC+XDSL模式的特點
FTTC+XDSL模式的特點是,對光纖數量需求不高。同時,寬帶接入設備一般位于傳統銅纜饋線段的配線架位置(一般在路邊或者小區機房)。基本可以滿足每個家庭一個IPTV頻道的增值業務。建設光纜鋪設部署比較容易,同時,此方法也充分地保留并利用了現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,同時能夠滿足基本的Triple play業務的需求。
FTTC+XDSL模式尤其適合銅線質量比較好、用戶帶寬要求不太高的用戶,建設成本比較低,維護成本也不高,取得了很好的平衡。這也是當前傳統運營商為提供較高帶寬而采取的主流寬帶接入建設模式。
二、幾種建設模式的名詞解釋:
1、"DSLAM下移"
傳統DSLAM(數字用戶線接入復用器)網元,一般是放在中心機房或者模塊局機房。其優點是:單點接入容量較大,大多數情況下同PSTN交換機或軟交換的接入網關AG同址放置。其最大的缺點就是:用戶接入距離較長,接入帶寬受接入距離的限制。
2、"光進銅退"
是指光纖到達的地方銅纜不保留,隨電纜置換,進行光纜延伸。其特點就是寬帶和窄帶節點同時下移,窄帶(語音)提供方式采用分組交換方式,接入軟交換網。
3、光進
提升帶寬、降低網絡建設投資、方便維護和管理。
4、銅退
充分利用現有銅線、縮短銅線接入距離、充分利用現有技術,提升接入帶寬。
5、FTTB的建設模式
在FTTB的建設模式下,"光進銅退"實施后, DSLAM接入點下移到靠用戶更近的位置。DSLAM設備內置xPON上行接口,放在小區機房(小區戶外/室外機柜)或者樓道中的"寬帶接入用綜合配線箱",同時考慮到原大樓中已有的電纜,從經濟角度考慮進行"光銅結合",保留用戶側末端銅纜雙絞線,也保留用戶的DSL接入方式。DSLAM的容量從幾十線到幾百線。經過如此優化,銅線電纜接入距離明顯減小,帶寬得到極大的提升。一般情況下,ADSL2+在1km處能提供大于10Mbps的下行帶寬,VDSL2在1km處能提供大于20Mbps的下行帶寬,而且上行帶寬也大大提升。此種方案實施后,原中心機房或者模塊局機房PSTN交換機或者AG的語音銅纜繼續承載語音業務,在小區機房(或者戶外/室外機柜)或者樓道中的"寬帶接入用綜合配線箱"內完成和DSLAM的配線, "寬帶接入用綜合配線箱"。
考慮到光進銅退改造后,接入點數量大大增加而且單點接入容量變小,采用戶外/室外機柜室外型設備更能體現建網成本優勢,節省大量的機房投資。
6、"光進銅不退"
"光進銅不退"是指光纖到達的地方(從OLT到ONU)仍然保留銅纜,寬帶節點下移到小區,僅解決寬帶提速問題。窄帶(語音)提供方式仍然保留原有方式,采用電路交換方式接入PSTN交換機或者通過AG接入軟交換。
此種模式較多運用于農村地區,架空式"通信系統用戶外機柜"。
三、FTTx模式對建設成本的影響
光纖替代銅質纜線是大勢所趨,但任何技術的進步和應用都是循序漸進的,希望一夜之間光纖就徹底替代銅質纜線,以及所有通信業務都通過光纖接入其實并不現實。在光纖到戶的發展初期,光纖與銅質纜線共存是由市場決定的,光纖與銅質纜線二者共存是市場必然的選擇。
目前電信運營商提出的"光進銅退"戰略,實際上就是將DSL網絡和用戶逐漸轉化為FTTH網絡和用戶的演進戰略,這種演進思路能很大程度保護運營商在銅線上的已有投資。同時,與FTTH相比,FTTB/C投資成本能大幅節約,這也將成為影響運營商建網思路的一個重要因素。相比而言,在FTTB模式里,光纖到大樓后,利用已有的銅質纜線作為最后幾百米的接入方式替代入戶段光纜,而原銅纜雙絞線的終端也比xPON的終端要便宜很多,價格僅相當于后者的1/6左右。但是,需要注意的是,FTTB模式需要在樓道里增加有源設備和安裝環境,以提供光纖上行及銅質電纜下行。
基于目前已規模開展FTTx建設的數據可以看出,盡管FTTB和FTTC模式需要比FTTH模式下,更多的考慮本身有源設備的供電、機房建設或租用、機柜集成等問題,但這些費用遠遠低于每用戶在入戶光纜部分的投入。
四、FTTX建設的具體實施
FTTB+XDSL模式是寬帶接入設備下移的方法之一。是寬帶接入設備將從饋線段遷移到分線段,寬帶接入設備位于傳統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。從大樓到用戶的距離可以分為兩種情況:一是小于1000m,覆蓋的用戶數在50-200左右;一是小于500m,覆蓋的用戶數在20-100左右。
對于FTTCab的模式,一般距接入小于1000m的情況,可以采用ADSL2+的接入技術,能夠充分利用ADSL2+的特點,達到最高25M左右的帶寬。對于小于500m的情況,可以采用VDSL2的接入技術,能夠充分利用VDSL2的特點,達到最高50M-100M的帶寬。
同時根據每個用戶需要保證的帶寬不同,寬帶接入設備上行接口可以采用P2P的光纖接入或者P2MP的光纖接入。P2MP光纖接入的最大特點是各個節點共享一個OLT接口,以節省主干光纜的數量。當每個節點的保證帶寬大于500M時,建議采用P2P的GE光纖接入。當每個節點的保證帶寬在200M左右時,建議采用P2MP的GPON作為上行接口,從性能價格比上考慮,建議每個PON接口支持8個左右的節點。在節點分散、節點帶寬不大于100M時,可考慮P2P的FE光纖接入。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,需要從用戶區域密度、每個節點的用戶數、每個用戶的最大保證帶寬、每個用戶的最大帶寬來綜合規劃。當每個節點用戶數越少,每個用戶的保證帶寬越小,節點越集中,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。當用戶希望獲得的最大帶寬大于25M,距離比較近,VDSL2接入技術是比較合適的;當用戶希望獲得的帶寬不大于25M,采用ADSL2+技術是最有性價比的。
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,不能滿足新業務的需求。因此需要運營商在OPEX和業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,共同實現向FTTH的平滑演進。
FTTB+LAN模式:該模式實際上就是以太網接入的建設模式。相對于FTTB+XDSL的建設模式,其最大的特點是能夠提供對稱的寬帶接入,適合商業客戶和有較大上行帶寬需求的個人用戶。
由于LAN接入的距離限制(一般小于100m),因此每個節點能夠覆蓋有用戶數量很有限,通常放置于樓道內,每個節點用戶數小于30個,多數情況下可能只有12-24個LAN接入端口。由于每個節點的用戶數比較小,這種模式很適合采用PON技術來實現上層的匯聚,可以有效簡化接入網絡的層次和管理,是以太網接入與光纖技術的良好結合。
FTTB+LAN模式:能夠為用戶提供100M甚至GE的寬帶接入,通過調整節點的用戶數量和PON的分光比,也能夠靈活的為用戶提供合適的保證寬帶,既為用戶提供傳統的Triple play業務,又能夠提供足夠的帶寬滿足P2P等新型業務的需求。但這種模式將受到FTTB+VDSL2的嚴重挑戰,特別是VDSL2成熟應用后,由于VDSL2在帶寬和距離上的靈活性,LAN接入有可能被VDSL接入所替代。
FTTH模式:光纖到家或光纖到辦公室是光纖接入的終極模式,是提供寬帶用戶各種高帶寬增值業務的理想方式。
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客戶的理想選擇。對于能夠接受共享安全,保證帶寬小于100M的商業客戶和個人用戶,基于PON的P2MP光纖接入技術是理想的選擇。對于GPON,在分光比為64時,每個用戶的平均保證帶寬都可以達到30M,最高帶寬可以達到近1000M,能夠滿足未來各種寬帶業務包括高清晰IPTV電視對帶寬的需求。
由于對業務幾乎無限的支持能力和ODN極低的維護成本,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。首先基于PON的寬帶接入設備還在試驗階段,還沒有規模部署能力,的規模推廣。其次是光纖的工程部署,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,FTTH的CAPEX降低到與DSL可比的程度,FTTH才能夠成為寬帶接入的主流建設模式。
光進銅退仍需循序漸進。
五、幾種改造方式適應的場合
1、城市新建或是改造
"光進銅退"方式以FTTCab(光纖直驅或P2P)+DSL為主。將已有主干電纜拆除,替換成光纜,實現光纜到小區,最后一段距離在1km以內。窄帶通過新建AG或利舊AG替換原有PSTN模塊局,寬帶進行DSLAM下沉。原有窄帶和寬帶全部割接到新的AG和DSLAM。
在投資預算充足的情況下,"光進銅退"方式也可以采用FTTB/C(PON)+DSL方式,這時光纜可以到達樓頭或者樓邊。對于語音業務,應主要采用PON ONU內置IAD/AG方式提供,考慮到IAD/AG設備利舊,也可以采用ONU外接IAD/AG方式,但不建議過多使用。
2、城市舊區改造
"光進銅不退"方式以FTTCab(光纖直驅或P2P)+ DSL為主。"光進銅不退"是指光纖到達的地方(從OLT到ONU)仍然保留銅纜,僅寬帶節點下移到小區,僅僅解決寬帶提速問題。窄帶(語音)提供方式仍然保留原有方式,采用電路交換方式接入PSTN交換機或者通過AG接入軟交換。此時主干電纜不拆除,窄帶提供方式也保持不變,僅DSLAM節點下移。當然,也可以采用FTTB/C(PON)+DSL方式,這時光纜可以到達樓頭或者樓邊。對于語音業務,應主要采用PON ONU內置IAD/AG方式提供,考慮到IAD/AG設備利舊,也可以采用ONU外接IAD/AG方式。此二種方式"光進銅退"、"光進銅不退"應該是長期并存并互相結合,應該因地制宜,無特殊優劣之分。
3、農村地區
以"光進銅退"為目標,實現光纖到行政村或自然村。大幅度提高農村地區的光纜鋪設,努力提高寬帶的接通水平。考慮到光進銅退成本較高,農村地區"光進銅退"應本著降低CAPEX,采用"夠用就好"的原則,充分利用已有設備,根據現有用戶規模和近期發展需求的量,合理確定設備容量和設備配置。采用的方式有如下幾種:
a:以FTTV+DSL模式為主不推薦FTTV+LAN建設模式。應結合村莊分布、用戶業務需要、投資預算等因素靈活采用光纖直驅或P2P+DSLAM+AG(MSAN)或者PON+DSL組網方案。
b:農村地區寬窄帶比一般在1:4以上,部分地區甚至在1:8以上,建議根據農村寬帶業務發展的實際情況而定寬窄帶比。
c:當采用光纖直驅或P2P+DSLAM+AG方案時,對于窄帶比重大的區域,建議采用AG提供語音業務,AG混插少量DSL板卡的方式提供寬帶業務。
d:對于窄帶寬帶比重相當的區域,建議采用AG提供語音業務,DSLAM提供寬帶業務。當采用PON+DSL方案時,語音業務建議采用PON ONU內置IAD/AG方式提供。
e:光纖到自然村還是行政村建議根據農村業務發展和單村用戶容量多少而定。
- 第 1 頁:FTTx及其建設模式
- 第 2 頁:FTTX建設的具體實施
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( 發表人:小蘭 )