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【摘要】基于以太网的无源光网络（EPON）被认为是当前解决接入网“最后一公里问题”的最佳方案。文章介绍基于EPON技术的光纤到小区的接入方式为用户提供高带宽、全业务的接入平台的给网方案、系统构成、接入原则及要点。对EPON接入+FTTB（光纤到大楼）、EPON接入+FTTH（光纤到户）、EPON+交换机等3种EPON小区接入方案进行了说明。根据小区不同的实际情况，采用不同的接入方式，可以获得较好的效果。
【关键词】以太网；无源光网络：光纤到小区
【中图分类号】TN929.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0111-02
一、组网现状
当前传统的电信运营商的宽带接入，主要采用以铜缆为介质，基于XDSL的方式为用户提供宽带接入。目前最常用的用户侧的组网方式是：在城域网BAS（宽带接入服务器）下挂接DLSAM（数字用户线接入复用器）设备（如华为51系列）作为用户汇聚，利用原有的电话线为传输介质接至用户家中，用户通过PPPoE（point t0 point protocol overEthernet）的拨号方式进行认证，动态获取IP地址后联上互联网。这种方式有效地利用了原有电话网络的铜缆资源，解决了“最后一公里”的传输瓶颈问题，在90年代作为主要的接入方式被普遍使用。但是xDSL方式能够提供的带宽非常有限，尤其随着IPTV（网络电视）、HDTV（高清晰电视）、双向视频、在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及，现有的网络已经无法满足后续业务开展的带宽要求。种种发展趋势使得目前各大运营商积极建设FTTx、推广“光进铜退”，改造现有的铜缆接入网，采用光纤接人的方式为用户提供高带宽、全业务的接入平台。
二、PON技术的引入
光纤接人从其网络结构可以分为P2P，（点到点）模式和P2MP，（点到多点）模式。P2P以传统的MC+LAN（光纤收发器+5类线）模式为主，劣势十分明显，如占用大量光缆资源，无法实现统一有效的网络管理，业务提供能力差等。因此运营商的关注点多为P2MP，也就是PON（passive optical network，无源光网络）模式。
PON指0DN（optical distribution network，光配线网）不含有任何电子器件及电源，ODN全部由光分路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。PON的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备中完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。虽然它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围也比较小，但是它的造价低，无须另设机房，维护容易。因此，这种结构可以经济地替代铜缆而成为用户侧接人方式并成为当前实现FTTx接入的首选方案。
三、EPON小区组网分析
3.1 系统设备构成
一套完整的EPON一般由以下3部分组成。
0LT（optical line terminal，光线路终端）是接入网的光纤线路终端，用于连接光纤干线的终端设备：它一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送人接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中：作为汇聚终端，OLT产品一般都会分为很多档次，以适应用户密集程度不同的地区，如华为的MA5680T、MA5683T等，可提供700用户到4000用户不等的接人能力。
3.2 小区组网方案
接入总原则及要点：
1）小区EPON接入与原有的光纤接入能力没有区别。考虑到全业务竞争，则优选使用EPON接入，但需要工程部门确定是否可以接人：EPON接入的主要问题是可能存在EPON节点到小区主机房过远（>20km）的情况，无法接入。
2）EPON的OLT设备放置在就近的城域网汇聚点，小区主机房为一级分光点，一级分光器放置于小区主机房内：如果有达到一定规模的小区或者有较小的OLT设备，也可以考虑在小区机房放置OLT。
3）OLT上行至城域网目前一般采用电口到城域网BAS设备；OLT下行至小区分光器最好采用两条光纤保护，并采用2：N的分光器：
以下是2种EPON小区接入的实施方案并给出目前常用的光收发器方式接入的光纤到户方案以进行对比。
传统的接入方式：光收发器+FTTB（光纤到大楼），如图1所示。
方案说明：
1）通过光纤和光收发器进行接入，小区主机房需要放置光收发器，通过光纤上连到运营商侧就近的城域网汇聚点。
2）采用光纤从小区主机房到楼道，楼道中放置汇聚交换机，直接出网线到户的方式接入。考虑到通用性的问题，光模块采用千兆光模块。
3）主机房中的汇聚交换机的选择根据小区规模而定，如：
LS-3928P-E1只有4个光口，适用于规模不大的小区，Quidway$6502则有更多的光口（12个），费用也相对高。
4）用户采用PPPoE拨号认证，或者采用Web页面认证。
方案一：EPON接入+FTTB，见图2。
方案说明：
1）采用EPON进行接入，EPON的OLT设备放置于运营商侧的机房中，OLT上行至就近的城域网汇聚点，一级分光点置于小区的主机房内。采用2：N的分光器，对上行进行保护。
2）分光器和楼道之间采用光纤到楼道，楼道中放置ONU设备，0NU出网线到用户的方式接人。ONU设备采用B类设备。考虑到全业务的竞争，可以采用带语音接入的ONU。
3）用户采用PPPoE拨号认证，通过接人服务器（MA5200F、MA5200G等）连接到骨干城域网，或者采用web页面认证。
方案二：EPON+交换机，见图3。
方案说明：
1）采用EPON进行接入，EPON的OLT设备放置于运营商侧机房，0LT上行至就近的城域网汇聚点，一级分光点置于小区主机房内。采用2：N的分光器对上行进行保护。
2）主机房中放置A类ONU，ONXJ直接与汇聚交换机对接。
可以看出，基于EPON的FTTx方式与传统的FTTx方式比较起来有很大的优势：
1）节约光纤资源。EPON的分光能力，大大提高了单纤的片区覆盖能力。
2）可以提供真正的FTTH。传统的光纤接入最多都是到大楼，很少有能到户的，而EPON则为光纤到户提供经济的解决方式。
3）可以提供丰富的功能。传统的FTTx只能提供数据接口，业务单一，而EPON的ONU还可以提供语音接口，并且随着业务的拓展，ONU可开发更多更灵活的接口。
以上3种EPON的用户接入方式再配以类型丰富的ONU，基本能满足企业信息化，小区光纤到户，一网双吧等各种需求，并提供完备的解决方案。
四、结束语
实际操作中，应根据小区不同的实际现状，采用不同的接人方式。如：对于新建小区建议直接采用EPON接入+FTTH；对于成片新建小区建议采用EPON接人+FTTB模式；若此前宽带用户发展较好，可采用。EPON+交换机方式进行旧小区改造。
对于运营商业来说，现阶段的目标是利用PON的传输能力，结合VLAN（虚拟局域网）、Q-in-Q（双标签）、组播等技术，为不同等级数据接入业务，根据消费者的承受能力，提供一步到位的FTTH，低成本的FTTB和FTTCab（光纤到交接箱）等多种建设模式，循序渐进地完成接入带宽的提升工作。利用丰富的0NU类型为不同场景、不同用户需求提供全面的接入方案，最终目标是实现通信、娱乐、安防等一系列数字家庭打包业务。
【关键词】以太网；无源光网络：光纤到小区
【中图分类号】TN929.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0111-02
一、组网现状
当前传统的电信运营商的宽带接入，主要采用以铜缆为介质，基于XDSL的方式为用户提供宽带接入。目前最常用的用户侧的组网方式是：在城域网BAS（宽带接入服务器）下挂接DLSAM（数字用户线接入复用器）设备（如华为51系列）作为用户汇聚，利用原有的电话线为传输介质接至用户家中，用户通过PPPoE（point t0 point protocol overEthernet）的拨号方式进行认证，动态获取IP地址后联上互联网。这种方式有效地利用了原有电话网络的铜缆资源，解决了“最后一公里”的传输瓶颈问题，在90年代作为主要的接入方式被普遍使用。但是xDSL方式能够提供的带宽非常有限，尤其随着IPTV（网络电视）、HDTV（高清晰电视）、双向视频、在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及，现有的网络已经无法满足后续业务开展的带宽要求。种种发展趋势使得目前各大运营商积极建设FTTx、推广“光进铜退”，改造现有的铜缆接入网，采用光纤接人的方式为用户提供高带宽、全业务的接入平台。
二、PON技术的引入
光纤接人从其网络结构可以分为P2P，（点到点）模式和P2MP，（点到多点）模式。P2P以传统的MC+LAN（光纤收发器+5类线）模式为主，劣势十分明显，如占用大量光缆资源，无法实现统一有效的网络管理，业务提供能力差等。因此运营商的关注点多为P2MP，也就是PON（passive optical network，无源光网络）模式。
PON指0DN（optical distribution network，光配线网）不含有任何电子器件及电源，ODN全部由光分路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。PON的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备中完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。虽然它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围也比较小，但是它的造价低，无须另设机房，维护容易。因此，这种结构可以经济地替代铜缆而成为用户侧接人方式并成为当前实现FTTx接入的首选方案。
三、EPON小区组网分析
3.1 系统设备构成
一套完整的EPON一般由以下3部分组成。
0LT（optical line terminal，光线路终端）是接入网的光纤线路终端，用于连接光纤干线的终端设备：它一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送人接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中：作为汇聚终端，OLT产品一般都会分为很多档次，以适应用户密集程度不同的地区，如华为的MA5680T、MA5683T等，可提供700用户到4000用户不等的接人能力。
3.2 小区组网方案
接入总原则及要点：
1）小区EPON接入与原有的光纤接入能力没有区别。考虑到全业务竞争，则优选使用EPON接入，但需要工程部门确定是否可以接人：EPON接入的主要问题是可能存在EPON节点到小区主机房过远（>20km）的情况，无法接入。
2）EPON的OLT设备放置在就近的城域网汇聚点，小区主机房为一级分光点，一级分光器放置于小区主机房内：如果有达到一定规模的小区或者有较小的OLT设备，也可以考虑在小区机房放置OLT。
3）OLT上行至城域网目前一般采用电口到城域网BAS设备；OLT下行至小区分光器最好采用两条光纤保护，并采用2：N的分光器：
以下是2种EPON小区接入的实施方案并给出目前常用的光收发器方式接入的光纤到户方案以进行对比。
传统的接入方式：光收发器+FTTB（光纤到大楼），如图1所示。
方案说明：
1）通过光纤和光收发器进行接入，小区主机房需要放置光收发器，通过光纤上连到运营商侧就近的城域网汇聚点。
2）采用光纤从小区主机房到楼道，楼道中放置汇聚交换机，直接出网线到户的方式接入。考虑到通用性的问题，光模块采用千兆光模块。
3）主机房中的汇聚交换机的选择根据小区规模而定，如：
LS-3928P-E1只有4个光口，适用于规模不大的小区，Quidway$6502则有更多的光口（12个），费用也相对高。
4）用户采用PPPoE拨号认证，或者采用Web页面认证。
方案一：EPON接入+FTTB，见图2。
方案说明：
1）采用EPON进行接入，EPON的OLT设备放置于运营商侧的机房中，OLT上行至就近的城域网汇聚点，一级分光点置于小区的主机房内。采用2：N的分光器，对上行进行保护。
2）分光器和楼道之间采用光纤到楼道，楼道中放置ONU设备，0NU出网线到用户的方式接人。ONU设备采用B类设备。考虑到全业务的竞争，可以采用带语音接入的ONU。
3）用户采用PPPoE拨号认证，通过接人服务器（MA5200F、MA5200G等）连接到骨干城域网，或者采用web页面认证。
方案二：EPON+交换机，见图3。
方案说明：
1）采用EPON进行接入，EPON的OLT设备放置于运营商侧机房，0LT上行至就近的城域网汇聚点，一级分光点置于小区主机房内。采用2：N的分光器对上行进行保护。
2）主机房中放置A类ONU，ONXJ直接与汇聚交换机对接。
可以看出，基于EPON的FTTx方式与传统的FTTx方式比较起来有很大的优势：
1）节约光纤资源。EPON的分光能力，大大提高了单纤的片区覆盖能力。
2）可以提供真正的FTTH。传统的光纤接入最多都是到大楼，很少有能到户的，而EPON则为光纤到户提供经济的解决方式。
3）可以提供丰富的功能。传统的FTTx只能提供数据接口，业务单一，而EPON的ONU还可以提供语音接口，并且随着业务的拓展，ONU可开发更多更灵活的接口。
以上3种EPON的用户接入方式再配以类型丰富的ONU，基本能满足企业信息化，小区光纤到户，一网双吧等各种需求，并提供完备的解决方案。
四、结束语
实际操作中，应根据小区不同的实际现状，采用不同的接人方式。如：对于新建小区建议直接采用EPON接入+FTTH；对于成片新建小区建议采用EPON接人+FTTB模式；若此前宽带用户发展较好，可采用。EPON+交换机方式进行旧小区改造。
对于运营商业来说，现阶段的目标是利用PON的传输能力，结合VLAN（虚拟局域网）、Q-in-Q（双标签）、组播等技术，为不同等级数据接入业务，根据消费者的承受能力，提供一步到位的FTTH，低成本的FTTB和FTTCab（光纤到交接箱）等多种建设模式，循序渐进地完成接入带宽的提升工作。利用丰富的0NU类型为不同场景、不同用户需求提供全面的接入方案，最终目标是实现通信、娱乐、安防等一系列数字家庭打包业务。