第一篇:全業務運營商寬帶接入網建設模式分析
全業務運營商寬帶接入網建設模式分析
摘 要:本文介紹了全業務運營商寬帶接入網建設的總體思路及原則,同時針對不同區域的用戶群,分析了相應的建設模式。
關鍵詞:運營商 寬帶接入網 建設模式
中圖分類號:TN915.63 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)08(c)-0013-01 寬帶接入網建設總體思路和原則
1.1 建網總體思路
全業務運營商雖然可以通過移動、無線和固定接入等多種手段,為用戶提供高帶寬、高質量、多樣化的接入服務。但在寬帶接入網的建設中,要充分考慮以光纖接入為主,優先使用PON技術。通過接入節點逐步靠近用戶,提升用戶接入帶寬,最終實現FTTH。
1.2 建網總體原則
寬帶接入網建設必須遵循統一規劃、適度超前、注重效益、資源有效利用、平滑演進過渡等原則。注重質量,循序漸進,分步實施,計劃推進。避免重復改造,應滿足3~5年業務需求。在細分業務發展需求和全面資源核查的基礎上,優先滿足業務重點城市和業務重點區域。充分利用現有網絡資源,充分發揮既有資源的協同效應。新建網絡有良好的擴展性、平滑演進性和可維護性,能夠平滑向下一代網絡演進。寬帶接入網建設模式
2.1 集團及商企客戶建設模式
集團大客戶接入原則上應采用光纖到樓(FTTB)方案進行建設,保證按需提供帶寬。在業務需求明確且投資效益合理的情況下,可采用FTTO方式進行建設。具體建設中應根據帶寬需求和業務種類,確定使用點對點(P2P)或PON方式進行建設。
商企客戶接入應結合帶寬需求及資源現狀,優先采用光纖接入。對用戶接入距離遠、分布較為分散或帶寬需求較高的場景,可采用點對點光纖接入。對于客戶相對集中的寫字樓、工業園區、網吧集中區、商貿區等,可以采用PON方式進行接入。ONU的設置應根據用戶的需求采用不同的類型,建議每個用戶采用獨立的ONU;對于僅有互聯網接入需求的中小企業用戶,可以考慮和普通寬帶用戶共用OLT設備。
2.2 公眾客戶建設模式
2.2.1 城市新建區域建設模式
城市地區原則上不再進行主干電纜的建設。新建居民小區原則上光纖到樓,根據業務需求和駐地網資源狀況,優先采用基于PON的FTTH或FTTB+LAN/DSL模式,新建區域應實現語音和數據的綜合接入,語音應采用軟交換方式,不再進行PSTN交換機和模塊局的建設。
(1)FTTH(PON)建設模式。
在投資效益合理的情況下,對于有較高帶寬需求的高檔住宅區采用FTTH(PON)方式進行建設。ONU應置于用戶住宅內相對隱蔽且便于維護的位置。盡量將ONU設置在用戶家里,避免安裝在門口或樓道內。在用戶家內,可將ONU設置在用戶終端智能盒內提供保護,或者放置于桌面(采用光纖信息插座)。對于需求不確定的用戶,可以采用安裝光纖面板方式,在用戶開通寬帶業務時再提供ONU。FTTH的ONU建議采用4FE+2POTS接口,對于有需求的高端用戶,可以采用內置AP的ONU。
(2)FTTB(PON+LAN/DSL)建設模式。
光纖到樓為新建小區和樓宇的主要建設方式。對于具備綜合布線的住宅區采用FTTB(PON+LAN)方式進行建設,光纜應直接推進到用戶樓宇,并根據用戶的密度,確定光纜的芯數。對于不具備綜合布線條件的新建區域,盡量將光纜推進至用戶樓宇,采用FTTB(PON+DSL)的方式建設。DSL主要采用ADSL2+。ONU應盡可能靠近用戶,以縮短接入銅纜的長度。ONU安裝應盡量優選設備間或弱電間,次選大樓豎井內機柜或樓道機柜。ONU應采取安全可靠的供電方式,原則上采用本地供電。
(3)FTTCab(P2P/PON+DSL)建設模式。
城市新建區域應盡量采用光纖到樓的建設方式,在樓內無法選取接入節點或ONU在樓內安裝困難的情況下,采用FTTCab(P2P/PON+DSL)的方式進行建設。在用戶規模大于300線的情況下,應采用P2P+DSL方式進行建設,小于300線的情況下,應采用PON+DSL的方式進行建設。
(4)利用基站空閑資源實現寬帶覆蓋。
對有業務發展需求但寬帶接入網尚未覆蓋的區域,初期可利用移動基站現有富余的光纖、傳輸及電源資源,放置小容量寬帶接入設備開展業務,以較少投資迅速覆蓋目標客戶區域,降低新建寬帶接入點成本。今后隨業務的擴大逐步完善寬帶接入網絡。
(5)利用WLAN實現寬帶覆蓋。
對于潛在用戶較為分散,有線接入資源匱乏,初期接入網投資回收期較長的區域,可充分利用現有無線基站天線,采用WLAN技術進行覆蓋。
(6)利用廣電系統Cable實現寬帶覆蓋。
通過和廣電系統的合作,通過借助廣電的Cable(有線電視線)接入擴大寬帶覆蓋。建設過程中,要重視EOC頭端和終端的設備選擇,規范用戶接入設備及線纜安裝工藝,避免由此引起的斷線、丟包問題。
2.2.2 城市改造區域建設模式
現有區域改造應結合用戶接入資源現狀和帶寬需求,有計劃、分步驟進行寬帶接入升級提速改造。改造后用戶銅纜接入距離不大于500m。改造區域可選擇“寬帶和語音同步下移”或“寬帶下移,語音維持現狀”的模式。
(1)PON+LAN的改造模式。
對于具備綜合布線的既有小區ADSL用戶,以及原采用小區LAN接入但因接入交換機設備性能問題需要進行替換改造的用戶,應采用PON+LAN方式進行改造。在原有樓道交換機位置設置ONU設備,替換原有樓道交換機,在原有小區匯聚交換機位置設置分光器。ONU的供電利用原有交換機供電,ONU的類型根據用戶數量選擇8口、16口和24口設備。
(2)PON+DSL的改造模式。
對于用戶側無綜合布線,采用雙絞線接入,且寬帶用戶數量小于300戶的情況下,采用PON+DSL方式進行改造。在條件許可的情況下,優先采用FTTB(PON+DSL)的方式進行改造。樓內設備安裝困難的,可以采用FTTCab的改造方式。
2.2.3 農村地區的建設模式
應盡量實現光纜敷設到行政村,主要通過FTTCab(PON+ADSL2+或P2P+ADSL2+)方式提供寬帶接入,不再進行主干銅纜的建設,新建接入銅纜距離原則上應小于1km。對于同時提供語音和寬帶的地區,可以采用綜合接入設備提供業務。對于寬帶用戶數較多(中期用戶大于300戶)的行政村可以采用點到點光纖的方式進行建設,對于寬帶用戶數較少(中期用戶小于300戶)的行政村或自然村,應結合村落分布和光纜路由,優先選擇基于PON的建設方式。對于新建寬帶覆蓋區域,應同時考慮語音和寬帶的接入。結語
全業務運營商在寬帶接入網的建設中,需根據建網區域未來3~5年業務發展的要求,針對不同的用戶群體,選用不同的建網模式,才能為用戶提供高帶寬、高質量、多樣化的寬帶接入服務,促進本企業寬帶業務的持續發展。
第二篇:中國聯通寬帶接入網建設指導意見
中國聯通寬帶接入網發展指導意見
移動和寬帶業務是中國聯通的核心業務。當前寬帶業務已經成為拉動中國聯通業務增長的主要動力之一。隨著3G網絡的建設和完善,移動寬帶業務將迅速發展。保持移動寬帶和固網寬帶的協調發展,大力發展寬帶移動互聯網業務是中國聯通的戰略選擇。
寬帶網絡是國家信息化的重要基礎設施和戰略資源,是社會信息化的基礎和關鍵。加強寬帶網絡建設,可以有效支撐3G移動寬帶和固定寬帶業務的發展。寬帶接入網是寬帶網絡最為重要的組成部分,對寬帶業務的發展至關重要。為適應未來寬帶移動互聯網業務發展需要,規范寬帶接入網建設工作,進一步指導各省寬帶接入網的發展,全面推進寬帶接入網提速,現提出以下指導意見。
1.中國聯通寬帶接入網發展總體思路和原則
1.1.總體思路
中國聯通作為全業務運營商,擁有移動、無線和固定接入等多種手段,可以為用戶提供高帶寬、高質量、多樣化的接入服務。在寬帶接入網的建設中,要充分考慮3G移動寬帶、WLAN無線寬帶、固網有線寬帶的協調發展,將移動寬帶的便利性、廣覆蓋與有線寬帶的大帶寬、高質量有機結合,實現有無線接入手段的優勢互補。
固定寬帶接入網的建設以光纖接入為主,優先使用PON技術。通過接入節點逐步靠近用戶,提升用戶接入帶寬,最終實現FTTH。
1.2.總體原則
統一規劃的原則。寬帶接入網建設是一項長期工作,必須統一規劃,量質并重,循序漸進,分步實施,有計劃有步驟地推進。
適度超前的原則。寬帶接入網涉及面廣、技術復雜、投資巨大,為切實滿足業務發展需求,避免重復改造,寬帶接入網建設應滿足3-5年業務需求,注重效益的原則。寬帶接入網建設應在細分業務發展需求和全面資源核查的基礎上,依據發展需求和網絡資源狀況,制定科學合理的建設方案,提高投資效益。投資應優先滿足業務重點城市和業務重點區域。
資源有效利用的原則。寬帶接入網的建設應充分利用現有的網絡資源,充分發揮既有資源的協同效應。
南北有別的原則。充分考慮南北業務發展、網絡資源的差異以及投資承受能力,根據業務需求的輕重緩急,因地制宜地實施差異化的發展策略和建設模式。
平滑演進的原則。接入網線路設備應具備良好的擴展性、平滑演進性和可維護性,能夠平滑向下一代網絡演進。
2.中國聯通寬帶接入網總體目標
面向未來寬帶多媒體業務發展,建設技術先進、覆蓋廣泛、帶寬充足的寬帶化、綜合化、智能化的接入網,實現有線光纖化、無線寬帶移動化、接入業務綜合化和管理控制智能化。
2.1.寬帶接入帶寬目標
2009年寬帶接入網2M及以上速率提供能力達到95%。其中城市新建及進行改造區域90%達到16M以上接入能力,農村新建區域全部達到2M以上接入能力。
2010年寬帶接入網4M及以上速率提供能力達到85%。其中城市新建及進行改造區域95%達到16M以上接入能力,農村新建區域北方全部達到2M以上、南方全部達到4M以上接入能力。
2011年寬帶接入網8M及以上速率提供能力達到75%。其中城市新建及進行改造區域100%達到16M以上接入能力,農村新建區域全部達到4M以上接入能力。
2.2.寬帶接入覆蓋目標
2009年,北方行政村寬帶覆蓋率達到90%,南方覆蓋業務發展區域。
2010~2011年,北方行政村寬帶覆蓋率達到95%,南方根據業務發展需要擴大覆蓋范圍。
3.主要寬帶接入技術的應用策略
3.1.銅線接入技術(DSL技術)3.1.1.ADSL2+技術
ADSL2+技術成熟,成本低,互通性好,下行速率能夠達到16Mbit/s,上行速率能達到1Mbit/s,采用ANNEX M,上行速率能夠進一步提高到2Mbit/s左右,是提供中低速率接入的主要手段。
3.1.2.VDSL2技術
VDSL2 技術傳輸速率高,能夠與 ADSL 和 ADSL2+模式實現后向兼容。初步測試表明,VDSL2 設備在 500 米以內的下行速率可以超過 50Mbit/s,1km 以內的下行速率可以超過 20Mbit/s,是提供高速率接入的重要手段。但是目前 VDSL2 設備的互通性尚需進一步完善,設備成本仍然較高。預計 VDSL2 在 2010年可以達到規模商用水平。
3.1.3.以太網(LAN)技術
以太網是采用載波監聽多路訪問/沖突檢測的共享訪問方案。從本質上講,以太網技術是一種用于局域網(LAN)組網的技術。IEEE802.3以太網標準在1989年成為國際標準,20多年來標準不斷發展,產生了多種技術標準。目前,廣泛用于運營商組網的為100Base-TX標準,能在100米的距離內提供100M的帶寬。由于以 太網是一種局域網技術,在用于寬帶接入上,存在著OAM較差的問題,目前主要通過與PON技術結合來開展業務。
3.2.光接入技術
寬帶光接入的主要技術包括點對點技術(P2P,如點對點光以太網)和點對多點無源光網絡技術(PON,目前主流為EPON、GPON等)兩大類。
3.2.1.點到點光接入技術
點到點光接入技術采用點到點光傳輸方式,從局端到每個用戶都用一對或一根獨立的光纖,局端和用戶端各需要1個光收發器。點到點光纖接入的主要優點是用戶專用接入,用戶端和局端設備簡單,設備類型豐富,傳輸距離長。采用點到點光纖接入方式,用戶帶寬主要取決于用戶端和局端設備,每個用戶的上下行帶寬都可以達到100Mbit/s、1000Mbit/s甚至更高。缺點是由于每個用戶獨自占用一對光纖和一對光收發器,用戶不能共享主干光纖,在大規模應用情況下需要鋪設大量的光纖和光收發器,綜合建設成本相對較高。因此點到點光接入設備適合于用戶分布比較分散、帶寬要求高(100Mbps以上)和安全性需求較高的專線接入用戶,但是對于高密集用戶中低速率需求的區域建設成本高,不能成為公眾寬帶用戶的主流解決方案。
點到點光接入設備大致可分為三大類:以太網光纖收發器、PDH 5 光端機和點到點光以太網設備。3.2.1.1.以太網光纖收發器
以太網光纖收發器也稱為光電轉換器,是一種將短距離的電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元,是一種單純的光/電或電/光轉換器,并不對協議和以太網數據幀進行處理。上下聯業務接口均為10/100M/1000M以太網電接口,中間傳輸接口為10/100M/1000M以太網光接口。以太網光纖收發器具有產品成熟、結構簡單、價格低廉、信息安全性較好的特點,但管理維護功能較弱,因此不適合大規模應用環境。3.2.1.2.PDH光端機
PDH光端機在傳統的PDH設備上發展而來,其傳輸方式仍沿用傳統的PDH幀結構,但采用光纖作為遠距離傳輸媒質,同時業務接入能力有所增強,可提供FE+E1+V.35/V.24等接口。PDH光端機提供E1業務時可具有E1環回測試功能和告警功能,并可監控對端告警狀態。它提供了一種低成本的傳統電信業務與以太網業務綜合接入的解決方案,適合分布較分散、同時具有IP業務需求和TDM業務需求但帶寬需求較小的中低端客戶,性價比較高。3.2.1.3.點到點光以太網設備
點到點光以太網設備由OLT和ONU組成,ONU/ONT受OLT控制,6 二者工作于異步狀態。OLT和ONU之間的光傳輸接口采用了IEEE EFM新定義的傳輸速率100Mbit/s、距離10km(100Base-BX10)和傳輸速率1000M、距離10km(1000Base-BX10)的單纖雙向光以太網傳輸接口,這種接口采用WDM方式,上、下行分別使用1310nm波長和1550nm波長進行傳輸,能夠減少光纖消耗,降低建設成本。此外,點到點光以太網設備具有用于鏈路監控和環回測試的OAM功能,改善了傳統的以太網光纖收發器沒有網管能力的問題。但商用設備數量少,廠商研發投入有限,設備的OAM、網管等功能尚不完善。
3.2.2.無源光網絡技術(PON)
無源光網絡(PON)技術與點對點(P2P)方式相比,能夠大量節省主干光纖和局端設備光接口、高密集用戶區域成本低,標準化程度高,業務透明性較好,用戶帶寬配置調整靈活,綜合優勢明顯,是未來寬帶光接入及 FTTH 方式的主要技術選擇。PON技術的發展經歷了APON/BPON、EPON、GPON、WDM-PON和10GEPON的過程。3.2.2.1.EPON技術
EPON技術于2003年由IEEE完成標準化工作,它以千兆以太網技術為基礎,通過MAC層之上的點到多點控制協議(MPCP)來實現PON的點到多點傳輸方式,協議實現簡單,但OAM能力稍弱。目前技術已基本成熟,商用芯片和設備均較多,產品成熟度較好,成本不斷下降,已基本解決接入IP業務時不同廠商OLT和ONU之間的 7 互通問題,在國外已有百萬量級用戶的規模商用,國內EPON應用規模已超過1000萬線,達到了規模商用水平,是現階段PON應用的主流技術,能夠滿足近期寬帶業務發展的要求。
3.2.2.2.GPON技術
GPON技術由ITU在APON技術的基礎上發展而來,沿用了APON的標準協議框架,增加了GEM這一新的TC層幀封裝方式,對QoS和OAM有嚴格規定,承載TDM業務的能力較強,協議相對復雜。GPON傳輸速率高,分路比大,組網成本低,能夠提供高定時精度的 TDM 業務,是歐美主要運營商的技術選擇。集團前期實驗的結果表明:GPON技術近期發展較快,各廠家GPON產品可以滿足FTTB、FTTH、FTTO等應用場景,支持Internet接入、話音、IPTV、視頻監控、E1 等多種業務的承載,各業務短期測試期間運行穩定,業務質量良好,能基本滿足運營商業務開展的需要。各廠家GPON產品具備端口、板卡和設備級保護倒換和故障恢復功能,具備ONU遠程維護管理功能,能基本滿足運營商維護管理的需求。目前GPON設備在互通性方面需進一步完善,MDU/MTU型GPON ONU產品成熟度需進一步驗證。集團將對GPON組網進行進一步的測試。為了進一步推進 GPON 技術的成熟,2009年可開展 GPON 的試商用。預計 2010 年底GPON可以到達規模商用水平。
3.3.無線接入技術
無線局域網(Wireless local-area network,WLAN)是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。目前主要技術標準為IEEE802.11b/g。WLAN在室內場景的覆蓋范圍一般為10米~40米,視室內空間結構而定;在室外場景下的覆蓋范圍一般為10米~200米,視無線傳播環境和天線架設高度而定。通過采用Mesh WLAN,可以徹底脫離網線,以無線的方式數據回傳,大量減少有線設備的安裝,網絡部署更加靈活;支持自適應路由選擇,網絡具有自愈和恢復能力,提高網絡安全性能;基于Mobile IP,可以實現自由漫游和無縫切換,客戶端具備高速移動性;可以實現與WCDMA/HSDPA的無縫切換。
3.4.技術策略分析
目前,基于銅線的ADSL接入技術是中國聯通,特別是北方十省主要的接入方式。由于DSL技術的接入速率主要取決于接入銅纜的長度,且隨著視頻等寬帶多媒體業務發展,對用戶上行帶寬需求將明顯增加,采用上下行速率不對稱的DSL技術進一步提升接入帶寬面臨一定困難。從技術發展的趨勢看,光纖到戶(FTTH)是寬帶接入網的發展方向,但由于終端設備成本等因素,綜合造價仍然偏高,短期內無法大規模應用。綜合考慮帶寬需求、網絡演進及建設維護成本,當前采用以光纖接入技術為主,銅纜接入為輔的綜合技術較為適宜。通過光纖到樓或交接箱,輔以末端短距離銅纜接入,可以有效滿足業 務需求,并充分利用現有的駐地網資源,具有較好的可擴展性和較低的建設運維成本。未來隨著設備成本的下降,可方便地進一步將光纖延伸到用戶家中。LAN接入具有帶寬高,上下行帶寬對稱等特點,可以滿足中長期帶寬接入需求,是當前新建樓宇銅纜接入的主要技術。DSL技術在短距離接入可以滿足近中期帶寬需求,有利于利用既有的銅纜資源。
在光接入技術中,點對點光纖接入技術主要用于大客戶和商務客戶的專線接入以及農村用戶密集的行政村接入。點對多點的PON技術將成為公眾用戶接入的主流技術。考慮到GPON技術在國內尚未大規模商用,在當前寬帶建設中可采用EPON技術進行建設,同時在試點的基礎上逐步擴大GPON的試商用范圍。未來根據技術的發展、設備的成熟情況以及集團測試情況,集團將進一步明確PON技術的應用原則。
在無線接入技術中,應主要采用成熟的WLAN技術,采用IEEE802.11g進行建設。
4.中國聯通寬帶接入網建設模式
4.1.集團及商企客戶建設模式
集團大客戶接入原則上應光纖到樓(FTTB),按需提供帶寬。在業務需求明確且投資效益合理的情況下,可采用FTTO方式進行建設。具體建設中應根據帶寬需求和業務種類,確定使用點對點(P2P)或PON方式進行建設。商企客戶接入應結合帶寬需求及資源現狀,優先采用光纖接入。對用戶接入距離遠、分布較為分散或帶寬需求較高的場景,可采用點對點光纖接入。對于客戶相對集中的寫字樓、工業園區、網吧集中區、商貿區等,如單一區域用戶數量在50個以下,用戶帶寬需求在10M以下,可以采用PON方式進行接入。ONU的設置應根據用戶的需求采用不同的類型,建議每個用戶采用獨立的ONU;對于僅有互聯網接入需求的中小企業用戶,可以考慮和普通寬帶用戶共用OLT設備,對于有特殊需求,如建立獨立專網或VPN網要求的客戶,應采用獨立的OLT設備。對視頻監控等行業應用業務可采用PON方式。
各省公司應結合業務發展需求,大力推進主要商業樓宇的光纖接入。對移動基站已接入的樓宇,要充分利用既有光纖資源。
4.2.公眾客戶近期建設模式 4.2.1.城市新建區域建設模式
城市地區原則上不再進行主干、配線電纜的建設。
新建居民小區原則上光纖到樓,根據業務需求和駐地網資源狀況,優先采用基于PON的FTTH或FTTB+LAN/DSL模式,新建區域應實現語音和數據的綜合接入,語音應采用軟交換方式,不再進行PSTN交換機和模塊局的建設。
南方地區由于管線資源相對缺乏,擴大網絡覆蓋較為困難,應根據業務發展需求、資源現狀和投資承受能力,因地制宜地選擇切實可行的建設模式。可利用基站空閑的機房、電源和傳輸資源設置接入設 備、采用WLAN技術、通過廣電系統的Cable,擴大接入覆蓋范圍。
對于存在業務需求,但短期內有線接入方式難以覆蓋的區域,可以采用3G網絡實現用戶寬帶接入。在業務需求明確的酒店、學校等場所,可以考慮建設WLAN,作為有線寬帶接入的補充手段。4.2.1.1.FTTH(PON)建設模式
在投資效益合理的情況下,對于有較高帶寬需求的高檔住宅區采用FTTH(PON)方式進行建設。
ONU置于用戶住宅內相對隱蔽且便于維護的位置。應盡量將ONU 設置在用戶家里,避免安裝在門口或樓道內。在用戶家內,可將ONU 設置在用戶終端智能盒內提供保護,或者放置于桌面(采用光纖信息插座)。
由于FTTH的建設需要在用戶樓宇進行光纖的綜合布線,因此需要盡早和開發商協商相關問題,在用戶側為ONU的安裝預留位置。
對于需求不確定的用戶,可以采用安裝光纖面板方式,在用戶開通寬帶業務時再提供ONU。
FTTH的ONU建議采用4FE+2POTS接口,對于有需求的高端用戶,可以采用內置AP的ONU。
4.2.1.2.FTTB(PON+LAN/DSL)建設模式
光纖到樓為新建小區和樓宇的主要建設方式。對于具備綜合布線的住宅區采用FTTB(PON+LAN)方式進行建設,光纜應直接推進 12 到用戶樓宇,并根據用戶的密度,確定光纜的芯數。對于不具備綜合布線條件的新建區域,盡量將光纜推進至用戶樓宇,采用FTTB(PON+DSL)的方式建設。DSL主要采用ADSL2+。
ONU應盡可能靠近用戶,以縮短接入銅纜的長度。ONU 安裝應盡量優選設備間或弱電間,次選大樓豎井內機柜或樓道機柜。ONU應采取安全可靠的供電方式,原則上采用本地供電。
采用FTTB方式進行建設,應采用相對容量較小的設備,如64線以下的ONU設備。采用LAN接入的ONU根據用戶數量可采用8FE、16FE和24FE,并要求ONU同時提供POTS口。采用DSL接入的ONU應根據用戶規模確定端口容量和寬窄帶端口配比。優先采用POTS口和FE/DSL口數量可以靈活配置的ONU,以適應寬窄帶用戶數量不一致的問題。
4.2.1.3.FTTCab(P2P/PON+DSL)建設模式
城市新建區域應盡量采用光纖到樓的建設方式,在樓內無法選取接入節點或ONU在樓內安裝困難的情況下,采用FTTCab(P2P/PON+DSL)的方式進行建設。在用戶規模大于300線的情況下,應采用P2P+DSL方式進行建設,小于300線的情況下,應采用PON+DSL的方式進行建設。采用PON+DSL方式,應采用機框插板式設備,設備容量一般應大于128線。
FTTCab方式應優先考慮采用現有交接間或小區機房的方式,小區機房原則上采用租用方式。在小區內無法選取合適機房的情況下,可采用設置室外有源光交接箱方式覆蓋。
DSL主要采用ADSL2+方式。新建接入節點到用戶的銅纜長度應控制在500米以內。對部分上下行帶寬具有較高要求的區域,在接入距離滿足要求的情況下(一般應小于300米),可以采用VDSL2方式進行建設。
4.2.1.4.利用基站空閑資源實現寬帶覆蓋
對有業務發展需求但寬帶接入網尚未覆蓋的區域,初期可利用移動基站現有富余的光纖、傳輸及電源資源,放置小容量寬帶接入設備開展業務,以較少投資迅速覆蓋目標客戶區域,降低新建寬帶接入點成本。今后隨業務的擴大逐步完善寬帶接入網絡。
基站資源使用應堅持移動業務優先原則,利用基站新增寬帶設備時需要充分考慮預留3G設備及其配套設備的安裝空間,并根據用戶需求及基站資源狀況,合理確定設備容量。4.2.1.5.利用WLAN實現寬帶覆蓋
對于潛在用戶較為分散,有線接入資源匱乏,初期接入網投資回收期較長的區域,可充分利用現有無線基站天線,采用WLAN技術進行覆蓋。
使用大功率的AP(500mW)和室外型WLAN終端作為小區用戶的寬帶接入手段,解決用戶的寬帶接入,逐步收斂分散的用戶,待用戶數量具備一定規模后,再用有線方式逐步進行替代。
4.2.1.6.利用廣電系統Cable實現寬帶覆蓋
通過和廣電系統的合作,通過借助廣電的Cable(有線電視線)接入擴大寬帶覆蓋。
實際操作中,應與廣電系統協調,明確可利用的頻段,并通過規范合同、協議等手段,有效規避風險。建設過程中,要重視EOC頭端和終端的設備選擇,規范用戶接入設備及線纜安裝工藝,避免由此引起的斷線、丟包問題。
4.2.2.城市改造區域建設模式
現有區域改造應結合用戶接入資源現狀和帶寬需求,有計劃、分步驟進行寬帶接入升級提速改造。對用戶線路的改造,應在考慮用戶發展潛力和投資效益的前提下,由遠及近對用戶線路進行改造。改造應根據用戶駐地網的情況選擇基于PON的FTTB+LAN/DSL模式或FTTCab+DSL模式,改造區域帶寬目標應一步到位,改造后用戶銅纜接入距離不大于500米。改造區域可選擇“寬帶和語音同步下移”或“寬帶下移,語音維持現狀”的模式。
對于現有寬帶接入帶寬不滿足發展需要、但語音接入能力充足的區域,原則上僅將寬帶接入點下移,不改變原有語音接入方式。
對于因電纜、管線遷改、大修、銅纜線徑小于0.4mm、交換設備容量不足或退網等原因,需要對原有電纜和交換設備進行替換改造的,應參照新建區域的建設原則,采取“寬帶和語音同時下移”的方式進行改造,并根據具體的建設方式撤除主干銅纜和部分接入銅纜,以釋放部分管道資源。
4.2.2.1.PON+LAN的改造模式
對于具備綜合布線的既有小區ADSL用戶,以及原采用小區LAN接入但因接入交換機設備性能問題需要進行替換改造的用戶,應采用PON+LAN方式進行改造。
對原有小區LAN進行改造,應在原有樓道交換機位置設置ONU設備,替換原有樓道交換機,在原有小區匯聚交換機位置設置分光器。ONU的供電利用原有交換機供電,ONU的類型根據用戶數量選擇8口、16口和24口設備。
對于具備綜合布線的既有小區ADSL用戶,進行寬帶接入升級提速改造時,應優先考慮采用LAN方式進行接入升級提速,應采用PON+LAN方式進行改造,改造方式和小區LAN的改造類似,并根據增加的用戶數量增加ONU數量。4.2.2.2.PON+DSL的改造模式
對于用戶側無綜合布線,采用雙絞線接入,且寬帶用戶數量小于300戶的情況下,采用PON+DSL方式進行改造。
在條件許可的情況下,優先采用FTTB(PON+DSL)的方式進行改造。樓內設備安裝困難的,可以采用FTTCab的改造方式。采用FTTCab進行改造時,應優選在用戶小區內利用現有交接間或新建接入機房的方式,對于確實難以選定機房的情況下,可以采用有源 16 交接箱的方式。改造后接入節點至用戶銅纜長度應小于500米。DSL技術應采用ADSL2+。
采用FTTB部署方式,ONU應采用小容量固定端口設備。采用FTTCab部署方式,ONU應采用機架式設備,并根據需求配置板卡。
新建有源交接箱在滿足接入距離要求的情況下,應盡量在現有電纜交接箱附近設置,以減少電纜割接。新建的有源交接箱可以根據情況替換原有電纜交接箱或與原有電纜交接箱之間布放聯絡電纜。4.2.2.3.新建DSLAM方式
對于用戶側無綜合布線,采用雙絞線接入,且寬帶用戶數量大于300戶的情況下,采用新建DSLAM方式進行改造。
新建DSLAM應優選在用戶小區內利用現有交接間或新建接入機房的方式,對于確實難以選定機房的情況下,可以采用有源交接箱的方式。
DSL技術應主要采用ADSL2+。新建DSLAM設備應采用IP內核。在DSLAM設備的上聯在不經過MSTP系統的情況下,應充分考慮帶接入升級提速的需求,采用GE鏈路進行上聯,并預留上聯端口。對于采用MSTP傳輸的DSLAM設備可以采用FE端口,并預留進一步接入升級提速的GE端口。
新建有源交接箱在滿足接入距離要求的情況下,應盡量在現有電纜交接箱附近設置,以減少電纜割接。新建的有源交接箱可以根據 情況替換原有電纜交接箱或與原有電纜交接箱之間布放聯絡電纜。
4.2.3.農村地區的建設模式
原則上停止主干銅纜的建設,新建接入銅纜距離原則上應小于1.5km。
新建光纜網應盡量實現光纜敷設到行政村,主要通過 FTTCab(PON+ADSL2+或P2P+ADSL2+)方式提供寬帶接入。對于同時提供語音和寬帶的地區,可以采用綜合接入設備提供業務。對于寬帶用戶數較多(中期用戶大于300戶)的行政村可以采用點到點光纖的方式進行建設,對于寬帶用戶數較少(中期用戶小于300戶)的行政村或自然村,應結合村落分布和光纜路由,優先選擇基于PON的建設方式。對于新建寬帶覆蓋區域,應同時考慮語音和寬帶的接入。
對既有語音、寬帶業務質量差,帶寬不滿足業務需求的區域,應大力推進光進銅退,通過光纖到行政村,部署綜合接入設備,提高語音、寬帶業務質量。對既有語音質量良好且容量充足,但寬帶業務質量差、帶寬不滿足需求的區域,也可通過光纖覆蓋,采取寬帶接入點下移的方式。
采用綜合接入設備的建設方式,語音業務提供應盡量采用軟交換方式,考慮到業務的安全性,應盡量對語音采用傳輸上行,提供業務保護。
對于有線接入困難的區域,可充分利用3G網絡提供寬帶業務或采用有線接入加無線回傳的方式實現寬帶覆蓋。
4.3.公眾客戶中期建設模式
城市地區的新建區域,加大 FTTH在寬帶接入網中的比例,對超過20Mbit/s的需求地區應采用FTTO和FTTH方式。
根據業務發展需求,逐步擴大寬帶接入升級提速改造的范圍。通過設備升級和ODN分光比例調整等方式實現PON接入用戶的升速。
5.PON網絡的建設要求
5.1.OLT 部署原則
5.1.1.OLT位置及覆蓋區域
OLT設備在北方城市地區原則應集中放置在端局或模塊局機房,農村地區可根據需要放置在鄉鎮局所或縣城局房。對于南方地區,應根據覆蓋范圍,選取合適的機房。城市地區OLT的覆蓋范圍應控制在5公里之內,農村地區可以適當擴大至10公里。
在采用FTTH方式進行建設的小區,在用戶數量大于500戶的情況下,在PON數量大于12個的情況下,可以考慮將OLT設備設置在小區機房內。
5.1.2.OLT配置建議
在端局安裝的OLT設備應選用大容量、機架式OLT設備。對于在模塊局、接入點部署的OLT設備,應該根據終期用戶數選擇適當容量的設備,適當采用小容量的固定端口OLT設備。
OLT設備應至少具備2GE上聯,并隨著用戶數的增加和用戶接入升級提速逐步增加上聯GE,并應保證OLT上聯至少具有1個備份GE。
5.2.ODN網絡的建設原則
ODN網絡由OLT到ONU之間的所有光纜和無源器件及設施等組成。
5.2.1.分光器設置位置
城市地區分光器位置應主要采用集中放置方式,設置在小區內光節點,比如小區機房、小區路邊或者樓道以提高主干光纖利用率。
農村地區分光器位置可根據實際情況靈活放置在鄉鎮端局、光纜交接箱、配線光纜接頭盒等處。
5.2.2.分光器的選擇
無源光分路器(POS)光分路比應在常用的1:
2、1:
4、1:
8、1:
16、1:32五種形式中根據情況選用,1個PON口下的寬帶用戶數不應超過512。
在有保護需求的情況下可以選用2:N的光分路器。
當前應主要選擇平面波導型(PLC)光分路器,在低分路比(1:2,1:4)情況下基于成本原因可適當考慮采用熔融拉錐式(FBT)光分路器。
ODN總分光比應根據用戶帶寬要求、光鏈路衰減要求等因素確定。在城市地區應主要采用一級分光方式。在農村地區應主要采用一 20 級分光方式,也可以根據光纜資源情況和村落分布情況采用二級分光。
5.3.ONU的部署要求
在網絡建設中,應根據用戶需求和規模選取不同類型的ONU,但應控制類型總數,避免接入網中ONU型號過多,ONU應盡量在集團集采的類型中選取。
ONU的建設應考慮和OLT的互通性,并適當考慮PON速率升級對ONU的影響,選用能夠更換上聯PON模塊的產品。
新建網絡需要考慮寬窄帶用戶的配比,盡量選擇可以靈活調整配比的產品。
對于支持DSL類型的ONU,應考慮其板卡和現網DSLAM設備的通用性,以便于利用現網調整下來的DSL板卡。
光纖延伸到樓后,大量ONU設備安裝在小區有源交接箱、用戶樓道等處所,各省應關注OUN設備的安裝環境和防雷要求。室內型OUN的安裝環境溫度應滿足在0℃-40℃之間,室外型ONU的安裝環境溫度應滿足在-10℃-45℃之間。安裝環境的濕度要求為在10%-90%范圍內不結露。ONU設備在86~106kPa大氣壓力條件下的環境中應能正常工作。ONU設備應具備良好的保護地線,絕緣電阻≥5MΩ,接地電阻≤5Ω,減小雷擊等自然災害造成的損失。
5.4.維護管理要求
PON網絡建設的同時應建立網管系統,支持對OLT和ONU的配置、故障、性能、安全等管理功能,并要求能支持ONU的自動發現。網管系統應能夠自動發現設備的電源切換。通過開發和工單系統、業務受理系統和營帳系統的接口,逐步完成工單的自動受理、業務的自動開通等功能。已經建有寬帶數據網管系統的,應將PON管理納入綜合網管系統。
對于FTTB和FTTCab方式建設的ONU的管理維護,應采取OAM+SNMP協議聯合管理。OAM負責PON協議相關功能的管理;SNMP接口負責端口、協議和業務的相關功能。
對于FTTH和FTTO方式建設的ONU的管理暫時采取OAM+SNMP方式,并考慮采用TR-069等方式納入到統一的終端管理系統中。
6.寬帶建設其它相關問題
6.1.現有DSLAM設備的改造
對于ATM內核DSLAM設備,由于設備架構的原因,不能很好的支持組播業務,對高帶寬的支持能力有限。在DSLAM設備的上聯方式上,部分地區還沒有完成ATM內核的IP上聯改造,部分設備采用IMA E1上聯。上述因素都對用戶寬帶提速形成制約。
現網ATM內核的DSLAM設備仍占一定比例,對于ATM內核設備改 造應結合寬帶接入升級提速和設備擴容,通過在靠近用戶側新增寬帶設備,將原有用戶割接至新增寬帶設備,逐步實現ATM內核DSLAM設備的退網。不建議單獨進行的ATM內核DSLAM設備改造。
6.2.城域網其它相關設備和系統的建設
城域網中的匯聚交換機、BRAS和路由器設備應根據業務發展的需求,逐步進行建設。在網絡建設中應結合寬帶接入升級提速的總體規劃,適當超前滿足業務需求。
寬帶接入網應實現每業務每用戶每VLAN,實現對用戶業務的精確控制,并和認證系統結合,實現用戶業務的精確綁定,有效避免因多用戶共用一個帳號造成的業務收入流失。北方各省公司應建立防用戶私接系統,通過完善用戶協議、定期監控等方式,控制用戶私接,進一步提高業務收入。
在寬帶提速的同時,應逐步開展BOD(動態帶寬選擇)業務,滿足用戶臨時性帶寬提速需求,增加寬帶收入。
6.3.接入網線路的整治
接入網線路質量是影響用戶接入帶寬提速的重要因素。新建DSL方式的入戶線應全部采用雙絞線。各省在實施既有接入網絡提速改造時,應對影響用戶接入提速的因素進行認真測試、分析,對于因線路接頭故障和引入線質量造成的問題,應加強線路的整治,更換質量好的引入線加以解決。
6.4.寬帶接入網維護手段建設
寬帶接入網升級提速建設應充分考慮維護手段建設。通過加強配套網管和支撐系統的建設,提升對寬帶接入設備的管理能力,并通過各種測試手段實現故障的快速定位,提高寬帶接入網絡的運行維護能力。寬帶接入網網管應逐步實現和營帳、業務受理等系統的對接,提高寬帶業務的開通效率。
術語解釋:
PON:無源光網絡,指局端設備(OLT)與遠端/用戶端設備(ONU)之間采用點對多點無源光分配網(ODN)的光接入系統。
OLT:光線路終端,指光接入網的局端設備。
ONU:光網絡單元,指光接入網的遠端/用戶端設備。
ODN:光分配網,主要由光纜、分光器、光連接器等無源光器件組成的網絡。
EPON:基于 IEEE 802.3-2005 標準的以太網無源光網絡技術,目前PON口的以太網速率為對稱1Gbit/s,目前已有廠商可以提供2.5Gbit/s和10Gbit/s的PON口。典型光分路比為 1:32。
GPON:基于 ITU-T G.984 標準的 Gbit/s 無源光網絡技術,典型速率為下行 2.5Gb/s、上行 1.25Gb/s,典型光分路比為 1: 64。
FTTH:光纖到用戶家庭,用戶接入設備部署在用戶家里。
FTTO:光纖到辦公室,用戶接入設備部署在辦公室。FTTB:光纖到用戶樓宇,用戶接入設備部署在樓內,典型應用情況下,用戶線纜長度在 100m~300m 以內。
FTTCab:光纖到交接箱,用戶接入設備部署在小區機房(或室外機柜),典型應用情況下,用戶銅纜接入距離為 500m~1km。
IAD:軟交換接入層設備,用于將用戶的話音業務分組化并接入到分組交換網絡中,其用戶端口數一般為幾個~幾十個。
AG:軟交換接入層設備,完成電路交換網的承載通道和分組網 的媒體流之間的轉換,為用戶提供多種類型(如模擬用戶、V5 等)的接入,支持的用戶數量通常多于 IAD(如幾百、幾千)。
BOD:動態帶寬選擇,在用戶不斷線的情況下改變用戶的接入帶寬,實現臨時性的提升用戶接入帶寬。
第三篇:地方弱勢運營商如何發展寬帶業務
兩周內連續走訪了北方H省的七個市,考察某弱勢運營商(以下簡稱A公司)的寬帶業務發展情況,跑了二十多個營業廳,跟近七十名客戶經理進行了座談,對于地方弱勢運營商發展寬帶業務算是有了一點認識吧。
1.弱勢運營商寬帶業務的劣勢
一是網絡資源的嚴重不足:以A公司為例,目前網絡覆蓋只在市區內的部分小區,大部分縣和全部的農村市場都沒有寬帶覆蓋。甚至在市區內寬帶覆蓋率不到40%。另外,在覆蓋區域內的用戶滲透率也極低,全省只有10%左右。也就是說,如果H省有1000萬城市家庭,那么A公司的寬帶只能連接到400萬,實際上則只有40萬的用戶使用其寬帶業務。
二是市場份額低。目前A公司在該省市場的份額只占10%左右,而最大的運營商則占據75%的市場份額。根據經驗,當運營商在一地的市場份額低于15%時,它所擁有的話語權就極其有限。
三是剩余寬帶端口嚴重不足。目前A公司的寬帶端口實際占有率超過60%,可供將來發展的端口不多。四是網絡資源建設資金較為捉襟見肘,投資嚴重不足。
在這樣內外交困的境地,A公司的寬帶業務下一步該如何發展?不難看到,現在最大的制約是網絡資源的不足,要在資金有限、資源有限的條件下,最省成本、最大效率的發展用戶。這就要思考如下問題:如何建設網絡資源?顧客從哪里來?如何吸引顧客?顧客來了如何留住顧客?
2.細分市場在哪里
任何一個產品的發展戰略無不是要先識別顧客從哪來。對于弱勢運營商而言,顧客無非來自兩個方面:在競爭對手已占據的市場搶對手的客戶,在新市場開拓新客戶。
競爭對手已有的市場就是那些已經成型的小區、尤其是那些需要改造的小區、那些對競爭對手嚴重不滿的顧客。
新市場包括那些A公司寬帶尚未進入的小區、縣域市場和農村市場。
但還有一部分客戶我們不能忽視,那就是A公司現在的寬帶用戶。在通信領域,用戶停拆機率都是很高的,如果能將這個比例降下幾個百分點,比發展新客戶劃算多了。這部分要客戶要挽留、保存好。
3.如何擴大網絡覆蓋
其實電信運營商有一個巨大的無形資本,那就是他們的整合社會資源的力量。對于A公司來說,在自有力量不足的情況下,要大力發展其他社會力量。要做到投資建設有重點,有步驟,在市區等成熟市場要堅持以自行建設為主,社會合作為輔,在縣域和農村市場可以以社會力量為主,自有力量為輔。
從寬帶技術上,應該采取優于競爭對手的技術,比如光纖接入,提高寬帶速度,打出品牌。在部分區域可以在最后一公里采取無線寬帶接入的方式,比方說農村市場。
要大力建設無線寬帶基站,將無線寬帶和有線寬帶結合起來。目前有部分人士每個月有小部分的移動
辦公需求,如出差等。針對這部分客戶,可以在有線寬帶套餐之外,再附加一個無線寬帶包,每個月贈送一定時長的無線寬帶上網時限,這樣將極大的改善用戶的感知。
總體說來,作為地方的弱勢運營商,A公司在寬帶發展上大可以步伐大一點。要明白市場領導者的心理弱點,他們是怕天下大亂的,作為市場挑戰者,亂一點,沒關系。此外,還要縱橫捭闔、遠交近攻,采取各種方式對市場領導者采取騷擾、擾亂戰略。
第四篇:智能小區與寬帶接入網建設研究
智能小區與寬帶接入網建設研究
摘要:伴隨著我國通信技術以及計算機網絡技術的不斷發展,人們對智能化小區的要求也越來越高,主要體現在寬帶接入網的建設方面。寬帶接入網的建設是建設智能小區的關鍵舉措,目前比較常見的寬帶接入技術有WLAN、FTTx等,本文主要就這些寬帶接入技術的優缺點進行分析,希望能夠更好的解決智能小區的寬帶接入問題。
關鍵詞:智能小區;寬帶接入;WLAN;FTTx
隨著多媒體移動性需求的不斷提高,如今的無線頻譜資源已經無法滿足當前的通信要求[1]。無線接入方式具有一定的缺陷,主要表現在頻譜資源不足、可靠性低,不僅如此覆蓋范圍也有一定的區域限制。基于此種需求,智能小區必須要進行互聯網的接入,并且要是寬帶接入。當前我國城市智能小區的寬帶接入不管是在網絡建設還是在應用上都面臨一定的問題,主要表現在三個方面,分別是主干線部分、配線及引入線部分以及寬帶信息服務部分。
一、智能小區的概述
伴隨著我國社會的發展,電子信息技術在人們的日常生活中出現的頻率越來越高,電子信息技術的應用使得人們的生活水平得到日益的提升。發展迅猛的中國電信行業也在發展的浪潮中不斷的改變著人們的生活。不僅如此,還會隨著寬帶接入網的發展以及完善,促進人們居住空間的通信發展,基于此種情況,智能小區的概念應運而生[2]。根據建設部提出的相關規范,智能小區的概念與定義已經不同于之前,當前的智能小區正處于快速發展的階段,雖然智能小區的概念還沒有完全的定型但是智能小區的基本與核心具有一定的統一性。由此可見,基于新環境下的智能小區,具備先進的網絡基礎,通過對建筑以及運行服務等管理進行綜合化進而達到高效益以及高舒適的運營模式,智能小區是一種新型的居住模式,通過將住宅建筑與高科技進行集成設計進而為用戶提供一種便捷、友好的居住環境。
(一)智能小區的特點分析
依據智能小區的發展歷程以及發展現狀分析智能建筑與智能小區之間的區別;以及智能小區與小區智能化的區別。
1、就智能建筑與智能小區之間的區別分析,先有智能建筑的發展,之后才有智能小區的建設。智能小區本質上屬于智能建筑的范疇,但是智能小區也具有一定的特殊性[3]。智能小區的重點在于生活服務上以及物業的管理上;智能小區對先進的技術要求不高;智能小區追求一定的經濟性,主要是節省投資滿足需求。
2、智能小區與小區的智能化也存在一定的差異性,智能小區是小區智能化發展的最高表現,具有一定的復雜性以及綜合性。不管是核心硬件還是軟服務都是一種綜合性的智能服務系統。小區智能化可以說是智能小區的核心硬件系統。
(二)智能小區的功能分析
針對智能小區的發展,智能化不是根本的目的,而是一種關鍵的手段。其主要是通過智能化的系統來對住宅環境進行營造。與一般的住宅相比,智能住宅具有一定的優勢,主要體現在以下幾個方面:
1、安全性較高、可以防火、防爆以及防盜等;
2、物理環境比較舒適;
3、通信設備先進,信息處理終端設備相對完善;
4、能夠對家用電器等實現智能化的控制等;
5、可以實現社區的信息化服務等
總之,智能小區是一種集高科技、綜合性以及服務性于一體的新型的住宅模式。其發展是與寬帶接入網緊密相連的。
二、寬帶接入網建設研究
(一)寬帶光纖接入
光纖接入主要采用光纖作為主要的傳輸媒體,代替了傳統的雙絞線。實現了從區域電信機房的光線路終端到用戶終端設備光網絡單元之間的信號傳輸。依據光纖到用戶的延伸距離可以將其劃分為光線到戶、光纖到路邊、光纖到大樓以及光纖到節點幾種應用形式[4]。光纖到戶一直以來說都是人們不懈追求與探索的技術方向,而無源光網絡是未來光纖到戶的主要解決方案。無源光網絡主要是指光纖路終端與光網絡單元之間的光配線網絡全部采用無源器件,進而有效的避免了電磁的干擾以及雷電的影響。降低了線路與外部設備出現的故障率,對供電配置與網管的復雜性進行了簡化,進而有效的降低了運維的成本。無源光網絡的接入模型如下圖一所示:
圖一:無源光網絡的接入模型圖
(二)寬帶無線接入
雖然光纖接入是未來寬帶的接入方向,但是因為其巨額的資金以及龐大的工程量使得其很難在短時間內完成。基于此種背景條件下,寬帶無線接入技術就應運而生,并且因為其經濟靈活性得到廣泛的關注。
結語:
綜上所述,智能小區的發展與完善離不開對寬帶接入網建設的研究。在相當長的一段時間內,有線接入方式與無線接入方式將會互補共存,并且在彼此的競爭中促進智能小區的發展與完善。
參考文獻:
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第五篇:基于EPON+EOC技術構建廣電綜合業務寬帶接入網
基于EPON+EOC技術構建廣電綜合業務寬帶接入網
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摘要:基帶傳輸與同軸Wi-Fi技術已經進入商用階段,不少地方正進行試點工作,相信不久的將來會出現
越來越多的EPON+EOC網絡。
隨著寬帶業務的發展,人們越來越意識到網絡接入部分(最后一公里)存在嚴重的帶寬“瓶頸”。接入部分兩頭目前已跨入吉比特級以上的速率,如用戶端廣泛使用的PC內部傳送的速率已達到吉比特速率;而作為接入部分的另一頭,城域網或骨干網的每波長速率也已達到2.5~10Gbit/s,它們比接入部分高出至少3個數量級。隨著三網合一的推行,突破接入網瓶頸變得越來越迫切,只有突破接入部分的帶寬“瓶頸”,才能使整個網絡有效發揮寬帶的作用,真正推動各種業務的發展,給運營商帶來經濟效益和社會效益。從技術上講有三種方式突破接入網瓶頸,一是甚高速數字用戶線路(VDSL);二是基于無源光網絡(PON)的光纖到戶(FTTH);三是高速無線接入。EPON是基于吉比特以太網的無源光網絡技術,繼承了以太網的低成本
和易用性以及光網絡的高帶寬,是實現FTTH眾多技術中性價比最高的一種。隨著EPON國際標準——IEEE802.3ah在2004年正式發布,EPON的產業聯盟已經吸引了眾多廠商的積極參與,從EPON的核心
芯片、光模塊到系統,EPON的產業鏈已經日趨成熟。
1、EPON技術及特點
(1)EPON的發展
光纖接入從技術上可分為兩大類:有源光網絡(AON,ActiveOpticalNetwork)和無源光網絡(PON,PassiveOptical Network)。PON是一種純介質網絡,由于消除了局端與用戶端之間的有源設備,它能避免外部設備的電磁干擾和雷電影響,減少線路和外部設備的故障率,提高系統可靠性,同時可節省維護成本,是電信維護部門長期期待的技術。PON的業務透明性較好,原則上可適用于任何制式和速率的信號。目前基于PON的實用技術主要有APON/BPON、GPON、EPON/GEPON,其主要差異在于采用了不同的二層技術。具
體如圖1所示。
圖1
APON二層采用的是ATM封裝和傳送技術,因此存在帶寬不足、技術復雜、價格高、承載IP業務效率低等
問題,未能取得市場上的成功。
為更好適應IP業務,第一公里以太網聯盟(EFMA)在2001年初提出了在二層用以太網取代ATM的EPON技術,IEEE802.3ah工作小組對其進行了標準化,EPON可以支持1.25Gbit/s對稱速率,隨著光器件的進一步成熟,將來速率還能升級到10Gbit/s。由于其將以太網技術與PON技術完美結合,EPON成為了非常適合IP業務的寬帶接入技術。
(2)EPON系統的構成在一個EPON中,不需任何復雜的協議,光信號就能準確地傳送到最終用戶,來自最終用戶的數據也能被集中傳送到中心網絡。在物理層,EPON使用1000BASE的以太PHY,同時在PON的傳輸機制上,通過新增加的MAC控制命令來控制和優化各光網絡單元(ONU)與光線路終端(OLT)之間突發性數據通信和實時的TDM通信。由于ONU在自己的時隙內發送數據報,因此沒有碰撞,不需CDMA/CD,從而充分利用帶寬。另外,EPON通
過在MAC層中實現802.1p來提供與APON/GPON類似的QoS。
與其它PON技術一樣,EPON技術采用點到多點的用戶網絡拓撲結構,利用光纖實現數據、語音和視頻的全
業務接入的目的。
EPON的系統結構如圖2所示。一個典型的EthernetoverPON系統由OLT、ONU、POS組成。OLT(OpticalLine Terminal)在廣電組網系統中放置于前端,因成本等因素的制約,在光纖鋪設到樓的條件下,ONU(Optical Network Unit)放置于樓道,下連EOC(Ethernet over Cable)局端設備。POS(Passive Optical Splitter)是無源光纖分光器,可多級連接,靈活組網。EPON系統使用單模光纖,在一芯光纖上利用上下行兩個波(上
行波長1310 nm,下行波長1490 nm)傳輸雙向數據。
圖2
EPON的優點主要表現在以下幾個方面。
·成本低,維護簡單,容易擴展,易于升級。EPON結構在傳輸途中不需要電源,節省電力,容易鋪設,不
占用小區機房,無需任何有源光模塊,長期運營成本和管理成本的節省很大。
·EPON系統這種無源點對多點的光網絡和原有廣電HFC網絡中的光網絡完全類似。在光纖到樓道的布局方式中可以多個樓道共用一芯主干光纖,并且可以根據用戶的實際地理分布情況和用戶數靈活分光布纖,接
入大量用戶,大量節省主干光纖。
·EPON系統是面向未來的技術,完全基于以太網標準協議802.3ah,模塊化程度高,擴展容易,投資回報
率高,是日后向全IP網絡過渡的一個很好的選擇。
·上下行數據都在同一芯光纖傳輸,完全解決雙向傳輸問題,提供高對稱帶寬。EPON目前可以提供上下行
對稱的1.25Gbit/s的帶寬。
·帶寬分配靈活,服務有保證。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過DBA(動態帶寬算
法)、DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現對每個用戶進行帶寬分配,并保證每個用戶的QoS。
(3)EPON傳輸原理
EPON從OLT到多個ONU下行傳輸數據和從多個ONU到OLT上行傳輸數據是十分不同的,所采取的不同的上
行/下行技術分別如圖3所示。
當OLT啟動后,它會周期性地在本端口上廣播允許接入的時隙等信息。ONU上電后,根據OLT廣播的允許接入信息,主動發起注冊請求,OLT通過對ONU的認證(本過程可選),允許ONU接入,并給請求注冊的ONU分配一個OLT端口惟一的一個邏輯鏈路標識(LLID)。
數據從OLT到多個ONU以廣播式下行(時分復用技術),根據IEEE802.3ah協議,每一個數據幀的幀頭包含前面注冊時分配的、特定ONU的邏輯鏈路標識(LLID),該標識表明本數據幀是給ONU(ONU1、ONU2、ONU3,......,ONUn)中的惟一一個。另外,部分數據幀可以是給所有的ONU(廣播式)或者特殊的一組ONU(組播)。在圖3的組網結構下,在分光器處,流量分成獨立的三組信號,每一組載有到所有ONU的信號。當數據信號到達ONU時,ONU根據LLID,在物理層上做判斷,接收給它自己的數據幀,摒棄那些給其它ONU的數據幀。如圖3中,ONU1收到包1、2、3,但是它僅僅發送包1給終端用戶1,摒棄包2和包3。對于上行,采用時分多址接入技術(TDMA)分時隙給ONU傳輸上行流量。當ONU注冊成功后,OLT會根據系統的配置,給ONU分配特定的帶寬(在采用動態帶寬調整時,OLT會根據指定的帶寬分配策略和各個ONU的狀態報告,動態地給每一個ONU分配帶寬)。帶寬對于PON層面來說,就是多少可以傳輸數據的基本時隙,每一個基本時隙單位時間長度為16ns。在一個OLT端口(PON端口)下面,所有的ONU與OLTPON端口之間的時鐘是嚴格同步的,每一個ONU只能夠在OLT給它分配的時刻開始,用分配給它的時隙長度傳輸數據。通過時隙分配和時延補償,確保多個ONU的數據信號耦合到一根光纖時,各個ONU的上行包不會互相
干擾。
對于安全性的考慮。上行方向,ONU不能直接接收到其它ONU上行的信號,所以ONU之間的通信都必須通過OLT,在OLT可以設置允許和禁止ONU之間的通信。在缺省狀態下是禁止的,所以安全方面不存在問題。對于下行方向,由于EPON網絡下行是采用廣播方式傳輸數據,為了保障信息的安全,從以下幾個方面進行
保障。
·所有ONU接入的時候,系統可以對ONU進行認證,認證信息可以是ONU的惟一標識(如MAC地址或者是
預先寫入ONU的一個序列號),只有通過認證的ONU,系統才允許其接入。
·對于給特定ONU的數據幀,其它的ONU在物理層上,也會收到數據,在收到數據幀后,首先會比較LLID(處于數據幀的頭部)是不是自己的,如果不是,就直接丟棄,數據不會上二層,這是在芯片層實現的功
能,對于ONU的上層用戶,如果想竊聽到其它ONU的信息,除非自己去修改芯片來實現。
·加密,對于每一對ONU與OLT之間,可以啟用128位的AES加密。各個ONU的密鑰是不同的。·VLAN隔離:通過VLAN方式,將不同的用戶群或者不同的業務限制在不同的VLAN,保障相互之間的信息
隔離。
2、EPON廣電網絡解決方案及最后一百米同軸寬帶接入技術
(1)EPON廣電網絡解決方案
設計獨立互不干擾的兩套網絡:EPON數據傳輸網和原有的有線電視承載網,如圖4所示。
有線電視承載網由數字電視平臺、總前端設備、分前端設備、光節點和同軸分配網組成,完全繼承和利用
廣電原有的網絡資源,承載原有的廣播電視信號。
EPON網絡由分前端OLT設備、分光器和放置于樓道的ONU設備組成,提供數據雙向傳輸通道,解決分前端
到樓道的光纖雙向傳輸問題,可承載IPTV、數據傳輸、IPPhone等多種業務。
廣播電視節目根據距離的遠近采用1550nm/1310nm“物理星型、邏輯環型”的拓撲結構,先由總前端送至
分前端,然后再由各分前端采用1310nm波長將信號送至片區內各個光節點。
EPON系統使用單模光纖,在一芯光纖上利用上下行兩個不同波長(上行波長1310nm,下行波長1490nm)
傳輸雙向數據。
利用EPON實現FTTB之后的入戶方式主要有以下3種。
·FTTH(光纖到戶),用戶端配置ONU接收數據信息。
·LAN,ONU到樓棟后,使用雙絞線入戶,用戶帶寬可控制OLT輸出端口及樓棟二層交換機進行調節。·EOC,ONU到樓棟,用戶端最后100m依然使用同軸電纜入戶,盡可能地縮小改造范圍,用戶端配置EOC
模塊與ONU進行數據交換。
EOC(EthernetOverCable)主要可分為基帶傳輸、調制傳輸、2.4GHz擴展應用三類,其中又可細分出很多
具體的標準/非標準技術,如基帶、MoCA、同軸Wi-Fi、CableRan、UcLink等。
EOC方案使用原有同軸資源解決最后一百米的接入問題,避免龐大的雙線入戶改造工程,在不影響原有下
行廣播電視信號的情況下,提供數據上下行傳輸功能。
EPON+最后一百米無源同軸寬帶接入是最適合廣電網絡的雙向改造模式,電信目前主推PON+最后一公里
雙絞線接入。
(2)最后一百米同軸寬帶接入技術
·基帶傳輸
同軸電纜帶內頻率是0~1000MHz,有線電視系統工作于5~860MHz,其中,5~65MHz用于上行通道。而在實際的應用中,5~20 MHz頻帶由于雜散信號干擾嚴重,無法被采用頻帶傳輸方式的CMTS/CM通信系統所使用。而以太網是基帶傳輸系統,以10Mbit/s(10BASE-T)速率傳輸時,以太網信號的功率譜主要集中在0.5~15 MHz范圍內。這就為在同軸電纜網絡中建立以太網提供了頻率資源的可能。事實上,當今的數據交換芯片和電子技術,完全可以低成本地在有線電視HFC網絡中通過同軸電纜實現100 m距離無中繼的10BASE-T通信。
·同軸Wi-Fi帶外傳輸
通過深入研究發現,在一定的應用環境和條件下,與其它傳輸媒介/方式相比,同軸電纜傳輸頻率高于1GHz信號的優勢依然十分突出。當傳輸距離小于60m時,同軸電纜對2.4GHz信號的傳輸性能優于無線傳輸可達
dB以上。同軸電纜這一優勢,可供有線電視網絡充分利用,實現基于同軸電纜的WLAN接入。
·MoCA
MoCA的全稱是MultimediaoverCoaxAlliance(同軸電纜多媒體聯盟),是同軸電纜的擁護者成立的聯盟,其目的是充分利用70%家庭的客廳以及83%家庭的主臥室內裝有同軸電纜。
MoCA的帶寬能夠同時滿足一個高清電視、一個ATSC數字電視、兩個標清電視和10Mbit/s的數據流,并且
可以對視頻流進行遠程控制(如PVR等)。
·CableRan
CableRan是一種建立在單向有線電視網絡上的寬帶接入系統。CableRan接入設備的組成包括前置小局端
MAS、智能端口I/O和網絡管理軟件。
前置小局端MAS是一種多方式接入IP網關設備,它可以把前端設備I/O再還原成IP信號,是IP和射頻轉換的介于同軸和IP接口部分的設備。每個前置MAS可以支持64個端口I/O,該前置MAS可以方便地放置在樓棟或光節點處。智能端口I/O設備是一種信號轉換設備,它可以把來自于前置MAS調制在同軸電纜上的IP信號,還原為以RJ45或USB接口形式的標準以太網信號。
只需要智能終端I/O來替換現有的普通機頂盒,另外在干線和樓棟之間加一個MAS小局端就可以了。CableRan技術上行帶寬可達10Mbit/s,下行帶寬可達48Mbit/s。占用5~65MHz頻率部分,其中5~36MHz
用于上行,40~65 MHz是下行頻段。下行采用16/64/256QAM調制,上行采用QPSK、16QAM調制。
·UCLink
UCLink系統在現有單向HFC網絡上采用疊加網的方式實現同軸寬帶接入。
UCLink采用QAM調制解調方式,并將傳輸信號放在HFC網的最高端(800~1000MHz),該頻段信道內常規
干擾最低,800~1000MHz信號使用簡易高通濾波器即可繞過網內單向放大器。
UCLink將上行信號放在800~900MHz的頻率范圍,下行信號放在900~1000MHz的頻率范圍,是上、下行
速率完全對稱的傳輸結構。
按64QAM計算,100MHz頻率范圍能傳輸的速率約為500Mbit/s。
UCLink綜合接入系統中的局端設備一般放置于光節點,主要完成用戶終端的接入,數據報文的轉發,接入用戶管理和帶寬控制(需要與BAS配合);上行提供10/100Base-T以太網接口與以太網交換機或BAS(寬帶接入服務器)相接,下行提供同軸射頻接口經CATV同軸分配網與用戶終端相接;每一個局端設備根據帶
寬要求可接入若干個UCLink用戶終端。
UCLink綜合接入系統中的用戶終端設備(UCM)的功能是實現以太網數據的調制解調和協議轉換處理。上行接口為射頻接口(上行信道頻率800~900MHz),經HFC網絡中的同軸分配網與UCM相連,下行提供
10/100Base-T以太網接口與計算機或其它數據設備相連。
750~1000MHz為預留的雙向數字個人通信頻域。電纜在800~1000MHz范圍的衰減很大,傳輸距離短,所以要求UCLink接收設備有高靈敏度的信號接收能力,而高靈敏度接收設備又容易受外部人為信號干擾。
3、結束語
UCLink與CableRan技術在前兩年有小部分廣電用戶在使用,但效果不是很理想,沒有大范圍采用。基帶傳輸與同軸Wi-Fi技術已經進入商用階段,不少地方正進行試點工作,相信不久的將來會出現越來越多的EPON+EOC網絡。
無源以太網EPON利用PON的拓撲結構實現以太網的接入,具有高帶寬、易維護、低成本等優點,可以通過單一平臺綜合接入語音、數據、視頻等多種業務。EPON技術和HFC網絡的結合,為廣電網絡迅速開拓寬帶
接入業務提供了新的解決方案。