浅析光进铜退的发展和趋势

　　【摘要】当前网络功能越来越强大，日益丰富的宽带应用对带宽的需求和网络的接入质量越来越高。光进铜退已在如火如荼的实施中。光进铜退的组网方式也在不断演进，FTTB+DSL、FTTB+LAN、FTTH已成为人们日常生活中取代ADSL的名词。随着光进铜退的高速发展，最终FTTH将成为最优的接入模式。
　　【关键词】光进铜退，FTTX，FTTB，FTTH
　　0引言
　　互联网过往10年的发展可以说是日新月异，火箭式前进。人们上网的需求也从最早的信息共享，逐步向多元化、集娱乐、互动、购物等方向发展。尤其是IPTV，HDTV，体感游戏，数字家庭等业务的兴起，直接的导致了传统接入方式已经无法满足日益攀升的带宽要求。就有如若干年前网页制作，大量的是文字篇幅，而如今的网页则挂满各种图片、flash广告等等信息，直接导致一个页面浏览的网络数据量同比几十倍、几百倍的增长。这种变化还体现在网络应用的各个方方面面。为了满足日益增长的带宽需求，网络建设也有了新的需求。
　　1光进铜退的发展和趋势
　　1.1宽带网络发展趋势
　　传统的IP网络接入，主要采取ADSL的铜缆接入方式，存在较大的瓶颈。铜缆接入受线路质量影响非常大。尤其是铜缆外界干扰源众多，比如高压电线、施工工地积水等，均对用户线路质量会有影响，高压电在高压电缆周围形成电晕，当弱电的ADSL铜缆线路在其周围经过时，经过线缆的绝缘皮隔离，形成了一个电容器，在此强干扰源的作用下，对其中传送的信号存在极大的影响，用户的速率将出现不稳定，达不到既定速率等情况。
　　而目前惠州上网用户调查中，纵观反馈对网络的满意度来看，对网络的稳定性和速率达标情况的满意度是最低的。由此可见铜缆接入的方式已成为网络发展的瓶颈所在。光进铜退已成网络发展的必然趋势。
　　纵观全国，随着市场需求、建设成本、国家政策等各方面因素的推动，FTTx用户获得了快速发展。FTTX分为点到点和点到多点两种接入方式，为最大程度的提高光缆利用率，点到多点的技术将成为首选。
　　1.2什么是FTTX
　　那么何谓FTTX？FTTx是（FibertotheX）的英文缩写，即光纤到某地，X可以是B(Biulding)楼宇，H（Home）家庭，C（Curb）社区，O（Office）办公室，也就有我们所俗称的FTTB/FTTH/FTTC/FTTO。FTTx是指把光纤用于接入层网络，使光纤靠近用户的接入组网方式。光纤接入网采用光纤作为传输媒质，具有传输容量大、传输质量高、高可靠性、传输距离长、抗电磁干扰等优点，是未来固定宽带接入的发展方向。从传统的接入网来看，最后一公里是资源也是负担，最后一公里接入网体现了用户的接入控制权，也是电信运营商网络的核心竞争力的表现。
　　在所有已知的FTTx实现技术中，无源光网络（PassiveOpticalNetwork，PON）技术以光纤为传输媒质，具备高接入带宽、全程无源分光传输的特点，在管理运维、带宽性能、综合业务提供、带宽分配策略、组网灵活性等方面，相比其他光接入技术具有明显的优势。
　　PON系统由OLT，ONU和ODN组成。其中，OLT（OpticalLineTerminal，光线路终端）位于局端，是整个PON系统的核心部件，向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口，向下提供面向无源光纤网络的一点对多点的PON接口，以广播方式向各ONU发送数据。ODN（OpticalDistributionNetwork，光纤分布网）是由POS（PassiveOpticalSplitter，无源光纤分路器）组成的光纤分配网络，使得一个PON接口的光纤传输带宽可以由多个ONU共享。ONU（OpticalNetworkUnit，光网络单元）位于用户端，实现数据和话音业务的接入。
　　近年来国内运营商主要采用EPON技术来实现FTTx。惠州FTTX网络建设也是采用EPON作为主要接入方式，在2005年进行EPON技术的测试开始，至今已有6年时间，各个运营商通过对这张光接入网的多年建设，光接入网络已初具规模。尤其是FTTB组网方式，已俨然成为近几年接入网络的主流。
　　当前FTTB接入方式主要有两种：FTTB+LAN和FTTB+DSL。两种方式各有优劣，结合实地场景模式得到可观的发展。对于传统ADSL的铜退改造工程，采取FTTB+DSL的形式将有助于用户入户线缆利旧使用。在光纤到楼宇，大量缩短铜缆线路的同时，不影响原有用户的使用习惯以及用户家里的综合布线。
　　
　　
　　而对于新建楼宇和住宅小区，由于不存在原住户的入户线缆问题，则可直接放置FTTB+LAN模式的光接入设备，实现FTTB组网。该接入方式对10M以上高带宽接入需求的提供能力较FTTB+DSL要好。
　　
　　除了以上的FTTB的楼宇用户光网络接入模式以外，目前FTTH组网也在逐步推进中。FTTH的ONU设备直接安装在用户户内。实现全程到户的光网络接入，最大限度的降低了干扰源对用户宽带上网的影响。
　　
　　在2010年的FTTX网络建设中，已逐步形成FTTB与FTTH相结合的综合网络，多接入方式因应需求的不同，为宽带市场提供了充足的带宽满足能力。
　　1.3FTTX网络发展的趋势
　　网络发展的趋势来看，FTTB其实只能算过渡的组网方案。2010年电信运营商推出的高清互联网视听业务，其对带宽的需求达到10M，结合用户的上网使用情况，对单一用户入户每线对需具备能够提供12M以上的接入能力。基于此类业务需求，针对FTTB+DSL与FTTB+LAN的组网方式做了高带宽设置的测试。
　　实地测试表明，FTTB+DSL在ONU设备端口速率设置在12M以上之后，与用户侧MODEM的同步存在不稳定的情况。对1200余用户测试，67%用户反映出现频繁掉线的情况，将端口速率降低到6M后，用户MODEM与ONU设备同步稳定，用户掉线情况消除，使用正常。
　　其次，在FTTB+DSL模式下，上行带宽对高带宽接入而言，对某些应用将有瓶颈存在。拿一个20M用户来说。（假设其接入速率为20M下行，512K上行），使用FTP下载，上行冲击一定流量的UDP报文导致下行速率急剧下降。这是因为TCP下载和UDP下载的有一个区别：TCP下载时有TCPACK上传，而UDP下载时没有上行数据。TCP下载速率低和上行有数据ACK的丢弃有关。
　　
　　这里做一个简单计算，当下行数据20M时，上行ACK报文的个数和流量计算如下（PC默认配置为收到两个数据帧则回复一个ACK）：下行每秒报文个数：
　　0*1024*1024bps/8/1500（数据报文长度是按照MTU发送）=1748个/s
　　上行返回ACK的报文个数为1748/2=874个/s
　　上行ACK的报文流量为874*64*8=447Kbps
　　所以本身的ACK报文占有很大的流量，如果考虑由于突发等因素导致的ACK报文数增多因素，上行ACK的报文流量在1M左右。当上行使用UDP报文冲击时，当冲击流量在3.5M以上时，上行的报文流量突破了5M的限速，DBA调度时平均丢弃报文，ACK会存在丢弃。如果上行存在丢包，将会影响到用户的下行体验。这对大带宽业务推广而言是一个“硬伤”。
　　而对于FTTB+LAN，高带宽测试流畅，但在进行压力测试中，带宽则出现瓶颈。同一PON口下，按1:16分光，接16台ONU的情况下（每台ONU有16个FE用户接入口）。256个用户同时使用高清互联网视听接入，256*10M=2560M，远大于EPON技术无缘接入端口的1.25G速率。为避免这种情况，可通过降低端口使用率得到解决，但降低端口使用率则提高了设备和每端口接入的造价，这对运营商而言是非常不利的。
　　综合以上几个“硬伤”来看，FTTH将是解决的最优途径。首先，FTTH终端直接到户，基本1台FTTH的ONU就是提供给1个用户使用。在此前提下，对于1.25G的PON口，EPON制式下实际最大应用分光比1:64的情况下，平均每户的均值带宽19.53M，用高清互联网视听做带宽压力测试完全能够顶住流量的冲击。其次，FTTH接入可实现上下行带宽的灵活配置，即可平衡对称，也可参照DSL模式非平衡设置，这可通过优化的设置避免FTTB+DSL模型下FTP应用带宽瓶颈的问题。同时，FTTH不存在使用MODEM接入的问题，可直接避免MODEM同步不了造成的网络不稳定情况的出现。
　　2结语
　　不难看出，FTTB虽然在大面积使用，并且很好的与传统接入网络实现了过渡，但从长远来看，FTTH的普及推广，将是发展的必然趋势。
　　参考文献
　　[1]张鲲王福林．FTTx的技术发展和实际应用综述.电信网技术
　　[2]张鹏，阎阔.FTTxPON技术与应用.人民邮电出版社（2010-04出版）
　　[3]张傲，程淑玲，杨柳.三网融合下的FTTx网络/现代光通信技术丛书.人民邮电出版社