FTTX接入方式（通用4篇）
FTTX接入方式 篇1
PON技术是宽带接入的主流方向, 可提供高带宽和灵活的带宽控制, 并且建设成本低、容易扩展、维护简单、易于升级, 还可以降低光纤资源和维护费用。
在光接入网发展初期, 居民宽带用户数量均少。为了节省建设成本, 我们可以通过阶段性实施方案来解决, 首先充分利用接入网主干段的富余光缆资源, 先不用考虑大量投资敷设入户光缆, 暂时将光纤接入到小区, 根据小区内的用户分布情况来布放置ONU (一个或几个光节点) 。在用户和ONU之间, 可以根据运营商在用户接入段资源状况, 选择合适的接入方式如:DSL、LAN或者WWLLAANN的方式, 实现不同用户接入。
根据以上情况, 下面就居民小区宽带接入方式PON技术的应用方案分析。
1 通过PON+WLAN接入方式
使用这种接入方式特别适合在没有接入段线路资源的新固网运营商。这样接入方式的最大优点是施工工程量小, 宽带业务开通速度快。特别有利于接入网运营商中的“后起之秀”快速进入市场并争取客户。其组网模式示意图如图所示。
PON+WLAN方式接入中, OLT放在城域网局端机房, 分路器位于在路边光交接箱中, 而ONU则放置在小区居民楼的设备间, 小区用户共享一个或多个ONU, 再通过布放WLAN的AP接入点覆盖小区宽带用户。在业务发展初期用户密度较小时, 只需根据用户位置安装AP接入点, 不必实现全覆盖。随着用户数量增加, 再增加AP接入点数量、调整位置来最终覆盖整个小区。
这种方案的优点是初期工程量小, 见效快。主要缺点是WLAN能覆盖的范围较ADSL小许多、用户终端需要安装WLAN接入网卡, 每户投资较大。这种方案适合提供宽带接入, 提供话音业务适合采用Vo IP技术。
2 通过PON+x DSL接入方式
PON+x DSL接入方式一般适合已经拥有电话线铜缆资源的传统固网运营商 (如:中国电信) , 不需要入户工程, 可以尽可能减少投资成本, 实现小区或个人宽带用户的全覆盖。其组网示意如图2所示。PON+x DSL接入方式中, OLT放在城域网局端机房, 分路器位于在路边光交接箱中, 而ONU则放置在小区机房或者设备间, 小区用户共享一个或多个ONU, 利用已有的电话线铜缆资源传输低频语音信号和高频宽带数据信号, 在用户端需要安装拨号modem和分离器, 分别连接用户普通电话机和电脑。普通的电话业务由用户处的电话交换设备提供, 宽带业务则由ONU提供透明的E1传输通道, 用于局端交换机和远端模块之间的连接。
这种方案的优点是入户工程量小, 部分投资与用户数量呈近似线性关系, 可以申请一户安装一户, 利于渐进投资。主要缺点是DSL技术的线路速率受线路质量影响较大, 一般不能达到理论速率。当用户需要的带宽增加到一定程度, 这种方案就将无法继续满足要求。而且用户规模还要受平均不到30%出线率的影响, 当宽带用户增加到一定数量, 或开展高带宽需求的视频业务时, 只靠原有的铜缆线路, 将无法满足用户需要, 这时就不得不再铺设新电缆, 可是这种电缆投资显然不符合接入网光纤化的发展趋势, 一般就会考虑重新选择接入方案。因此这种组网模式一般只适用于拥有双绞线资源的传统电信运营商开展Internet接入业务, 属于过渡方案。
3 通过PON+LAN接入方式
PON+LAN接入方式比较适合用户比较密集的小区居民楼, 通过5类双绞线直接入户。投资回报及盈利受用户规模的影响较大, 对于零星的宽带接入用户场合将无法获得满意的收益。其网络示意如图所示。
在这种接入模式中, OLT放在城域网局端机房, 分路器位于在路边光交接箱中, ONU放置居民楼设备间或弱电井内, ONU通过下挂以太网交换机提供高密度以太网接口, 利用5类或超5类双绞线连接用户终端, 为用户提供高速的宽带接入。对于用户的语音业务, 可以使用宽带数据通道, 通过Vo IP技术来实现, 也可以通过双绞线采用传统的方式来提供。这种方案的优点是: (1) 可以满足用户较宽的带宽需求; (2) 一次性实现10/100M入户, 接入带宽较大。在用户规模较大时, 这种方案的单用户成本可以与DSL技术相当。该方案的缺点主要是一次性投资较大, 在初期用户数量无法达到盈利规模时, 短期实现盈利比较困难。
4 结束语
我国通信网的发展方向, 主要为宽带化、光纤化、综合化和多业务接入的方向发展, 宽带光纤接入网作为“宽带中国”战略建设的重要组成部分, 不再限于单一业务的承载, 而尽可能利用最新的技术来构建, 如何充分利用现有的资源并以经济有效的成本来建设宽带接入网络, 如本文介绍的PON加上不同的接入方式介绍, 通过较少的代价来实现有限资源的充分利用, 较大的提升用户体验感。
参考文献
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FTTX接入方式 篇2
F T T x+V D S L连接网络在近几年来实施经验不断累积, 网络电路质量已有长足改善;只是在提升VDSL2电路带宽与安装距离的应用上, 屡屡面临覆盖范围不足与高速带宽应用的矛盾[1]。因此, 如何应对服务带宽有效提升、扩大服务安装覆盖范围的挑战, 将是当前FTTx+VDSL连接网络刻不容缓的课题[2]。
2 网络架构的挑战与应对
目前广泛建设的VDSLDSLAM多采用户外型单机型, 其需环境提供包含电力供应、防水防尘与安全防护的条件, 因此, 建设环境常局限于机房外电信机箱与小区住宅的弱电间。当未来VDSL DSLAM逐渐朝向小型化、大量、密集化建设时, 势必面临安装环境不易选择、施工工期过长、点对点式光纤使用数量过高、设备建设与维护成本过高等问题。本节针对FTTx+VDSL连接网络架构发展, 提出新一代FTTx+VDSL网络架构。依据VDSLDSLAM功能要求与接口特性, 新一代FTTx+VDSL网络架构可区分为多任务型与交换型两种FTTx+VDSL网络架构应用, 满足各种服务安装环境需求。
2.1 多任务FTTx+VDSL网络架构
多任务型FTTx+VDSL网络架构V D S L DSLAM的特色在于仅须具备简单的VDSL路由多任务汇集及网络接口媒体转换, 而无须支持Broadband Forum TR-10l所规范的以太网络交换功能要求。在容量要求上, 提供4路 (含4路) 以下VDSL用户线路;在网络接口要求上, 则以GPON (Gigabit-capable Passive Optical Networks) 的ONU (Optical Network Unit) 实体层接口与机房端GPON光终端 (Optical Line Terminal, OLT) 设备连接;在管理要求上, 由机房端OLT提供远程管理, 包含下/上行频宽控制、用户接口管理。此架构最大的优点在于简化户外型SLAM设备的复杂度, 并以最小容量设计, 以利于有限空间下的建设环境选择;另外, 因设备系统架构与功能单一, 后续维护简单, 此外网络接口使用单路光纤, 能在大量、密集化建设时, 提高光缆的使用效益。参考TR-10l规范, 在功能要求上, 须支持以太网络交换功能、信息管理与分流功能、QoS管理功能、及包含IGMP组播路由管理、组播专属V L A N与IGMP组播服务管理等组播服务功能。
2.2 交换行FTTx+VDSL网络架构
交换型F T T x+V D S L网络架构V D S L DSLAM的特色为具备TR-101所规范是以太网络连接所需的交换功能要求。容量上要求提供8路~24路VDSL用户线路。在网络接口上, 提供两种可拔插更换的网络接口模块供冗余选择。第一种为GPONONU光实体层接口模块, 能与机房端GPON OLT设备连接;第二种为GbE接口模块, 能与机房端汇集交换器连接。当具备多路由GbE接口时, 须提供链路汇集功能;当采用ONU光实体层接口时, 则可不提供此功能。在管理要求上, 与多任务型FTTx+VDSL网络架构远程管理不同。VDSLDSLAM须具备完整OAM管理功能。上述规划最大的好处是除能提供包含服务接入、分流与管理等完整用户服务信息管理功能外, 并能弹性依据网络建设环境, 选择由GPON网络接入或由汇集交换器接入。交换型FTTx+VDSL网络架构中, 机房端GPONOLT设备或汇集交换设备扮演网络汇集角色;而HGW功能依据客户端数字家庭网络多媒体服务需求, 可提供两种类型: (1) 当数字家庭网络服务无须具备路由功能需求时。H G W只需提供简单以太网络交换功能; (2) 当数字家庭网络服务具备路由功能需求时, 则改由H G W担任用户服务信息管理角色。
3 VDSL2技术的频宽挑战与应对
3.1 VDSL2技术的频宽挑战
FTTH网络技术与建设逐渐受到重视, 俨然成为夺取用户的新利器。ADSL2+接入技术应用多局限于4Mbps以内之宽带服务, 对于更高频宽需求的多重宽带服务, 则有赖于新一代VDSL2接入技术。尽管VDSL2接取技术在理论上可以提供100Mbps的传输带宽;然而, 来自同一电缆其它DSL同构型和异质性系统的串音干扰, 往往成为VDSL2接入技术在高速传输的服务应用主要影响因素。
3.2 提升VDSL2网络频宽技术
ITU-T解决串音干扰抑制VDSL2传输频宽问题的技术方案, 主要包括虚拟噪音 (Virtua1Noise) 技术和动态频谱管理 (Dynamic Spectrum Management, DSM) 技术。虚拟噪音技术采预留子载波信噪冗余方式, 对受串音干扰变动较大的子载波通道, 施予较大的信噪冗余, 以期将VDSL2链路受串音噪声变动影响降至最低。虚拟噪音技术面临最大问题之一是, 预留子载渡信噪冗余往往牺牲了额外的电路频宽。这对于实现VDSL2高频宽电路是不利的。动态频谱管理技术在降低串音噪声影响时就没有像虚拟噪音技术般所遇到的问题, 不仅可以解决相邻电路干扰问题, 同时实现了高频宽电路的使用。D S M技术是根据相邻电路状态, 在VDSL2链路初始化阶段或Show time时, 以动态调整各子载波频谱功率密度强度等管理频谱方式, 来提升电路传输带宽;并在满足性能 (例如:速率) 要求的情况下, 集中优化管理各相关参数 (例如, 功率频谱密度等) 设定, 使得同一电缆中VDSL2电路传输性能达到最佳的状态。信号信道侦测与更新功能模块透过不断重复前述信号信道估计和串音消除管理的操作, 以确保串音传递函数矩阵和串音消除校正/补偿量能在VDSL2链路的状态获得实时最佳的估算。Vectored VDSL2的传输频宽性能表现几乎近似于无串音干扰时的性能, 可实现VDSL2电路高带宽。
4 结语
本文介绍了两种F T T x+V D S L网络建设方案, 并分析了两种方案的应用范围和其局限性。同时还是探讨VDSL2技术解决方案, 不但可以提升VDSL2电路频宽与实现VDSL2高带宽, 同时, 对于电路频宽非受限于铜线固有传播衰减之回路 (短回路) 矢量VDSL2技术的应用将有助于扩大高频宽VDSL2覆盖范围。
摘要：本文介绍了两种FTTx+VDSL网络建设方案, 并分析了两种方案的应用范围和其局限性。同时还是探讨VDSL2技术解决方案, 不但可以提升VDSL2电路频宽与实现VDSL2高带宽, 同时, 对于电路频宽非受限于铜线固有传播衰减之回路 (短回路) 矢量VDSL2技术的应用将有助于扩大高频宽VDSL2覆盖范围。
关键词：FTTx,VDSL,动态频谱管理
参考文献
[1]FTTx+VDSL2引领宽带接入进入“高铁时代”[J].电信网技术, 2010 (3) :69～70.
FTTX接入方式 篇3
在信息化发展日新月异的今天, 用户的需求已从最初简单的语音和上网业务, 扩展至视频点播、数据等多种业务, 后续还会进一步扩展到包括HDTV、视频通信等Multi-play等业务。新兴业务的发展, 尤其是视频类业务的深入推广, 对网络带宽和稳定性、传输距离等要求越来越高。
随着光纤成本的下降, 近年来, 宽带光接入FTTx相关技术及其应用发展迅速, 已经成为国际范围内的热点之一, 原来主要用于长途及城域网层面的光纤传输也开始向终端用户不断推进, 而GPON作为目前已具备成熟应用条件的先进光接入技术手段, 管理维护运营成本较低, 有较高的应用前景, 将在未来宽带接入的发展中起到至关重要的作用。
2 无源光网络GPON技术概述
2.1 GPON技术
GPON (Passive Optical Network) 技术, 即无源光网络, 它是实现FTTx光纤接入的主要技术, 提供点到多点的光纤接入。如图1所示, 它由如下部分组成:
(1) 局侧的光线路终端 (OLT) , OLT作为局端, 为光接入网提供网络侧接口并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信, OLT与ONU的关系为主从通信关系。
(2) 光分配网络 (ODN) , ODN为OLT与ONU之间提供光传输手段, 其主要功能是完成光信号功率的分配任务。ODN是由无源光元件 (诸如光纤光缆、光连接器和光分路器等) 组成的纯无源的光配线网。
(3) 用户侧的光网络单元 (ONU) , ONU的作用是为光接入网提供远端的用户侧接口, 处于ODN的用户侧。OLT和ONU之间可以灵活组建成树形、环形、总线形以及混合型的网络拓扑结构。
GPON采用波分复用技术, 在OLT和ONU之间, 上下行分别采用不同波长的光信号作为载波, 实现单纤双向传输。下行方向采用1490 nm波长, 上行方向采用1310nm波长进行数据传输, 下行数据流采用广播技术, 上行数据流采用时分多址TDMA技术。
2.2 GPON技术特点
GPON宽带接入技术具有如下特点:
(1) 传输速率高:GPON支持多种速率等级, 可以支持上下行不对称速率, 下行2.5Gbit/s或1.25Gbit/s, 根据实际需求来决定上下行速率, 选择相对应光模块, 提高光器件速率价格比。
(2) 多种分路比:分路比即一个OLT端口 (局端) 带多少个ONU (用户端) 。GPON标准定义分路比为下列几种:1:32、1:64和1:128。
(3) 出色的QoS服务能力:GPON拥有更加完善的动态带宽分配机制 (DBA) 保证QoS。
(4) 建设和维护成本低:GPON结构在传输途中不需电源, 无电子部件, 因此容易铺设, 维护成本低, 且纯介质网络可以有效避免电磁干扰和雷电影响, 长期运营成本和管理成本的节省很大。
(5) 全业务支持能力:GPON可以提供完善的全业务能力, 支持IPTV、宽带上网、VoIP、客户专线和回程接入等众多业务, 用户群体涵盖普通用户、商业客户和其他特殊类型, 有效满足未来网络对多业务的需求。
2.3 服务质量QoS
GPON能够提供完善的QoS服务水平保障措施, 主要采用的技术有:动态带宽分配 (DBA) 、虚拟局域网 (VLAN) 和Type B保护。
(1) 动态带宽分配DBA
动态带宽分配DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制, 目的在于合理地控制带宽资源, 提高PON口的上行线路带宽利用率, 在PON口上增加更多的用户。再根据不同优先级, 提供差异化的带宽保障服务, 使用户享受到更高带宽的服务, 特别是那些对带宽突变比较大的业务。
动态带宽分配 (DBA) 的GPON提供4种带宽分配方式, 分别是:
(1) 固定带宽 (Fixed) :优先级1 (最高) , 针对时延敏感类业务, 如话音, 即使无业务也要占用带宽。
(2) 保证带宽 (Assured) :优先级2, 有业务时分配带宽, 无业务时释放带宽。
(3) 非保证带宽 (Non-Assured) :优先级3, 在满足固定带宽和保证带宽的业务需求的前提下, 根据算法分配带宽。
(4) 尽力而为带宽 (Best-Effort) :优先级4 (最低) , 当其它业务均保证后, 才为此类分配带宽, 且不超过设置的最大带宽。
针对以上4种带宽, 可以针对不同业务、不同客户提供不同的服务质量等级 (SLA) 。GPON网络中定义了5种T-CONT类型, 每种T-CONT支持的服务质量等级见表1。
(2) 虚拟局域网VLAN
VLAN通过对不同用户的不同业务流进行编号, 可以方便的区分不同用户群体和各种业务流, 从而为服务质量区分、流量限定、优先级设置等功能提供技术保障。VLAN编号共4 096个, VLAN资源有限, 应预留一部分使用QinQ方式对VLAN进行扩展。
(3) 网络保护方式
Type A保护方式的特点如图2:设备没有任何备份措施, 主干光纤故障后, 由人工切换至备用光纤, 业务肯定中断, 中断时间取决于线路恢复时间, 如果到用户的线路故障, 业务就会中断, 无法备份。
Type B保护方式的特点, 如图3:OLT设备上有两个GPON接口, 此种保护方式仅限于主干光纤出现故障时, 系统会自动切换到备用系统, 实现了对骨干光纤的保护。保护对象仅限于OLT与ODN之间的光纤故障和OLT单板硬件故障, 对其他类型的故障没有涉及, 可能存在严重完全隐患, 无法满足客户需求。
Type C保护方式的特点, 如图4:OLT和ONU上均有两个GPON接口。OLT的GPON接口要工作在1:1模式下。此种保护方式一种全保护光纤倒换方式, OLT与ONU之间有完全不同的两条通路, 可以保证各种故障都得到恢复。当ONU的主用PON口或用户线路故障时, ONU会自动将业务倒换到备用PON口上, 业务通过备用线路和OLT的备份端口上行, 业务基本不会中断。缺点是:实现难度较大, 成本较高;其中一个端口试种处于空闲状态, 造成系统带宽利用率低。
2.4 GPON网络的业务分析与带宽模型
网络应用和接入带宽呈现跷跷板的互相提升关系, 在一定时间段内会表现为宽带应用不够或者接入带宽不足, 但长期看, 无论是网络应用的带宽需求还是接入带宽的大小都呈现出不断提高的趋势。因此, 在估算客户网络带宽时, 应着眼于未来宽带应用的需求。
3 多种业务场景下的FTTx组网
3.1 上海移动GPON业务应用场景
对不同应用场景的细分, 有助于对具体场景进行针对性设计, 从而在保证服务质量的同时, 合理降低成本。目前, GPON技术已广泛应用上海移动政企客户以及家庭客户的宽带通、商业客户的CMNET和WLAN专线业务、以及IP多媒体子系统 (IMS) 业务的建设中。
对于普通家庭宽带接入的客户来说, 主要业务应用于IPTV、宽带上网、视频通话和VOIP等, 他们对服务质量要求较低, 允许有一定的故障率。
对于高端政企客户以及使用专线业务的商业客户来说, 主要业务应用于IPTV、宽带上网、视频通话、视频会议、VOIP和P2P等业务, 他们对服务质量要求较高, 对故障发生率和及时修复率有所要求。
除此之外, 对于其他应用诸如WLAN接入应用和IMS接入应用等专项业务来说, WLAN客户对服务质量同样有所要求, 一般应用于合作商业客户等场景。
3.2 多种业务场景下GPON的组网
(1) 上海移动IMS接入业务组网
IMS网络目标客户群, 一种是用合作伙伴的一个独立号段发展企业、住宅/家庭用户, 这些用户将是该运营商的固定用户, 可以是新建小区、楼宇等的用户。另外一种是通过VIOP、VPMN等业务发展竞争对手在网用户。IMS接入组网如图5所示, 可采用FTTH直接光纤到户的解决方案有效地解决客户的基本需求。
(2) 上海移动WLAN接入业务组网
无线局域网 (WLAN) 技术作为移动带宽的重要成员之一, 在星巴克、大学校园、机场等场景中得到充分应用。对于规模较大楼层较高的客户, WLAN可采用光纤到楼FTTB+LAN+AP的方式组网;对于规模较小的客户, 可采用直接光纤到户FTTH+AP的方式降低成本, 如图6。
(3) 上海移动固定宽带接入组网
目前, 上海移动“宽带通”的客户群主要面向政企和家庭客户, 其中以商业广场和办公楼居多。此类大型分散的商业客户对于网络的稳定性有一定的要求, 业务以日常的IP语音、宽带上网和视频会议等商务需求为主。因此解决这些楼层高, 办公地点相对分散场景的宽带接入问题, 如图7所示, 可采用FTTB+LAN的接入方式, 分配给每个用户2M至10M不等的独享带宽可基本满足其需求。
4 结束语
GPON作为无源光接入网的解决方案, 能够提供很好的全业务支持能力, 在保证服务质量的同时, 合理降低成本。GPON在不同的应用场景下, 采用具有针对性的FTTx组网策略来满足不同客户群对不同业务的需求。相信在不久的将来, GPON作为宽带接入技术将得到更广泛的应用。
摘要：随着宽带光接入FTTx相关技术的迅速发展, 用户对于宽带的需求从原来单一的语音和上网, 趋向于多元化的数据、视频等业务。在这样的背景和前提下, 无源光网络GPON技术得到广泛认同和使用。针对GPON所具有的技术特点、高服务质量的QoS能力和多业务承载能力, 并根据目前上海移动IMS, WLAN和政企以及家庭宽带客户的不同需求, 提出不同场景模式下, 多种业务FTTx宽带接入组网的解决方案。
关键词：GPON,FTTx,场景,组网
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FTTX接入方式 篇4
随着高速宽带接入、高清IPTV(交互式网络电视)、智能家居、视频通信(如视频互通、可视对讲)等新业务应用的发展和普及,用户对网络接入带宽的需求进一步增长。为满足用户日益增长的宽带需求,国内各大运营商都在积极开展FTTx网络的建设,实现接入网络的光纤化、宽带化。
基于PON(无源光网络)技术的FTTx光接入网在技术实现、组网模式和接入的业务类型等方面与传统铜缆网络相比都发生了很大的变化,以往基于传统铜缆的网络测试方法和系统已经难以满足FTTx光接入网管理维护的要求,因此在FTTx光接入网大规模部署后,迫切需要提供面向光接入网的测试方法和工具[1],实现对网络质量的全面监测和故障的快速处理,减少网络运行维护成本投入。
1 FTTx光接入网综合测试面临的挑战
基于PON技术的FTTx光接入网具有点到多点、多重业务承载等基本特征,使得它与传统的接入方式有着极大的差异,也正是这些差异的存在,使得电信运营商在光接入网维护管理,尤其是网络质量监测以及故障的诊断测试等方面面临着巨大的挑战,主要包括以下几方面:
(1) FTTx光接入网的组网方式更加复杂,主要包括FTTB(光纤到楼)、FTTH(光纤到户)和FTTN(光纤到节点)等模式,大量的接入设备在电信机房之外,并且布放分散,维护所需的人力、物力大幅增加。
(2) FTTx光接入网中应用的设备类型更加多样,包括OLT(光线路终端)、MDU(多住户型ONU)、SFU(单住户型ONU)、HGU(家庭网关型ONU)等,需要维护人员掌握多项专业技能。
(3) FTTx光接入网维护范围更大,难度更高,包括局端设备、主干段线路、分光器、分支光缆和用户端设备等,涉及从物理层到业务层质量的分析和处理,其网络结构如图1所示。
(4) 基于PON技术的FTTx光接入网可以实现语音、宽带、视频等多种业务类型的统一接入,而三重播放的应用使得一旦出现故障将导致用户多种业务中断,极大地降低了客户的满意度,因此对故障处理速度提出了更高要求。
(5)接入网维护模式从原有的铜缆网向光接入网转变,原有维护支撑系统,尤其是网络测试系统主要用于对基于DSL(数字用户线)方式的DSLAM(数字用户线接入复用器)和铜缆网络的测试,如图2所示,该系统难以满足基于PON 技术的FTTx光接入网监测和诊断测试的要求。
因此,在快速部署光接入网和发展光接入业务的同时,对于接入网的运行质量、网络故障的快速定位、测量以及排除的关注程度也提升到前所未有的高度。
2 FTTx光接入网综合测试系统需求
FTTx光接入网综合测试系统是网络维护管理的重要手段,能够实现对网络运行质量的全面监控和故障的快速诊断测试,及时发现网络中存在的风险,有效提升故障响应和处理速度。根据光接入网业务发展及维护管理上的基本需求,综合测试系统应能提供业务开通的验收测试、网络故障的诊断测试、网络质量的日常监测以及用户故障的预判等功能。系统基本功能构成如图3所示。
以下从光接入网业务开通和网络维护两个阶段对综合测试系统功能需求进行简要介绍。
开通阶段:开通阶段测试主要为用户业务开通后提供验收测试,如验收未通过,还需要通过测试系统进一步检查业务数据配置及线路质量等。开通阶段经常遇到的故障主要有数据配置错误和断纤等问题,系统应能实现包括配置数据检查、线路检测以及业务开通验收测试等功能。
维护阶段:维护阶段测试主要为客服人员提供用户申告故障预处理测试、为网络监控人员提供网络运行质量例行监测和网络故障的诊断测试。维护阶段故障主要有局端设备故障、线路故障、分光器故障和用户端故障。测试系统应能实现针对用户申告障碍进行的预处理测试、网络质量的例行监测、业务故障深度诊断测试和故障修复后的验证测试等。
3 FTTx光接入网综合测试系统架构
为实现开通阶段和维护阶段的各项测试功能,FTTx光接入网综合测试系统需要与客户服务系统、施工调度系统、资源管理系统、服务开通系统以及各类业务网管系统等进行互通,基于系统间不同的对接方式,目前测试系统架构主要有3种方案,下面分别对这3种方案进行分析介绍。
3.1基于统一接口的测试架构
综合测试系统作为业务验收、网络监测和故障处理测试的统一平台,通过开放北向、南向接口分别与BSS(基站子系统)、OSS(运营支撑系统)域中的多个IT支撑系统对接,实现对业务数据、设备信息的获取和配置操作,系统架构如图4所示。
具体功能如下:
(1) 客户服务系统:客服人员通过测试系统北向接口发起对用户申告故障的预处理测试,对故障进行初步判断和拦截。
(2) 施工调度系统:装维人员通过测试系统北向接口发起业务开通验收测试,诊断开通中出现的故障,验证业务的可用性。
(3) 资源管理系统:资源信息是系统测试的基础,测试发起后通过与资源系统间的接口获取设备端口、线路地址以及业务具体配置数据等。
(4) 服务开通系统:故障处理中涉及到账号、设备等数据配置的修改,可以通过该系统下发到各业务平台,实现对设备数据的配置。
(5) 业务平台:主要包括软交换管理平台、AAA认证系统和IPTV管理平台,测试系统通过与业务平台的接口获取各类业务配置信息,实现配置故障的诊断定位。
(6) PON网管系统:业务验收、故障诊断中所有涉及PON设备的数据查询和配置操作,测试系统都通过与网管系统间统一接口完成。
该方案通过向客服系统、施工调度系统开发北向接口,实现各项测试功能的调用、测试结果的上报等;通过向资源管理系统、服务开通系统、业务平台以及网管系统开放南向接口,实现网络监测和测试所需设备、线路以及业务数据信息的自动获取和比对分析。由于各系统间接口的性能和功能要求各不相同[2],因此应按照不同需求选择协议标准,接口协议标准如表1所示。
目前各厂商PON网管系统及接口功能已较为成熟,系统各项测试功能的开发和实现较为简单,但这种架构对于网管系统造成的压力较大,所有测试指令都需要网管进行处理和转发,测试执行和响应速度在很大程度上依赖于网管服务器的硬件性能。
3.2 基于设备直连的测试架构
基于设备直连的测试架构也是通过开放北向、南向接口分别与BSS、OSS域中的IT支撑系统对接,实现业务验收和故障处理,系统架构如图5所示。该测试架构与基于统一接口的测试架构的主要区别在于:测试系统与PON设备直接连接,不再通过PON网管系统进行处理,测试中涉及PON设备和线路的查询和配置操作都通过测试系统直接下发到设备上完成。
基于设备直连的测试架构与基于统一接口的架构相比在测试响应速度上有一定优势,但目前主要问题在于各厂商设备数据库存在较大的差异,测试系统需要进行大量的接口适配和逻辑处理,才能实现较为完备的测试功能。
3.3 基于混合方式的测试架构
基于混合方式的测试架构是在以上两种测试架构的基础上,通过系统的北向接口与BSS、OSS系统互通,通过南向接口与PON网管及设备进行对接,实现对PON综合测试功能。该架构与以上两种测试架构的主要区别在于:测试系统的南向接口分别与PON网管系统、PON设备连接,对于网管接口已提供的测试功能,如设备状态查询、业务仿真测试等,则通过与PON网管系统间的接口完成,对于网管接口不具备的功能或测试压力较大的功能,则通过与设备间的连接直接操作。
这种测试架构与以上两种架构相比,灵活性更高,可以充分利用已有PON网管统一接口的成熟方案,并能够依据测试规模和执行频率等灵活分配测试任务,降低对网管系统性能要求和运行的影响。
3.4 几种方案的对比分析
基于统一接口的测试方案、基于设备直连测试方案以及基于混合方式的测试方案在现阶段都能实现对FTTx光接入网的综合测试功能,运营商在选择测试架构方案时应综合考虑测试功能需求满意度、系统开发实现难度、测试响应速度和系统可扩展性等多种因素。下面分别从这几方面对3种方案进行对比分析:
(1) 测试功能需求满意度:基于统一接口的测试方案目前已较为成熟,具备了设备配置、查询及业务仿真等多种功能,可以满足绝大部分的测试功能需求。基于设备直连的测试方案目前尚不成熟,设备的数据库和实现方式存在较大差异,适合于只涉及到设备配置和状态查询等简单操作的应用场景。基于混合方式的测试方案可以综合利用不同接口提供更多样化的测试功能,适合于满足对测试功能需求全面、复杂的应用场景。
(2) 系统开发实现难度:基于统一接口的测试方案是目前标准化程度最高的一种方案,能够屏蔽各设备厂商在功能实现、设备类型以及接入技术上的差异,系统开发实现的难度最低,开发周期也相对较短。基于设备直连的测试方案是采用直接读取设备数据库的模式,限于当前设备间数据库及实现方式的差异,系统开发实现尤其是较为复杂的测试功能的实现难度很大,如业务仿真测试、DSL线路测试等。基于混合方式的测试方案实现难度介于前两者之间,开发前期对于系统功能需求实现方式的规划难度较高。
(3) 测试响应速度:基于统一接口的测试方案中所有测试数据都经过网管系统处理,网管硬件性能将直接影响到测试响应时间和成功率,在测试响应速度上存在一定劣势。基于设备直连的方案由于不经过中间层处理,在系统执行效率和响应时间上都更具优势。基于混合方式的测试方案可以根据实际测试需求及响应时间的要求,灵活设计系统实现的方式,达到较好的测试性能。
(4) 系统可扩展性:基于统一接口的方案在功能扩展方面相对简单,有后续新增功能需求时,只需与PON网管系统进行统一适配即可实现新功能的扩展。基于设备直连的测试方案扩展能力较弱,设备数据库的任何变化将造成测试系统的改动,后期维护工作量相对较大。基于混合方式的测试方案需要同时维护与网管和设备间的接口,后续功能扩展和维护较为复杂。
4 结束语
随着FTTx光接入网的规模部署和用户数量的快速增长,光接入网的维护和管理也面临着巨大的挑战,如何提升光接入网的维护效率、降低人力成本开支,尤其是对光接入网业务的快速验收和故障的快速诊断定位是当前迫切需要解决的关键问题。本文从光接入网维护管理中需要解决的关键问题出发,对FTTx光接入网综合测试系统功能需求进行了简要分析,并提出了3种适合于基于PON技术的FTTx光接入网测试架构方案。运营商在实际建设FTTx光接入网综合测试系统时,应综合考虑网络规模、功能需求、已有网络支撑系统功能及实现方式,以保证FTTx光接入网综合测试功能能够快速实现,同时又能具备良好的性能和扩展性,真正实现光接入网维护管理效率的提升。
参考文献
[1]陈有珍,步旸,袁利彬.三网融合下PON网络维护管理方法探讨[J].电信网技术,2011,2(2):33-38.