FTTX接入技术（精选4篇）
FTTX接入技术 篇1
1 FTTx+VDSL现状
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.
[2]郭强.VDSL2技术研究与应用[J].西安电子科技大学, 2010.
FTTX接入技术 篇2
1 光接入网概述
接入网的接入方式主要包括铜线 (普通电话线) 接入、光纤接入、光纤同轴电缆 (有线电视电缆) 混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式。光纤是迄今为止业界公认的最好的传输媒介, 随着光纤技术的出现, 为用户接入网的改造和更新带来了转机, 一系列接入网新技术应运而生。
所谓光接入网 (OAN) 就是采用光纤传输技术的接入网, 泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。根据接入网室外传输设施中是否含有源设备分为无源光网络 (PON) 和有源光网络 (AON) , 多数国家和国际电联标准部 (ITU-T) 更注重推动PON的发展[1]。
PON是无源光网络的简称 (Passive Optical Network) , 是一种点到多点 (P2MP) 结构的无源光网络;PON由光线路终端OLT (Optical Line Terminal) 、光网络单元ONU (Optical Network Unit) 和光分配网络ODN (Optical Distribution Network) 组成, 如图1所示。
一般其下行采用T D M广播方式、上行采用T D M A方式, 而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构, PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成, 不包含任何有源电子器件。与点到点的光纤接入相比, PON技术的主要特点在于维护简单, 成本较低和较高的传输带宽, 其高性价比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势。PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案。
2 无源光网络 (PON)
2.1 PON的演进
目前P O N技术主要有A P O N、E P O N和GPON等几种 (图2) 。
APON (ATM Passive Optical Networks, 或称BPON) 是20世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛FSAN (Full-Services Access Network) 标准化的PON技术, 其最高速率为622Mbit/s, 二层采用的是ATM (Asynchronous Transfer Mode) 封装和传送技术, 因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题。为更好适应I P业务, 第一英里以太网联盟E F M A (Ethernet in the First Mile Alliance) 在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON (Ethernet Passive Optical Networks) 技术, IEEE802.3ah工作小组对其进行了标准化, EPON可以支持1.25Gbit/s对称速率, 将来速率还能升级到10Gbit/s, EPON产品或称BPON) 是20世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛FSAN (Full-Services Access Network) 标准化的PON技术, 其最高速率为622Mbit/s, 二层采用的是ATM (Asynchronous Transfer Mode) 封装和传送技术, 因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题。为更好适应I P业务, 第一英里以太网联盟E F M A (Ethernet in the First Mile Alliance) 在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON (Ethernet Passive Optical Networks) 技术, IEEE802.3ah工作小组对其进行了标准化, EPON可以支持1.25Gbit/s对称速率, 将来速率还能升级到10Gbit/s, EPON产品得到了更大程度的商用。对于Gbit/s速率的EPON系统也常被称为GE-PON (Giga-bit Ethernet Passive Optical Networks) 。在EFMA提出EPON概念的同时, F S A N与ITU又提出了GPON (Gigabit-capable Passive Optical Networks) 并对其进行了标准化, 其技术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP (通用成帧规程) 对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射, 能提供1.25和2.5Gbit/s下行速率和所有标准的上行速率, 并具有强大OAM (Operation Administration and Maintenance) 功能, 在高速率和支持多业务方面, GPON有明显优势[2]。
2.2 GPON和EPON的技术对比
通过表1的技术对照, 我们可以看到, GPON系统在带宽能力、安全性和可管理性等方面都明显优于EPON系统。在安全性方面, 只有GPON设备能支持高级的封装标准AES (Advanced Encryption Standard) 标准, 这是目前最严密的加密算法, 可有效防止下行方向数据被窥探的问题, 网络安全得到可靠保证;在可管理性方面, GPON设备能提供标准的ONT管理控制接口 (OMCI) 。这种OMCI信道协议可以管理高层定义的业务, 包括O N U的功能集, T-C O N T业务种类与数量, QoS (Quality of Service) 参数协商等参数, 可实现GPON网络对业务的集中管理, 并能保证网络的开放性和可扩展性。因此, 从技术角度看, GPON应该是未来网络发展的首要选择。
2.3 GPON和EPON的成本对比
从实用性角度分析, G P O N作为新技术, 其综合成本目前会略高于EPON设备。但是, 目前GPON的核心芯片和光器件的复杂度已经与EPON的核心芯片和光器件的复杂度非常接近。因此在相同设备配置条件下, 设备成本将取决于部署规模 (即设备采购总量) 。此外, 根据业内人士预测, G P O N系统中的O N T和O L T器件成本会进一步优化, 这样, GPON设备投入成本将不会成为大规模部署的障碍。同样, 由于基于GPON标准的网络其线路的物理速率、带宽效率和光分离比率都优于EPON, 而这些将直接影响最终用户的综合成本, 所以, GPON将面临无穷机遇。
2.4 PON的应用方式
按照ONU在光接入网中所处的具体位置不同, 可以将PON划分为三种基本不同的应用方式 (图3) 。
(1) FTTB方式 (Fiber to The Building)
FTTB是针对商业用户的接入模型, 按照容量分为单商业用户单元SBU (Single business unit) 和多用户租赁单元MTU (Business Multitenant unit) 。SBU主要提供的接口有POTS、10/100/1000BASE-T、RF (33dBmV) 、DS1/T1/E1, 接口数量较少;MTU主要提供的接口有POTS、10/100/1000BASE-T、RF、DS1/T1/E1, 接口数量较多。
(2) FTTC&FTTCab方式 (Fiber to The Curb&Fiber to The Cabinet) 。
F T T C&F T T C a b主要提供光纤到路边H或交接箱的接入方案, 是针对多住宅用户MDU (Multi-dwelling unit) , 主要的接口有10/100/1000BASE-T、RF (33dBmV) 、VDSL2等, 各种接口的数量较多。
(3) FTTH方式 (Fiber to The Home) FTTH方式主要是提供光纤到户的解决方案, 主要就是单家庭用户单元SFU (Single family unit) , 主要提供的接口类型有POTS、10/100/1000BASE-T、RF (18dBmV) , 接口数量较少。
3运营商对PON技术的应用
3.1电信和联通的应用
电信和联通在PON建设初期, 为了占领市场以及出于成本方面的考虑, 均选择了商用比较成熟的EPON技术, 中国电信目前已经部署了5千万线的EPON, 并计划到2012年发展4千万至5千万户EPON用户, 建网模式主要是FTTB/C (ab) 。FTTB的解决方案使EPON的光网络终结于楼道配线间。由ONU出线和楼宇的综合布线系统配合, 采用五类线或铜线入户的方式实现用户的接入, 该模式可以配合家庭网关设备为客户提供语音、宽带数据服务等多种业务的综合接入。FTTC (ab) 指光纤到路边 (交接箱) , 将光网络单元 (ONU) 安装在路边建筑物或交接箱, 常用于解决已有铜缆资源, 且用户密度不高地区的通信需求。将FTTZ (光纤到小区) 和FTTV (光纤到村) 等与光纤到路边 (交接箱) 形式基本相同的建设模式统一称为FTTC (ab) 。FTTC (ab) 常与DSL网络相结合, 采用FTTC (ab) +DSL的方式为用户提供宽带接入。FTTH模式只占到10%左右 (图4) 。
但是自从2010年年初以来, 各大运营商不约而同地显著加大了FTTH的建设力度, 使得FTTH这一接入网建设的终极目标, 提前快速走入了众多寻常百姓家。以北京联通为例, 北京联通将在三年内完成北京地区所有企业、园区和住宅的光纤入户工程, 在2012年实现全市20M宽带入户。
3.2中国移动的应用
(1) 中国移动的自身特点。
中国移动在重组前以移动业务为主体, 光缆网络资源基本覆盖到基站, 基本没有可利用的资源, 光纤网络城域网都是为了基站进行建设的, 在管线资源方面明显不及电信和联通, 因此, 中国移动在推动FTTx建设方面, 采用P2P还是P2MP (PON) 方式也就不言而喻了。以基于P O N技术的FTTx建设来实现无线和宽带共享相同的光缆基础设施。
(2) PON技术的选择。
对于选择G P O N还是E P O N, 不同运营商的不同选择已成定局, 而且非排他性的选择越来越多。中国电信虽然目前主要采用E P O N技术, 建设了全国最大的F T T x网络, 但同时又对G P O N进行了两轮摸底测试, 最终提出了“EPON为主、GPON跟随”的策略。同样地, 中国联通尽管也以EPON为主, 但也在通过GPON测试和试商用实验, 尝试GPON的应用和推广。例如, 在山西联通的“光速城市”建设项目中, 除了占据主流的EPON以外, 第一批建设还部署了18万线的G P O N设备。
从中国移动试点、集采来看, 中国移动显然更中意GPON, 从中国移动应用需求和场景、技术、产业链、成本等方面进行分析, 选择GPON的原因主要有以下几点。
(1) 从技术上看:更远的传输距离:采用光纤传输, 接入层的覆盖半径20KM;更高的带宽:下行2.5G/上行1.25G (物理层) ;分光特性:局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤, 节省光纤资源, 在中国移动机房少、光纤资源紧张的条件下, 更加满足扁平化接入网建设需求。
(2) 从产业链看:GPON的系统、芯片和光模块厂家规模和实力均超过EPON, 所有大的系统厂家都支持GPON, 7家芯片厂家支持G P O N, 只有3家支持E P O N, 并且GPON芯片厂家规模和实力更强。
(3) 从运营商选择来看:大部分运营商选择G P O N, 十大固网运营商中九家选择GPON, 电信和联通也将同时选用G P O N和E P O N。
(4) 从成本来看, 单用户接入成本GPON和E P O N相当, 一旦G P O N产业链成熟起来后, 则完全占据优势, 并且单位带宽成本GPON较低 (是EPON的一半以下) 。
(5) 从技术演进来看:10G EPON规模商用至少需要3年时间, 不会影响目前技术选择。将来G P O N也将向1 0 G G P O N和W D MP O N演进。
(6) 由于标准问题不同国家/地区的EPON无法互通, 应用只能存在于多个相互隔离的独立市场, 无法形成联合产业优势。
从全球范围来看, 综合技术对比、标准发展、业务承载能力、产业链分布、应用规模以及部署成本等多个方面, G P O N比EPON更具优势。GPON最大的优点是运营商级的网络质量, 移动选择GPON显得非常顺理成章。
4 结语
随着全业务竞争时代的来临, 以基于GPON技术的F T T x接入网建设, 将打破接入的瓶颈, 满足不同业务类型的服务要求, 为全业务运营打下坚实基础。
摘要：全业务时期全业务接入对带宽的需求给传统接入技术带来了压力, 本文立足于最先进的光接入网 (OAN) 技术, 重点分析了OAN技术的形成背景, PON技术的发展历程, 以及两种主流PON技术在技术和成本方面的比较, 结合各运营商近年的实际应用, 探讨各方面因素对PON的应用方式和PON技术的选择的影响。
关键词：全业务,光接入网 (OAN) ,无源光网络 (PON) ,GPON,EPON,FTTx
参考文献
[1]光接入网工程.中国通信学会[M].人民邮电出版社, 1999, 4.
FTTX接入技术 篇3
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.
FTTX接入技术 篇4
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
[1]吉拉德.FTTx PON技术与测试[M].北京:人民邮电出版社, 2007.
[2]陈雪.无源光网络技术 (光网络专辑) [M].北京:北京邮电大学出版社, 2006.
[3]克雷默.基于以太网的无源光网络[M].北京:北京邮电大学出版社, 2007.
[4]王庆.光纤接入网规划设计手册[M].北京:人民邮电出版社, 2009.
[5]阎德升.EPON-新一代宽带光接入技术与应用[M].北京:机械工业出版社, 2003.