家庭寬帶光纖接入技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著P2P、IPTV、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，對接入帶寬的需求進(jìn)一步加大。預(yù)計未來1～3年，單用戶帶寬需求為下行帶寬10M～20M，上行帶寬3M～4M;如果考慮家庭可能有多路標(biāo)清或高清電視，3～5年接入帶寬達(dá)到下行20～30M，上行4～8M。
　　 新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)要求寬帶接入網(wǎng)絡(luò)具有很高的可靠性，需要改進(jìn)原有的樹狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，引入雙星性、環(huán)形等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并能夠提?0ms級的保護(hù)倒換。
　　 在電信市場競爭日益

2、激烈的情況下，為有效支撐河南新聯(lián)通的全業(yè)務(wù)經(jīng)營以及寬帶、視頻、3G等業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，現(xiàn)在的以銅為傳輸媒介，基于不對稱數(shù)字環(huán)路技術(shù)為基礎(chǔ)的寬帶建設(shè)模式不能適應(yīng)未來高速寬帶業(yè)務(wù)需求。2011年中期中國大陸用戶的平均接入速率是807 kb/s，而香港已經(jīng)達(dá)到9.4Mb/s，大陸每個互聯(lián)網(wǎng)用戶平均可用的國際干線帶寬是2.4 kb/s，香港是24.5 kb/s。2011年年中和去年同期相比，中國國際干線帶寬增長18.4％，國內(nèi)干線帶寬年增長50％

3、，總體上還處于低水平的寬帶化。退銅進(jìn)光“作為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型和提高寬帶速率的有效措施。在提高接入帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的支撐能力。增強運營商競爭的核心能力，作為接入網(wǎng)新技術(shù)，基于以太網(wǎng)技術(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)有效緩解當(dāng)前銅纜被盜嚴(yán)重，價格上漲較快，建設(shè)成本不斷增加的狀況。EPON將以太網(wǎng)技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，其目標(biāo)是用最簡單的方式實現(xiàn)一個點到多個點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的千兆以太網(wǎng)光纖接入網(wǎng)絡(luò)，EPON屬于IEEE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)范疇，對于向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過度是個很好的

4、選擇。EPON降低了初始成本和運營成本。可以大量采用以太網(wǎng)成熟的芯片，實現(xiàn)簡單，相對成本低，維護(hù)簡單，容易擴展和易于升級。
　　 近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)寬帶技術(shù)已經(jīng)深入到人們?nèi)粘Ｉ畹拿恳粋€角落，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活工作的必需品。xDSL、LAN、VDSL等是目前最主流的寬帶接入技術(shù)，有效解決了數(shù)據(jù)接入的難題，為人們的生活和工作帶來了極大的便利。但是，隨著上網(wǎng)用戶人數(shù)的增加，網(wǎng)絡(luò)流量也迅猛增長，傳統(tǒng)的依靠出租帶寬

5、的寬帶運營模式已經(jīng)無法滿足日益增長的流量需求，寬帶接入技術(shù)的提升和運營模式的改革面臨了前所未有的壓力。為了解決這些問題，適應(yīng)時代發(fā)展的新需求，寬帶接入網(wǎng)改造的任務(wù)迫在眉睫。
　　 提高網(wǎng)絡(luò)承載多業(yè)務(wù)的能力是進(jìn)行多業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和寬帶接入網(wǎng)改造的必要條件。XDSL的帶寬不夠大、接入距離不夠長，無法滿足日益增長的帶寬需求，已經(jīng)逐漸被PON寬帶技術(shù)所取取代。高帶寬、廣覆蓋、綜合業(yè)務(wù)能力強等是PON寬帶技術(shù)的最主要優(yōu)勢，也是PON技術(shù)能夠得到

6、迅速發(fā)展的根本原因。PON寬帶技術(shù)是一種無源光網(wǎng)絡(luò)，能夠提供足夠大的帶寬，提供多種多樣的綜合業(yè)務(wù)，提升網(wǎng)絡(luò)接入速度。此外，語音、視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等信息只需要一根光纖就能同時傳輸，極大降低了系統(tǒng)的運維難度和成本，為用戶帶來更好的上網(wǎng)體驗。
　　 目前，全球通信界最廣泛使用的兩個PON標(biāo)準(zhǔn)就是EthernetPON(EPON)標(biāo)準(zhǔn)和GigabitPON(GPON)標(biāo)準(zhǔn)。前者是由IEEE802.3ah制定的，后者是由ITU/FSAN制定

7、的。這兩個標(biāo)準(zhǔn)憑借其優(yōu)勢迅猛占領(lǐng)通信領(lǐng)域，總結(jié)起來主要有以下幾個特點:
　　 第一、接入帶寬高。EPON上、下行速率可達(dá)到1.25Gbit/s;GPON的上行速率為1.25Gbit/s，下行速率大幅提高，高達(dá)2.5Gbit/s，完全可以滿足不同用戶的各種需求。
　　 第二、資源利用率高。PON技術(shù)組網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是典型的P2MP點到多點樹狀結(jié)構(gòu)，資源利用率高，一芯光纖可以分支到32甚至64個終端，尤其適用于地理分布

8、相對分散的地區(qū)，極大節(jié)約了光纖資源，降低了光纜線路建設(shè)成本，提高了資源利用率，幫助運營商獲得更大的經(jīng)濟效益。
　　 第三、運營和維護(hù)的成本低。PON寬帶技術(shù)安全性高、易于維護(hù)。光分布網(wǎng)絡(luò)無需電源、空調(diào)等設(shè)備，均采用無源分光器，具有成本低、體積小、易于維護(hù)、穩(wěn)定性高的優(yōu)點;只有局端和用戶端設(shè)備采用有源設(shè)備。與其他寬帶技術(shù)相比，PON寬帶技術(shù)資源耗費小、成本低、易于維護(hù)、穩(wěn)定性好。
　　 鄭州聯(lián)通共有55個端局、2084模塊

9、局/接入網(wǎng)點。共計寬帶端口1698765個，實占率60.32％，端局DSLAM端口354576個，實占率為76.21％，模塊局/接入網(wǎng)DSLAM端口815320個，實占率為71.41％，F(xiàn)TTH端口39601個，實占率為4.93％、PON+LAN端口112250個，實占率為23.02％、PON+DSL端口123910個，實占率為28.93％、LAN端口253108個，實占率為42.94％。
　　 具備4M及以上能力的端口5849

10、48個，8M及以上端口350968個，16M及以上端口528869個。
　　 商務(wù)樓宇共計1086座，寬帶覆蓋率99％，光纖到樓率100％。住宅樓宇共計3444座，寬帶覆蓋率98％，光纖到樓率100％。行政村寬帶率100％，光纜進(jìn)村率100％。在本文中，通過對FTTH的規(guī)劃設(shè)計，列出設(shè)計方案，探討方案可行性，根據(jù)具體小區(qū)情況，給出合理化設(shè)計，在保證用戶享受高帶寬的同時，達(dá)到建設(shè)資金利用最大化。FTTx解決方案提供從ONT到OLT

11、的開放式接入，可提供視頻、語音和高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)。用戶可以根據(jù)實際需要靈活選擇RSP提供相關(guān)業(yè)務(wù)。在接入層，OAN可以對每個用戶提供端到端的業(yè)務(wù)管道將所有業(yè)務(wù)送入城域網(wǎng)，對于完整的OAN而言，OLT上行到城域網(wǎng)后，S-PE和R-PE之間可以通過VPLS管道將每個RSP的業(yè)務(wù)送到相應(yīng)的R-PE端，R-PE再通過專門的GE/10GE接口和RSP的SR或者BRAS相連，進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的認(rèn)證和業(yè)務(wù)處理。具體組網(wǎng)圖如下所示，承載網(wǎng)的Open Acces

12、s模型也有不同的模式，如在遠(yuǎn)端，有些RSP要求按照業(yè)務(wù)類型部屬多臺R-PE進(jìn)行不同業(yè)務(wù)VPLS的終結(jié)，并送入RSP的不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中去。有些城域網(wǎng)絡(luò)則在遠(yuǎn)端只部屬一臺R-PE用于所有業(yè)務(wù)VPLS的終結(jié)，并將業(yè)務(wù)按照RSP分流處理。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是給家庭用戶提供高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)從PC到ONT后先添加一層VLAN ID用于業(yè)務(wù)識別，到OLT側(cè)后，OLT會再添加一層VLAN ID用于區(qū)分不同的RSP。
　　 FTTH場景下的維護(hù)管理

13、主要是對ONT的業(yè)務(wù)配置、故障告警管理、軟件升級和業(yè)務(wù)發(fā)放等方面。GPON終端管理主要是通過OMCI協(xié)議實現(xiàn)對ONT上數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務(wù)的配置和管理;ONT上的所有告警信息通過OMCI消息上傳給OLT，OLT再通過SNMP協(xié)議上報給網(wǎng)管系統(tǒng)。網(wǎng)管系統(tǒng)支持對ONT的批量軟件升級，大大提高了FTTH網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)效率。FTTx解決方案支持FTTH場景下的業(yè)務(wù)自動發(fā)放模式，可以和客戶的OSS等運營系統(tǒng)對接完成所有終端的業(yè)務(wù)發(fā)放。本設(shè)計中局