寬帶光纖接入網(wǎng) 2

1、寬帶光纖接入網(wǎng)及其應(yīng)用情況交流,寬帶改變生活,未來將是一個寬帶無處不在的世界，用戶需要隨時隨地享受到各種融合的寬帶多媒體服務(wù)，這些業(yè)務(wù)是未來寬帶網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向，將成為運營商收入的重要來源，必將對構(gòu)建寬帶接入網(wǎng)絡(luò)提出新的要求。,無源光網(wǎng)絡(luò),無源光網(wǎng)絡(luò)（ PON ）由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA(時分多址接入)方式，而且可以靈活地組成樹型、星型、總

2、線型等拓撲結(jié)構(gòu)(典型結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu))，PON的本質(zhì)特征就是ODN全部由無源光器件組成，不包含任何有源電子器件。這樣避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，簡化了供電配置和網(wǎng)管復雜度，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術(shù),越來越受到業(yè)界的關(guān)注和重視,發(fā)展非常迅猛。與點到點的有源光網(wǎng)絡(luò)相比，PON技術(shù)的主要特點在于維護簡單，成本較低（節(jié)省光纖和光接口）和較高的傳輸帶寬，其高性能價格比的

3、特點會使其在很長時間內(nèi)保持競爭優(yōu)勢，PON一直視被為接入網(wǎng)未來的發(fā)展方向。,PON網(wǎng)絡(luò)由于其簡潔、廉價、可靠的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)被普遍認為是寬帶接入網(wǎng)的最終解決方案，支持光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到戶（FTTH）的接入。與核心網(wǎng)不同的是FTTX對成本更加敏感，F(xiàn)TTX成本主要有兩個方面，一是設(shè)備的采購價格，二是運營成本。目前ADSL設(shè)備的價格下降潛力已經(jīng)不大，但是FTTX的成本隨著規(guī)模增長有望繼續(xù)下降。從整體上看，

4、在接入網(wǎng)領(lǐng)域光通信醞釀著新一輪的發(fā)展。所以FTTX技術(shù)目前已被證實不僅技術(shù)上是成熟的，而且經(jīng)濟上是可行的。 PON從傳輸標準上分，可以分為APON、EPON和GPON三種。,APON技術(shù)特點：,APON以ATM作為承載協(xié)議, 由于業(yè)務(wù)提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率低，成本較高，其市場前景隨著ATM的衰落而淡出人們的視線。以FTTB為例， APON的典型主干下行速率可達622Mbit/s，但分路后實際可分到每個用戶的帶寬不能滿足

5、用戶對帶寬的需求。按32路計算，每一個分支的可用帶寬僅剩19.5Mbit/s，再按10個用戶共享計算，則每個用戶僅能分到約2Mbit/s的帶寬。,EPON和GPON的技術(shù)比較：,Ethernet PON（EPON） EPON是將Ethernet技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合起來的產(chǎn)物，其目標是用最簡單的方式實現(xiàn)點到多點結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。EPON屬于以太網(wǎng)標準的范圍，對于向全IP網(wǎng)絡(luò)過渡是一個很好的選擇。 EPON特點是：消

6、除了ATM和SDH層，降低了初始成本和運行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。EPON的主要缺點是總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。,,GPON(Gigabit PON) 具有更高比特速率（最高2.4Gb/s）、能以原有格式（可以說是透傳）和極高的效率（帶寬利用率可以達到90%以上）傳送多種業(yè)務(wù)（包括TDM和數(shù)據(jù)）的光接入網(wǎng),注意：,EPON與GPON最大的區(qū)別是標準

7、的不同： EPON的依據(jù)是 IEEE 802.3ah工作組制定的Ethernet PON（EPON）標準。 GPON的依據(jù)是 ITU/FSAN制定的Gigabit PON（GPON）標準，G.984.1、G.984.2,EPON工作原理－下行,,EPON工作原理－上行,,xPON組網(wǎng)的特點,,采用WDM技術(shù)，實現(xiàn)單纖雙向傳輸EPON速率上行、下行對稱1.25GbpsGPON速率上行、下行對稱和非對稱兩種方式，上下行最

8、大2.5Gbps采用以下兩種復用技術(shù)下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，SCB實現(xiàn)天然組播上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，靈活區(qū)分SLA用戶,接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性,業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機經(jīng)濟建設(shè)的契機,業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,1.IP流量占全網(wǎng)流量95％以上。2.未來視頻業(yè)務(wù)（尤其是高清)的普及需要極大提升接入帶寬。3.業(yè)務(wù)發(fā)展與帶寬增長相互促進，帶寬需求的增長永無止境。,,CHINANET省際骨干網(wǎng)帶寬需求(Gbps

9、),接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性,業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機經(jīng)濟建設(shè)的契機,網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要,接入網(wǎng)的轉(zhuǎn)型及融合是業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)融合的重要基礎(chǔ)之一,終端,接入,核心網(wǎng),業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò),運營支撐系統(tǒng),業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的整合,運營支撐系統(tǒng)的改造,CN2、IP城域網(wǎng)改造、軟交換,家庭網(wǎng)關(guān),業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載和控制,,業(yè)務(wù)的統(tǒng)一受理和運營,,怎么辦？,需求,寬帶及IP化統(tǒng)一接入,,,,光纖向用戶延伸，已成為全球主流運營商共同的戰(zhàn)略，并已開始快速推

10、進。,,,日本,,2007年6月底，F(xiàn)TTH用戶達966萬戶2006年6月起，DSL用戶呈負增長,,美國,,2007年9月底，F(xiàn)TTH/FTTP覆蓋955萬家庭/企業(yè)，連通214萬家庭/企業(yè),,歐洲,,2006年底，F(xiàn)TTH覆蓋300萬家庭，有80萬家庭開展FTTH業(yè)務(wù),接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性,業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機經(jīng)濟建設(shè)的契機,技術(shù)發(fā)展的契機,1:軟交換及IMS: 話音的VoIP2:PON技術(shù)的發(fā)展

11、，價格的下降3:技術(shù)及設(shè)備的融合（話音、數(shù)據(jù)和傳輸）4:光纖價格很低,接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性,業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機經(jīng)濟建設(shè)的契機,經(jīng)濟建設(shè)的契機,城市改造新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)村電網(wǎng)改造西部大開發(fā),城市地區(qū)大量的新建小區(qū)農(nóng)村寬帶市場進入發(fā)育期,,光進銅退,中國電信接入網(wǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的核心是光纖化戰(zhàn)略，具體指導思想是改變原有的以銅纜接入為主的建設(shè)模式，將光纖盡可能向用戶端延伸，城市地區(qū)新建小區(qū)光纖到樓，農(nóng)村

12、宜采用有線方式建設(shè)的地區(qū)光纖到行政村，進一步推進光纖到戶產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，在合適的時機推廣光纖到戶的建設(shè)。,城市新建區(qū)域:,停止主干和配線銅纜的建設(shè)，將光纖推進到樓宇，主要采用FTTB的模式，高檔商務(wù)區(qū)和住宅區(qū)在投資效益合理的前提下也可直接建設(shè)FTTH?？紤]FTTB向FTTH演進需要，進樓光纜應(yīng)采用6芯以上，對于高密度高層樓宇可采用12芯光纜。FTTB模式下可采用PON或者P2P（光纖直驅(qū)）的接入方式，樓內(nèi)用戶采用LAN或DSL接入。

13、采用PON接入時，樓內(nèi)設(shè)備可采用ONU內(nèi)置LAN(DSL)和IAD的方式，也可采用分別外置的方式，向用戶提供寬帶和話音業(yè)務(wù)。為便于設(shè)備的維護管理，樓內(nèi)設(shè)備宜集中放置。,城市改造區(qū)域:,停止主干銅纜的建設(shè)。因新增大量用戶、原有主干銅纜老化或遷改等原因需要新建主干銅纜，或因窄帶交換機退網(wǎng)用軟交換替代時，可以考慮新建寬窄帶綜合接入節(jié)點，并盡量利用原有窄帶設(shè)備資源。結(jié)合業(yè)務(wù)需求有計劃、分區(qū)域、分步驟實施光進和銅退工作，優(yōu)先改造需提速但銅纜

14、超長的用戶線路。因地制宜地選擇現(xiàn)有銅纜的改造方式，所改造的銅纜應(yīng)一步到位，主要采用FTTN的建設(shè)方式，有條件的區(qū)域可以直接改造為FTTB。,農(nóng)村、鄉(xiāng)村：,原則上停止主干銅纜的建設(shè)，將光纜延伸到行政村和大的自然村。對于銅纜被盜嚴重、線路老化和自然災害等因素導致銅纜維護成本較高的地區(qū)，可考慮實施銅纜置換退出銅纜。農(nóng)村主干光纜的芯數(shù)選擇按照途經(jīng)行政村的數(shù)量考慮，至少保證每個行政村2芯。,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：,,,,,局端,分配點,樓層,用戶,,,

15、新建組網(wǎng)模式,,SS,BAC,,,新建城區(qū)住宅用戶接入模型一（低端用戶）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,西安,SBC,用戶,可內(nèi)置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,在多媒體箱或弱電井配置內(nèi)置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，采用五類線入

16、戶，將五類線中的一對線用于接入語音業(yè)務(wù)，兩對用于接入寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在用戶側(cè)配置雙口面板。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇業(yè)務(wù)接口接入。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型二（中高端用戶）,,超五類線,用戶,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,,西安,SBC,只提供FE接口的B類ONU,光纖,,分光器1

17、:X,B類ONU,,,B類ONU,,在多媒體箱或弱電井配置B類ONU接入用戶，由于B類ONU直接出RJ45接口，可以不配置配線架，采用超五類線入戶，用戶側(cè)配置家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用戶可以根據(jù)需求自由選擇使用何種業(yè)務(wù)（接口）。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型三（FTTH）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,

18、BR,BR,西安,SBC,光線到戶，在用戶側(cè)放置A類ONU,,分光器1:X,皮線光纜直接入戶（FTTH）方式接入用戶，在用戶側(cè)配置A類ONU，用戶可以根據(jù)需求自由選擇使用何種業(yè)務(wù)（接口）。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型四（商業(yè)樓宇用戶）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線和超五類

19、線,,西安,SBC,用戶,可內(nèi)置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,在多媒體箱或弱電井配置內(nèi)置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，通過雙絞線和超五類線接入用戶。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇接入。,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,五類線,,西安,SBC,用

20、戶,B類ONU,,,內(nèi)置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,舊網(wǎng)改造用戶接入模型五（五類線住宅用戶）,B類ONU,,,在多媒體箱或弱電井配置內(nèi)置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，采用五類線入戶，將五類線中的一對線用于接入語音業(yè)務(wù)，兩對用于接入寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在用戶側(cè)配置雙口面板。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇業(yè)務(wù)接口接入。,,光纖,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,

21、,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,C類ONU,,,,西安,SBC,用戶側(cè)配置DSL上行的家庭網(wǎng)關(guān),C類ONU,,,C類ONU,,分光器1:X,舊網(wǎng)改造用戶接入模型六（雙絞線住宅用戶）,對于要改造的住宅小區(qū)只有雙絞線入戶的情況下，采用FTTB方式接入用戶，采用C類ONU設(shè)備，并在設(shè)備側(cè)配置配線架。對于用戶的語音業(yè)務(wù)需求可以配置上行是DSL的家庭網(wǎng)關(guān)解決。,光

22、纖,,光纖,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,,,西安,SBC,用戶,C類ONU,,,ONU或AG,,分光器1:X,A類ONU,綜合接入設(shè)備AG,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,B類ONU,雙絞線,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,舊網(wǎng)改造用戶接入模型七（

23、零散住宅用戶）,對于要改造的住宅用戶比較零散的情況下，采用FTTN方式接入用戶，采用A類ONU＋AG的方式或B類ONU＋C類ONU的方式，通過雙絞線接入用戶。,設(shè)備配置：,,新建農(nóng)村區(qū)域用戶接入模型八,,光纖,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯(lián),XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,,,西安,SBC,用戶,C類O

24、NU,,,ONU或AG,,分光器1:X,A類ONU,綜合接入設(shè)備AG,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,B類ONU,雙絞線,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,采用A類ONU＋綜合接入設(shè)備的方式或B類ONU＋C類ONU的方式，通過雙絞線接入用戶，在設(shè)備側(cè)配置配線架。對于第一種方式，綜合接入設(shè)備同時提供語音和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，第二種方式中，B類ONU提供語音業(yè)務(wù)，C類ONU提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇接入。,方案

25、一: 光纖進戶(FTTH),,設(shè)備配置：,,方案二:模擬電話＋LAN,,設(shè)備配置：,,方案三:模擬電話＋DSL,,,,設(shè)備配置：,,方案四:FE上行家庭網(wǎng)關(guān),,設(shè)備配置：,方案五:ADSL上行家庭網(wǎng)關(guān),,設(shè)備配置：,,方案六:SIP電話＋LAN,,設(shè)備配置：,,方案七:小型綜合接入,,設(shè)備配置：,,方案八:室外型綜合接入和一體化綜合接入,,設(shè)備配置：,,接入網(wǎng)最優(yōu)覆蓋半徑,新建場景下，接入網(wǎng)建設(shè)總投資的最小值對應(yīng)的最優(yōu)覆蓋半徑(d)

26、：式中 ρ：用戶密度 K0: 覆蓋系數(shù) K1：線路造價 K2：局房投資 K4: 平均距離系數(shù) W： 收斂比,,光纖接入的最優(yōu)覆蓋半徑2到3倍于銅纜接入，接入局點的數(shù)量也小于銅纜接入。,業(yè)務(wù)、帶寬與用戶：,,典型業(yè)務(wù)需求與并發(fā)比,采用EPON方式接入用戶時， PON口覆蓋用戶測算： 在PON線路上，假設(shè)一個PON線路覆蓋寬帶用

27、戶數(shù)為n：n×(8×0.5+2.5×0.5)×50%）+上網(wǎng)（n×4×50%）≤1.25G計算可得n≤260根據(jù)測算，按典型業(yè)務(wù)需求，一個PON口可覆蓋250左右的寬帶用戶。,城市地區(qū)如按50%的寬帶滲透率計算,一個PON端口可覆蓋約500用戶。農(nóng)村地區(qū)寬帶滲透率相對較低，如按20%計算，一個PON端口可覆蓋約1250用戶。如寬帶用戶的帶寬需求較低，則一個PON口可覆

28、蓋更多的用戶數(shù)。,光鏈路設(shè)計,EPON采用1000BASE-PX20時，上、下行R-S點允許的最大衰耗均為25dB。光鏈路 光纖衰耗系數(shù)×傳輸距離 + 光分路器插損 + 活動連接頭損耗 + 光纜線路富余度 < EPON R-S點允許的最大衰耗計算條件： 光纖衰耗系數(shù)(含熔接損耗)：0.4dB/km(上行)，0.3dB/km(下行) 光纜線路富余度 傳輸距離≤5km，取2dB 傳輸距離≤ 10k