软交换和E－PON结合，实现新建小区的快速接入

姜冰杰

（中国铁通四平分公司，吉林 四平 136000）

随着电信业改革重组的进一步深入，整合后的三大运营商均加大了全业务经营的运营力度，竞争空前激烈。如何快速接入是决定市场占有率的关键。各大运营商纷纷引用新技术、新产品，以期通过技术提升效率，达到率先占有市场的目的，成为竞争中的赢家。

四平铁通分公司也不甘示弱，凭借E－PON的快速接入，迅速抢占四平市的新兴居民小区，完成互联网业务的小区接入覆盖，通过软交换平台与E－PON设备OLT的完美对接，实现NGN语音业务的接入，形成了语音与数据业务的共同接入，实现了双网合一。

1 E－PON技术简介

1.1 E－PON技术

E－PON（Ethernet Passive Optical Network）即是指以太网无源光网络。IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式：CSMA/CD模式或全双工模式。EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。E－PON网缉私组成结构见图1。

图1 基于以太网技术的无源光网络的组成单元

E－PON网络主要由局端设备OLT、光路设备分光器、终端设备ONU构成，是单纤双向传输的光传输模式。

下行方向：OLT发出的以太网数据报经过一个1∶n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个 ONU。N的典型取值在4～64之间。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，以广播的方式，与EPON结构和匹配：即OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。

上行方向：利用无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。E－PON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。

E－PON通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。目前已成为运营商采用的一种主流宽带接入技术。由于E－PON网络结构的特点，使其成为实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。

1.2 E－PON特点

局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、配备电源、有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本；

采用单纤波分复用技术（下行1 490 nm，上行1 310 nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20 km。在ONU侧通过光分路器分送给最多 32个用户，因此可大大降低 OLT和主干光纤的成本压力。

上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽。

点对多点的结构，只需增加 ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资。

EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1 550 nm）即可实现视频业务广播传输。

E－PON目前可以提供上下行对称的1.25 Gb/s的带宽，并随着以太技术的发展可以升级到10 Gb/s。

相对于B－PON和G－PON，E－PON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，因此系统成本较低。同时，由于支持多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建设高质量接入网的重要备选技术之一。

2 软交换技术简介

软交换（Soft Switch）是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。

软交换是下一代网络（NGN）的核心设备之一，在组建基于软交换技术的网络结构时，必须考虑到与其他各种网络的互通。在下一代网络（NGN）中，应有一个较统一的网络系统结构，见图2。

图2 基于软交换技术的网络结构图

由图2可以看出，软交换位于网络控制层，较好地实现了基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。

软交换与应用/业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等，可采用SIP－T、H.323或BICC协议。

软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件/操作系统，并能很好地处理各种业务所需要的同步通信协议。

软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（IP/ATM）的架构实现IP网、ATM网、PSTN网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

软交换是多种逻辑功能实体的集合，它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能，是下一代电信网语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。

3 E－PON技术与软交换技术的结合

根据铁通四平分公司的网络实际覆盖情况，在小区快速接入方面，采取对旧小区和新建小区分别对待的原则，小区住户实现宽带接入改造和接入覆盖。

为了实现语音和数据业务的同时接入，OLT侧与软交换平台及数据平台进行对接，实现上层互联。具体对接过程见图3。

图3 OLT侧与软交换及数据平台对接过程

旧小区宽带化接入改造。由于前期已有铜缆接入，采用XDSL方式对用户实现宽带接入，已实现语音覆盖，对此类小区仅投放具有数据业务的ONU设备，实现光网络化改造。

新小区宽带、语音一体接入。采用具有语音功能的 ONU设备，实现语音与数据的同时接入。

通过ONU对语音和数据业务进行汇总后传输到OLT，在OLT侧进行业务分离后，分别上传到软交换平台进行语音交换处理和数据平台进入Internet。由此实现语音和数据业务的快速接入。

4 运营效果和取得经验

四平分公司通过上述技术的结合，快速实现了城市小区的快速接入，不但初期投入小，接入速度快，而且先进的宽带接入技术带来用户的增长，同时满足用户的语音业务需求，有效地提高了企业的竞争力，在接入即得到认可，抢得了市场。并且，对初期容量不足的小区楼宇，实现二次扩容方便迅速，周期短，有力的支持市场发展需要。

综合利用现代先进的通信技术，使其充分发挥技术优势，是提高服务和竞争的良好手段。

从2010起，公司采用xpon技术接入117个小区，覆盖用户9.5万户，全年新增光纤宽带用户3 376户，占新增的28%，业务量同比增幅30%，宽带收入同比增幅48%。

特别是双辽地区采用 xpon+软交换技术解决缆线过长无法保证宽带用户上网的问题。双辽的小白局所出局电缆到用户端长达5.4 km，该地区上网需求用户较多，由于缆线超长无法保证用户正常上网，公司通过效益分析后，进行了改造，利用移动公司的光缆资源采用PON+AD形式，成功地解决了用户上网问题，该地区覆盖用户300户，一次性接入宽带用户120户，同时该地为独家接入，宽带用户ARPU值较市区高出25%，保证了投资的收益。