PON网络管理技术

PON网络管理技术（精选7篇）

PON网络管理技术 篇1

一、PON系统的基本组成

PON系统由端局的光线路终端 (OLT) 、光分配网络 (ODN) 和用户侧的光网络单元 (ONU) 组成, 为单纤双向系统。

典型的PON系统由局侧光线路终端、用户侧光网络单元以及光分配网络组成, “无源”是指光网络单元中不含有任何有源电子器件及电子电源, 全部由光纤和分光器等无源光器件组成。

下行方向:OLT到ONU, OLT发送的信号通过ODN到达到达各个ONU。上行方向:ODN到OLT, ONU发送的信号只会到达OLT, 而不会到达其他ONU。

二、PON光纤接入网的定位

电信运营商的宽带IP网主要由三部分组成:IP核心网、IP城域网和宽带IP接入网。

IP核心网主要负责跨区域的IP流量调度和控制, 主要由核心路由器和高速的传输电路构成。根据用户分布和流量矩阵的情况, IP核心网分为核心网、汇聚层和接入层三层来进行建设和部署。通常一个覆盖全国范围的IP网的核心层由6~8个核心节点组成, 核心节点之间采用网状连接, 汇聚层每个省设置1~2个汇聚节点, 接入层每个地市设置1~2个接入节点。

三、PON光纤接入网

3.1OLT在宽带接入网址的位置

在宽带接入网的网络结构中, OLT作为PON光纤接入网的汇聚点, 其上行应该与IP城域网的业务控制点互连。在网络部署的初期, 如果OLT上行流量不大, 可以通过汇聚交换机汇聚之后与业务控制点连接。一般情况下, 当OLT设备最大上联流量超过1Gbit/s时, OLT可以通过GE上联业务控制设备。

3.2单边缘结构下OLT的组网方案

单边缘结构是指一个用户所有的业务流量终结在同一台业务接入控制设备上, 即BRAS和SR的功能集中一台设备中。

从组网结构来说, 单边缘组网模式结构简单, 一个用户的所有业务流量终结在统一业务接入控制设备, 有利于灵活实施基于用户和业务的控制策略。

3.3多边缘结构下的OLT组网方式

多边缘结构是指一个用户不同的业务终结在不同的业务接入控制设备上。

单边缘受限于设备能力以及业务开展现状, 多边缘必将在较长的时期存在。在单边缘作为目标网络结构前提下, 在现有业务接入网关设备能力不足的情况下, 可考虑采用双边缘结构组网。

四、光纤接入网业务承载方案4.1网络结构

4.1网络结构

光网络的基本结构类型有星形、总线型和树形三种, 可组成各种复杂的网络结构。光网络可横向分割为核心网、城域/本地网和接入网。核心网倾向于采用网络结构, 城域/本地网多采用环形结构, 接入网多为环形和星形相结合的复合结构。

光网络可纵向分层为客户层、光通道层、光复用段层和光传输段层等层, 两个相邻层之间构成客户/服务层关系。

4.2PON光纤接入网与城域骨干网之间传输电路的选择

城域网内传输电路的方式主要有四大类, 以SDH为基础的多业务平台、采用光纤直连技术、城域网用WDM为基础的多业务平台、在以太网上。

以SDH为基础的多业务平台的出发点是充分利用大家所熟悉和信任的SDH技术, 其性能监视、保护倒换以及网管能力已经得到认可, 对其加以改造即可演变为多业务传输平台。基本思路是将多种不同业务通过VC级联等方式映射进不同的SDH时隙。

4.3PON系统中的Vo IP业务对软交换系统的性能影响

随着EPON宽带接入网的不断推进, 小型化语音设备数量将越来越多, 接入软交换机的语音设备数量将大大增加并更加分散, 在“光进铜退”实施过程中, 针对软交换应重点考虑以下方面的影响。

对于视频业务, 基于IP组播提供视频业务, 给用户提供可选择的节目源。IGMP Proxy控制报文通过OLT上行至视频服务器, 实现对组播用户的管理和节目管理。视频业务流从组播服务器出发, 通过OLT透明转发给设备下连组播用户, 到达用户终端。在用户终端, 通过STB设备进行视频信号的终结和媒体转换, 并控制节目的切换。Triple play组网方式实现在一个用户终端上, 同时提供多种不同业务接入方式。

结语:PON技术以其灵活的接入组网方式, 便于低成本、高效益地实现大量用户的宽带业务接入等等特点, 决定了它在宽带接入系统中的重要地位。

PON网络管理技术 篇2

1 PON的组成及技术特点

PON是以点到多点 (P2MP) 为特征的单纤双向无源光网络, 由光线路终端 (OLT) , 光网络终端 (ONU) 和光分配网络 (ODN) 3部分组成。所谓“无源”, 是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成, 不包括任何有源器件。采用典型的树型拓扑结构, 下行和上行分别通过广播方式和TDMA方式传输数据。目前, PON的两大主流技术为EPON和GPON技术。

2 PON的技术优势及发展潜力分析

PON技术的引入是接入网络的又一次革命, 该技术可以为用户提供30Mbit/s~100Mbit/s的带宽, 接入距离可达10km~20km。它的主要优势表现在:1) 用PON技术可以解决FTTH、FTTO等问题, 为通信网络向全光网络演进提供必要条件;2) 用PON技术可以提供“全业务”接入, 充分满足视频娱乐和家庭办公所需的带宽需求;3) PON技术采用可级联的无源光分路器, 不仅节约主干光缆, 而且大大简化了网络结构, 提高了网络健壮性;4) 用PON技术的FTTH解决方案不仅具备光纤的高可靠性, 而且非常适合广播/组播、视频/音频业务的开展。

由于PON技术的上述优势, PON作为接入网络最引人关注的技术在这几年已经深入人心, 在一些地区已经有了相当规模的应用, 其宽带化、综合化的接入特征成为各大运营商进行全业务运营的重要手段之一, 得到了普遍重视。可以预见PON技术必将在未来若干年成为电信企业的首选。

3 PON的典型应用模式

简单来说, PON应用可以分为3种模式:FTTH、FTTO、FTTB。1) FTTH模式, 该模式很好地体现了PON技术的组网优势。其组网方案为, OLT放置在局端或小区中心机房, 分光器放置在中心机房或弱电箱, ONU放在用户家中。OLT和分光器、分光器和ONU之间采用单纤连接。FTTH应用方式要求PON提供多种业务接口以支持三网合一业务;2) FTTB模式, PON也可以用作楼道交换机或DSLAM的汇聚上联手段, 实现FTTB应用。基于PON技术的FTTB应用主要包括PON+LAN和PON+DSLAM方式。在这种应用中, OLT放在局端, 分光器放在小区边缘或机房, ONU放在小区机房或楼道, LAN交换机或DSLAM通过ONU进行汇聚;3) FTTO模式, 在附近具备条件的接入机房或者汇聚机房设置OLT设备, ONU设备放置在用户端, 无源光分配器放置在室外或室内 (可以采用挂壁式安装) 。

目前, 综合考虑PON技术的3种应用模式, 通常采用以FTTB建设为主, FTTH、FTTO为辅助解决方案。针对高端住宅客户, 适合部署FTTH解决方案, 提供电话、商网、宽带、IPTV等多种业务组合;对于普通住宅用户可以部署FTTB解决方案, 节约光纤资源, 简化运维流程。

4 PON技术在铁通网络中的应用策略

结合铁通既有业务需求、网络结构现状以及中国移动集团和铁通总部的投资方向、投资力度等因素综合分析, 现阶段PON技术在铁通网络建设中应用策略如下:

1) 应用策略之一—运用PON技术实现新建住宅小区、商务楼宇固网通信业务的接入

接入方案:运用PON技术实现新建住宅小区、商务楼宇固定通信业务接入主要采用FTTH、FTTB+LAN、FTTB+ADSL3种方案。FTTH以高档住宅小区、别墅区为目标, 满足客户高带宽的业务需求;FTTB+LAN以具备综合布线条件或自建综合布线的普通住宅小区为目标;FTTB+ADSL以具备普通电话线条件普通住宅小区为目标;商务楼宇根据目标客户业务需求、市场环境竞争情况选择采用FTTH或FTTB+LAN方式。

投资建议: (1) 新建商业住宅小区、商务楼由于面向社会公众市场, 市场销售和客户接入入住周期长, 应遵循循序渐进、逐步扩容原则进行设备配置。初期以小区住宅用户容量的30%~50%布局为宜, 以单元楼或每栋楼为ONU布局点;多层建筑可以在一栋楼的中间单元设置一台ONU设备, 通过户缆覆盖临近单元, 高层建筑可以每单元按上述比列配置ONU设备, 确保投资效益, 后期根据用户入住情况逐步扩容, 以满足客户固网业务需求。 (2) 新建的单位家属小区住户一般为单位内部员工, 入住率较高, 初期设计容量应以50%~100%为宜, 避免因容量不足而短期内再次扩容造成建设成本升高。

2) 应用策略之二——数据专线客户接入

PON能够提供较高的数据带宽业务, 是数据专线客户接入的理想方案, 该方案与原来的光纤收发器方式相比具有数据带宽可调、提供业务种类多、扩容方便、通道质量可实施监控、投资成本低、运行稳定等优势。

3) 应用策略之三——专网窄带语音业务接入 (VOIP、V5)

铁路、石油等专用语言通信网络, 是相对独立于公网又与公网连接的网络, 具有专网自己短号码段又同时拥有公网号码段等特点。PON技术在网络侧和用户侧能够提供丰富的各类接口, 因此能够较好的实现专网语音业务需求, PON技术下实现专网语音业务接入时网络结构分别如下:

采用V5接口实现与专网交换机对接时的网络结构组网方式:在局端OLT侧通过OLT端的2M接口板与PSTN专网交换机网络对接, 通过V5接口协议进行通信, 语言中继接口设计可以按照1:4的集线比设计。

接入特点:充分利用现网网络资源, PON网络相当于专网交换机的一个模块局, 能够实现与专网交换机网络的无缝对接;专网用户码号与现有码号一致;呼入、呼出码号显示位长与现有专网码号位长一致, 与既有专网用户习惯相同。

采用NGN软交换方式提供专网语音业务时的网络结构组网

方式:OLT侧通过互联网与NGN软交换网络连接, 采用SIP、H.248、H323等协议实现VOIP语音业务, 由于是在NGN网络平台上实现专网业务, NGN平台相当于专网PSTN的一个模块局, 需要在NGN平台局数据中新增设一专网号段, 同时在平台与专网PSTN之间进行E1中继连接以实现专网语音通信业务。

接入特点:通过VOIP方式实现专网语音业务, 投资成本与V5方式相比, 远端ONU成本相对较低, 在用户量较大的情况下, 成本效益比较显著;同样能够实现专网码号与原有的码号位长一致。

4) 应用策略之四——采用PON技术实现对既有网络优化

(1) 采用PON接入方式实现对原有DSL方式的接入网优化

具体以PON+DSL方式来实现网络优化功能, 将DSLM下移至电缆交接箱或楼道分线盒, 一般来讲, 采用宽带设备下移方式节省投资, 能够较快的提升客户端的网速, 降低由于铜缆距离长 (3km以上) 、网速慢造成的用户离网, 提高既有客户续费率, 同时又充分发挥了原有铜缆网络在语音业务方面的资源提供能力和优势。网络布局如下:

(2) 既有宽、窄带通道接入方式优化

利用PON网络丰富的网络接口能力, 以及PON技术完善的网管监控能力对原网络中的无监控功能的8M光端机、光纤收发器等设备进行改造优化, 提高既有网络的监控能力, 快速定位故障区段和故障原因, 提高网络维护效率, 缩减网络故障延时, 同时能够有效减少对光纤的占用量。优化前后网络布局如下:

优化前接入方式:

优化后接入方式:

随着PON技术的日臻完善, PON系统必将在降低安装、管理和运营成本, 提高投资回报率, 增加新的赢利机会等方面长期保持竞争优势, 在全业务运营商拓展增量客户市场、优化既有网络结构、保护既有存量客户市场、提升客户服务感知度等方面发挥更大的作用。

参考文献

[1]张鹏, 阎阔.FTTxPON技术与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2010.

PON网络管理技术 篇3

随着国家三网融合政策的推进, 广电行业迎来了前所未有的发展机遇。和传统的有线电视业务相比, 三网融合后的宽带接入、IPTV、语音、高清互动电视等业务发展, 均要求承载网能够实现双向通信、高带宽、可扩展性、易管理性等功能。

在各地广电网络的建设发展中, 由于网络现状各不相同, 所选择的网改技术也不一样。对广电运营商而言, 应对三网融合所面临的问题是如何选择最佳的技术方案, 适合网络现状的发展, 来实现广电网络的双向改造。

广电网络双向改造主要有两种技术, 一种是CMTS+CM技术, 一种是PON+Eo C技术。PON+Eo C接入解决方案能够充分利用广电系统丰富的光纤资源和同轴电缆资源, 同时考虑到多业务承载时对VLAN、QoS、管理、安全性以及扩展性等功能需求, 适合密集型接入点的建设模式, 接入带宽高, 单位建设成本低, 可以对广电网络双向网改提供一个高性价比的建设方案。

本文主要就广电网络双向网改项目建设中, PON+EoC解决方案的应用模式, 以及近年来业内的技术发展和演进, 进行探讨。

2 PON+EoC解决方案

PON技术作为业界最后一公里的最终解决方案, 在运营商网络已经得到了充分的应用。PON技术主要有EPON、GPON、10GE-PON等, 目前在广电行业应用的比较多的主要是EPON技术。以EPON为例, 通过EPON设备, 利用广电运营商已经有的光纤网络资源覆盖用户。EPON系统主要由OLT、ODN、ONU构成, 针对最终客户的不同业务需求, 运营商可灵活选择终端ONU设备, 满足FTTH/FTTB/FTTC+EoC等多种应用场景。如图1所示。

针对广电运营商的EPON+Eo C技术, OLT放置在网络系统的前端, ONU放置在楼层, 连接到EoC局端设备, 通过HFC同轴电缆入户。用户通过有线电视同轴电缆线传输和接收数据信号, 同时不影响有线电视信号的传输和接收。EoC终端设备放置在用户家里, 提供CATV和数据信号的输出, 连接到用户的电脑和电视上。数字机顶盒也可连接到数据信号接口上, 完成高清数字电视点播业务的回传功能。

随着PON和Eo C的技术发展, 也为广电运营商的双向网改解决方案提供了更多选择。

3 PON+EoC技术的发展

3.1 PON技术的发展

广电运营商目前用的比较多的是EPON、GPON技术, 每个ONU提供最大0.5Gbit/s速率的接入带宽。随着未来各种高带宽业务的逐步发展, 用户对带宽的需求会进一步激增。运营商在对中长期用户带宽需求的预测中认为, 每用户带宽需求将达到50~100Mbit/s。在此高带宽的需求下, 现有的PON技术仍无法满足未来高带宽的需求, 目前业界正在加紧下一代PON技术的研究。

从目前的进展来看, PON技术的演进主要有2个技术方向。

方向一, 向10 Gbit/s速率演进, EPON、GPON考虑向10 Gbit/s速率发展;方向二, 向WPON发展。在阶段一中, 10G EPON的标准已经于2009年9月正式发布, 已经有相关厂商的产品开始商用。10G EPON中引入了WDM技术, 兼容原有1G ONU, 可实现上下行对称或不对称速率, 灵活满足不同用户场景对带宽的需求。在实际应用场景中, 可实现原有1G ONU和新建10G ONU共存, 可实现平滑升级, 如图2所示。在阶段二中, WPON技术将进一步节约主干光纤资源和OSP费用, 在单纤上实现32~40波长, 并可扩展至80波长。WPON技术进一步发展后, 将采用波分复用和时分复用相结合的技术, 形成WDM-TDM PON, 大幅度提高一根光纤接入的用户数, 可在不同波长上承载不同业务, 实现最灵活的多业务承载。WPON产品的成熟商用还需要一个过程。

针对广电应用的PON+EoC的解决方案, PON技术主要用于Eo C以上光网络部分的数据传输。PON技术的应用和发展, 意味着更高的接入带宽, 更大的分光比, EoC头端设备的接入带宽得到有效提升。甚至于, 在未来广电网络的建设中, 可以直接实现FTTH的建设模式。

3.2 EoC技术的发展

在广电行业应用的Eo C技术有很多种, 由于芯片提供商高通等公司的大力推广, 基于HomeplugAV技术的产品抗干扰性强, 性能优异, 传输速率稳定, 应用广泛。其他EoC技术中, 高频EoC技术抗干扰性较差, 对线路环境要求质量较高, 例如MOCA、WiFi降频等, 产品应用较少, 参与厂商较少;EPOC、HINOC等技术尚在完善成长当中, 现阶段还没有实际应用的案例。

广电行业经过几年的实验和实际业务的开展, 基于HomeplugAV技术的EoC产品, 已经得到市场的普遍认可。传统通信设备厂商也积极加入到HomeplugAV的阵营中, 并进一步得到国家广电总局的认可, 成为国家广电总局推荐的Eo C解决方案。

随着PLC技术的发展, IEEE P1901国际标准也已经推出。IEEE P1901完全前向兼容HomeplugAV标准, 并在HomeplugAV的基础上进行改进, 性能得到提升, 产品特性增强。作为主流芯片厂商, 高通推出了基于HomeplugAV的解决方案INT6400芯片, 以及下一代产品基于P1901标准的AR7400芯片。下面就两种芯片技术的对比, 来说明下一代Eo C产品的功能优点。

(1) 工作频段的扩展和灵活性

IEEE P1901工作频率得到扩展, 而且其工作频率是可以自协商的, 终端可以自适应头端设备的频率, 同时, 头端也可以跟踪终端的发射频率, 非常灵活, 完全前向兼容Homeplug AV。

(2) 传输性能显著提高

A R74 0 0的物理速率最高可达70 0 M b p s, M AC速率高达340Mbps, 是INT6400的3倍多。P1901标准工作频率提升2.6倍, 支持4096QAM, FEC可以采用8/9编码, 最后, AR7400支持更短的帧间隔, 提高带宽利用率。因此, 理想情况下, AR7400的传输性能比INT6400大约高3.6倍。

(3) 抗干扰性能和环境适应性提高

低频技术有两个缺点:电缆质量不好, 接头阻抗大等原因, 对低频信号影响大;电视、机顶盒、放大器等设备都会产生15MHz以下的干扰信号, 影响系统性能。AR7400工作频段提升到30M~65MHz, 对低频接触不良和抗低频干扰的性能提升很多。

(4) CPU处理性能大大提高, 软件特性丰富

AR7400的CPU资源可以更好的开放给EoC设备厂家开发特性用, 随着7400的CPU性能提升, 在QoS上也能够通过CPU能力的增加而改进算法, 通过增加QoS管理报文优先等处理方式, 将报文传输的延迟降低到20ms以内。

总之, 伴随着客户持续增长的带宽需求, EoC技术的发展, 未来可出现支持1G以上带宽和参数化QoS能力的EoC产品, 在PON+EoC的双向网改解决方案中, 整体提升广电运营商的接入带宽。

3.3 定制化一体机产品

由于广电双向接入网布放的设备, 按照原有光机的要求都是挂杆或在楼道壁挂箱内, 供电难度较大, 所以在此区域均采用集中供电模式。如果加载数据平面, 节点上数据设备数量会成倍增加, 这样设备的安装、管理、维护、供电等难题就会突显出来。

面对需求, 各厂商针对广电运营商提供定制化一体机产品, 将光接收机、EPON (或GPON) 的ONU、宽带EoC局端、窄带EoC局端、集成于一体, 采取模块化设计, 统一供电, 内部采取积木式安装连接的新型HFC网络传输设备。该设备目前已经广泛应用于广电运营商的双向网改项目中, 有效的解决了上述难题。如图3所示。

另外, 随着广电定制化的发展, 业内也出现了共享背板的一体机设计。在上述模块化一体机的基础上, 增加了一体机的交换背板。背板采用可扩展插槽设计, 各个子功能模块通过插槽与背板连接, 在背板上完成各个功能模块的连接、供电、网管和数据交换等功能。从而进一步减少内部电源和数据走线, 大大提升设备的稳定性和安全性。

3.4 PON+EoC统一网管

在广电双向网改的项目中, 主要是接入网部分的改造, 面对种类繁多、数量庞大的接入网设备网元, 如何进行管理维护, 如何为用户提供端到端业务的服务, 同样是广电双向网改成功与否的重要课题。

采用PON+EoC统一网管软件, 可对接入网的各种类型设备进行统一的管理, 包括PON设备、交换机、Eo C、光收发设备, 同时可以实现对EPON和Eo C的集中管理和业务数据的配置, 真正做到全程网管可管可控, 有效的缩短客户响应时间, 提高服务效率。如图4所示。

统一网管软件的设计采用SNMP网管协议, 支持C/S和B/S构架, 可以与BOSS等系统对接。同时针对广电业务发展的要求, 专门制定广电接入网统一网管的MIB库标准, 统一各个厂家不同设备的网管数据接口, 逐步融合不同厂商的各个网管系统, 真正做到可管理、可追踪、可控制, 建成安全高效的广电接入网系统。

4 结语

PON接入技术应用及网络建设 篇4

1.1 主要光纤接入技术

宽带光纤接入技术主要包括点对点技术 (P2P, 如点对点光以太网) 和点对多点无源光网络技术PON (Passive Optical Network, 简称PON, 目前主流为EPON、GPON等) 两大类。

1.1.1 点到点光接入技术

点到点光接入技术从局端到每个用户都用一对或一根独立的光纤, 局端和用户端各需要1个光收发器。用户带宽主要取决于用户端和局端设备, 每个用户的上下行带宽可达到100Mbit/s、1000Mbit/s甚至更高。缺点是由于每个用户独占一对光纤和光收发器, 在大规模应用情况下建设成本高。

因此P2P技术适合于用户分布比较分散、高带宽 (100Mbps以上) 和安全性要求较高的专线接入用户, 不能成为公众宽带用户的主流解决方案。

1.1.2 无源光网络技术 (PON)

无源光网络 (PON) 技术与点对点 (P2P) 方式相比, 能够大量节省主干光纤和局端设备光接口, 用户带宽配置灵活, 是未来宽带光接入的主要选择。PON技术的发展经历了APON/BPON (ATMPON/Broadband PON, ) 、EPON (Ethernet PON, 以太网无源光网络) 、GPON (Gigabit-Capable PON, 千兆无源光网络) 、WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing PON, 超长距离无源光网络) 和10GEPON的过程。

(1) EPON技术

EPON技术于2003年由IEEE (美国电气与电子工程师学会) 完成标准化工作, 以千兆以太网技术为基础, 通过MAC层之上的点到多点控制协议 (MPCP协议) 来实现PON点到多点传输方式, 但OAM (Operation Administration and Maintenance) 能力稍弱。目前技术已基本成熟, 商用芯片和设备均较多, 产品成熟度较好, 已基本解决接入IP业务时不同厂商O L T和O N U之间的互通问题, 是现阶段PON应用的主流技术。

(2) GPON技术

GPON技术由ITU在APON技术的基础上发展而来, 沿用了APON的标准协议框架, 增加了GEM这一新的TC层帧封装方式, 对Qo S和OAM有严格规定, 承载TDM业务的能力较强, 协议相对复杂。GPON技术近期发展较快, 各厂家GPON产品支持Internet接入、话音、IPTV、视频监控、E1等多种业务的承载, 能基本满足运营商远程维护管理的需求, 但目前在互通性方面需进一步完善。

10G-GPON是在现有GPON基础上的进一步演进, 具备带宽更高、支持接入的业务更多和传输距离更远的特点。虽然目前还未商用, 但作为引领下一代接入网发展的主流PON技术有很大的市场发展空间。

1.2 PON接入技术发展趋势

(1) EPON向10GEPON演进

运营商的FTTH (光纤到户) 建设带动PON技术和市场更加成熟的同时, 也加速了下一代PON技术的商用进程。下一代PON接入技术的主要标准之一为IEEE提出的10GEPON标准, 10G EPON满足了在现有光纤上增加更多客户和带宽的需要, 有望在2010年底实现商用。

(2) GPON向NGAPON演进

NGAPON的发展可以分为两个阶段, 即NGA1PON和NGA2PON。

NGA1PON与目前的GPON标准兼容, 可实现网络的平滑过渡, 包括10GGPON和WDM-PON, 其中非对称 (下行10Gbit/s上行2.5Gbit/s) 的10GGPON将成为现期的一种过渡技术。WDM-PON在技术上有很多优势, 包括能透明传输各种协议的所有业务流, 不需改变物理设备就可以升级带宽, 可以较好地解决安全问题, 但WDM-PON中可用波长数目有限。

NGA2PON不考虑对目前GPON网络的兼容性, 而是高速率、长距离和大分光比的WDM-PON与TDM-PON相结合的混合PON网络。

(3) 两种技术的融合——WC-PON

随着光编解码技术取得突破性的发展, OCDMA-PON (光领域的CDMA) 的实现成为可能, 可以更好地解决传统TDM-PON中的一系列问题。但是OCDMA也存在一些缺点, 如码长序列有限, 码间串扰随着码长增加明显增加等。如果能够综合WDM-PON和OCDMA-PON的优势, 则可以在网络承载能力、复用、对称性和安全性方面取得全面的突破, 这种混合PON技术将成为光接入技术的发展趋势。

2 PON网络结构

2.1 PON组网结构

典型的PON系统由局侧OLT (光线路终端) 、用户侧ONU (光网络单元) 以及ODN (光分配网络) 组成, ODN由单模光纤和光分路器、光连接器等无源光器件组成。PON组网结构见图2。

2.2 PON系统组成

2.2.1 OLT光线路终端

一般位于局端, 是整个PON系统的核心设备, 向上提供接入网与核心网/城域网的高速接口, 向下提供面向无源网络的一点对多点的PON接口, 以广播方式向各ONU发送数据。OLT是PON系统的控制中心, 提供网络集中和接入的功能, 针对用户Qo S的不同要求进行带宽分配、网络安全控制和管理配置。

2.2.2 ONU光网络单元

O N U为网络接口单元, 采用以太网络协议, 实现以太网第二层第三层交换功能, 实现对用户数据的透明传送。也支持T D M协议, 通过E1接口来实现传统TDM话音接入。

2.2.3 ODN光分配网

O D N位于P O N网络中O L T侧S/R参考点和ONU侧R/S参考点之间。ODN可采用单级分光方式或多级分光方式, 其构成见图3。

O D N的光纤/光缆网络一般分为馈线 (主干) 光缆、配线光缆和入户光缆。

主干光缆是从OLT到光分配点 (通常光交接箱/光分纤箱) 的光纤链路。

配线光缆是从光分配点 (通常光交接箱/光分纤箱) 到用户接入点 (通常指距离用户最近的光分纤盒/箱) 的光纤链路。

入户光缆是从用户接入点 (通常指距离用户最近的光分纤盒/箱) 到ONU的光纤链路。

3 分类客户光纤接入网建设模式

3.1 分类用户业务需求分析

3.1.1 集团/商用客户需求分析

行政类用户

如市委、市政府等行使管理职权的部门。随着政府上网工程的逐步展开, 行政类用户 (如政府、公安、税务、财政局、检察院、武警、教育等系统部门) 对Internet、多媒体会议等需求将会有较大增长。

金融类电信大用户

主要包括各类银行机构、证券交易和保险公司。该类用户一般对于商务处理、电子商务以及虚拟专用网业务的应用较多。用户特点是以高速数据传输为主, 实时性和可靠性要求高、传输突发性大。

医疗结构

随着未来多媒体业务的展开, 其中远程医疗是未来解决医疗人员匮乏、医疗手段相对落后的较好的方式。

高等院校和中学

由于工作需要及其自身具有较高文化素质, 对于多媒体业务需求呈现多样化, 例如信息检索、局域网互联、电子邮件、远程教育等。

星级宾馆、智能写字楼、企业集团等大客户

在解决电话业务需求之后, 对于多媒体业务的需求主要侧重于局域网互联、多媒体信息点播、事务处理、电子邮件等。

3.1.2 公众住宅用户需求分析

公众住宅用户需求呈现出的大带宽、高速率、综合化的业务发展趋势, 对语音、宽带、视频业务的综合接入需求, 大大推进了F T T H的建设。

城市新建住宅小区是F T T H建设的重点。构建信息化社区, 实现全业务覆盖, 打造智能家庭是新建小区、高档住宅小区的发展目标。

3.1.3 宽带专线用户需求分析

企业信息化建设与应用水平日益提高, 形成了对通信网络资源的更大需求, 要充分考虑为这部分专线客户提供足够的带宽资源, 为企业信息化建设创造良好的外部环境。光纤可为宽带专线用户提供快速、高效、便捷的通信网络资源。

3.2 带宽需求分析

随着宽带技术、流媒体技术的快速发展, IPTV、视频监控、网络游戏等高带宽业务普遍应用, 对网络带宽提出了更高要求。

预计未来1~3年, 单用户带宽需求为下行带宽10M~20M, 上行带宽3M~4M;如果考虑家庭可能有多路标清或高清电视, 3~5年接入带宽达到下行20~30M, 上行4~8M。

3.3 客户分类建设模式

3.3.1 集团客户建设模式

集团及商企客户接入应按高标准建设, 积极采用PON技术实现FTTB/O (光纤到楼/办公室) , 为保证其高可靠性, 可通过PON双纤保护或主备双分光路由来实现业务保护, 用户局域网可直接接入ONU;在业务需求明确且投资效益合理的情况下, 可采用FTTO方式进行建设。

集团及商企客户语音接入较为密集, 也可通过MSTP环网等有保护的传送方式接入IP城域骨干网, 以确保大客户语音通信安全。

商企客户接入应结合带宽需求及资源现状, 在客户相对集中的写字楼、工业园区、网吧集中区、商贸区等, 如用户带宽需求不高, 可以采用PON方式进行接入。

3.3.2 公众客户建设模式

公众客户根据业务需求和驻地网资源状况, 优先采用基于PON的FTTH或FTTB (PON+LAN) 模式, 实现语音和数据的综合接入。

FTTH (PON) 建设模式

ONU采用壁挂式设备箱安装, 置于用户室内相对隐蔽且便于维护的位置, 综合布线时, 用户信息面板尽量部署在用户室内, 避免安装在门口或楼道内。若为新建楼宇, 需尽早和开发商协商解决用户室内光纤的综合布线。

FTTB (PON+LAN) 建设模式

对于开发商已建设五类线的新建住宅区, 可采用FTTB (PON+LAN) 方式进行建设, 光缆直接推进到用户楼宇。

ONU安装位置优选弱电间或设备间, 次选大楼楼道或竖井内机柜, 楼内部署困难时, 可部署在小区基站或室分机房或采用建设室外机柜的方式。

需要指出, 当采用FTTx方式时, ONU上联OLT可利用基站空闲资源, 但基站资源使用应坚持移动业务优先原则。

4 PON网络规划设计

4.1 PON网络建设原则

随着PON技术的日臻完善和规模商用, 选择PON技术实施宽带接入网的建设, 实现宽带提速升级, 全面推进FTTx建设成为各大通信运营商的主流选择。对移动运营商而言, 目前主要采用GPON技术实施FTTx建设, 网络建设要遵循以下原则:

保护投资

在满足客户当前需求同时综合考虑未来业务扩展需要, 以及网络运维成本等因素, 充分保护当前投资, 提高资金使用效率。

可靠性

网络系统应根据业务和客户需求, 进行可靠性设计, 保证高可靠性。

易扩展

FTTx网络规划时要充分考虑向FTTH接入的演进, 保证FTTx网络的易扩展性。

标准化

系统设计应遵循所有相关的ITU、IEEE标准, 同时还应支持国内行业标准和中国移动制订的相关企业标准、规范、要求等。

4.2 OLT设备部署

OLT设备的用户容量集成度较高, 上联带宽需求大, 一般集中部署在靠近承载网的汇聚机房, 对配套资源需求较少, 也便于设备的集中管理维护, 节约网络上联所需传输资源。因此, 在覆盖范围允许的情况下尽量OLT设置在传输汇聚机房。建议OLT覆盖半径应不大于10KM (链路长度不大于15KM) 。

部分区域如在客户、业务密集区域, 可根据实际情况将O L T下沉放置在客户侧, 充分利用光缆、机房、供电配套等资源条件, 选择区域内现有机房 (如基站机房等) 作为OLT设备的放置点, 原则上不为O L T的设置新建机房。

移动运营商建设GPON网络时, 建议只部署一个厂商的OLT及配套的ONU、分光器等设备。

4.3 ONU设备部署

ONU的安装位置较为灵活, 不需要专门的机房, 可根据用户需求和建设模式选择安装位置, 大体可分为:安装在光交间内、安装在楼道/竖井内、安装在用户区 (终端箱内或壁挂、台面安装) 。ONU供电采用220V交流市电, 断电时用户语音需求可用GSM/3G替代。

4.4 ODN设计和部署

4.4.1 光分路器的选择与设置

光分路器的设置位置直接影响光缆芯数的需求。在实际组网设计时, 应综合考虑线路成本、OLT设备PON口成本、维护成本、可扩展性等因素, 尽量采用一级分光, 以减少故障点、便于故障定位和系统优化。

工程设计中, 分光比和分光器的数量, 需要结合用户带宽需求、ONU端口数、ONU数量和分布进行综合考虑。若用户带宽需求增加, 可通过增加光分路器数量进行优化, 降低光分路比, 提高用户带宽。

用户需求带宽计算公式为:

∑所有业务 (业务分配带宽×业务用户比率×集中比×流量占空比) ×总用户数/带宽冗余系数。

--上网业务:普通上网业务集中比为50%, 流量占空比按50%计算, 系统内带宽冗余系数按80%计取;典型高带宽业务如IPTV媒体流则不取流量占空比。

--语音业务:普通用户话务量每线约为0.031Erl, 每用户带宽按100kbit/s取定。

下面举例说明, 若某小区用户带宽需求有两种:70%用户带宽需求为2Mbit/s, 主要为普通上网业务;3 0%用户带宽需求为8Mbit/s, 主要包含IPTV业务。则该小区上网带宽需求为宽带用户数× (2Mbit/s×70%×50%+8Mbit/s×30%) ×50%/80%, 语音带宽需求为窄带用户数×0.1Mbit/s×0.031/80%。若已知1个PON口下行线路有效带宽约1000Mbit/s, 可求出PON口的需求总数, 即工程初期最少配置分光器的个数。

4.4.2 ODN的光功率计算方法

O D N的光功率预算是G P O N网络规划中非常重要的一个环节。O D N网中光纤链路损耗包括了S/R和R/S (S:光发信参考点;R:光收信参考点) 参考点之间所有光纤和无源光元件 (光分路器、活动连接器、光接头等) 所引入的损耗。

光纤链路损耗采用最坏值法计算, 光通道衰减计算公式如下:

(ODN光链路衰减+Mc) ≤系统允许的衰减

公式中:

Mc:光纤富余度。

计算时相关参数取定如下:

--光纤衰减:1310nm波长时, 取0.36d B/km;1490nm波长时, 取0.22d B/km。

--光活动连接器插入衰减取0.5d B/个。

--光纤熔接接头衰减取定:分立式光纤接头衰减取双向平均值为0.08d B/每个接头, 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为0.2d B/每个接头。

--冷接子双向平均值取0.15d B/每个接头。

--分光器插入衰减参数取定见表2。

(6) 光纤富余度Mc:当传输距离≤5km时, Mc不少于1d B;当传输距离≤10km时, Mc不少于2d B;当传输距离>10km时, Mc不少于3d B。

4.4.3 光功率计算实例

某厂家OLT设备的GPON口发送光功率为0.5~5.0d Bm, ONU的接收灵敏度最大值为-2 7 d B m, 按照最坏值法进行传输指标核算, O L T-O N U之间的传输衰耗不应大于27.5d B。实际方案中ONU距离OLT约2公里, 一级2:16分光, 共经过3个活动连接器, 则全程衰耗为21.22d B, 小于27.5d B, 计算如下:

结论:通过光纤链路衰耗核算, 可确定ODN的传输距离和网络结构。为保证一定的传输距离, 必须尽量减少ODN网络中的光纤适配耦合次数 (活接头数量) , 尽量减少光缆分歧次数。

5 结束语

伴随着运营商网络运营的需要以及技术的发展趋势, 整个电信网面临着网络结构扁平化、运营管理维护智能化、网络融合带来的业务综合承载化以及网络高可靠性的趋势, 作为网络端到端一部分的宽带光纤接入网技术已成为未来通信网发展的关键, 是今后一段时期内国际通信技术研究、开发和建设的热点。采用宽带光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势。

摘要：随着互联网的迅猛发展, 新业务层出不穷, 人们对接入带宽的需求越来越高, 而宽带光纤接入技术的快速发展, 为实施接入网络的转型升级, 加速FTTx建设奠定了基础。作为移动运营商, 为克服城区铜缆资源缺乏的不足, 积极采用新的光纤接入技术, 为用户提供高带宽、多业务的综合接入能力, 是适应业务发展需求, 应对市场环境变化, 促进网络转型的重要举措之一。本文主要结合当前宽带光纤接入技术和业务需求, 对移动运营商PON技术的应用和网络建设进行了探讨。

关键词：宽带光纤接入,需求,PON部署,ODN设计

参考文献

[1]王庆, 胡卫等.光纤接入网规划设计手册.人民邮电出版社.2009

PON网络管理技术 篇5

湖北电信从2007年年底与烽火合作, 采用EPON技术和MSAN结合的方式解决农村信息化的需求。组网上采用光纤到村庄, DSL到农户, 语音、数据一线解决的方案, 与传统手段相比较, 彻底解决了电缆被疯狂盗割的问题, 同时有效控制了成本。项目在武汉、宜昌、孝感、黄冈四个地区实施, 受益用户超过3000户。此项目也是我国大规模光进铜退建设的首次摸索, 该项目的成功实践及在全国范围内的大规模应用, 有效加快了农村宽带接入的建设速度, 同时为国家节约了大量铜资源。

PON技术浅析 篇6

关键词：接入网,FTTx,PON

1 概述

随着我国经济的迅速发展, 高带宽的消耗业务逐步涌现, 带宽提速成为迫切需求。为了满足用户的需求, 各种新技术不断涌现, 接入网技术己成为设备制造商、运营商和电信研究部门关注的焦点和投资的热点。

要实现信息传输的高速化, 满足大众的需求, 不仅要有宽带的主干传输网络, 用户接入部分更是关键技术, 光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。我国目前主要的有线接入技术包括ADSL、LAN、HFC、PLC和FTTx, 其中部分LAN采用了PON+LAN的方式。FTTx即光纤接入的统称, 根据光纤到达的位置不同有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH几种形式。FTTH即光纤到户, 是光纤接入的最终方式, 提供全光的接入。

在FTTH应用中, 主要采用两种技术, 即点到点的P2P技术和点到多点的PON技术, 亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC (媒介转换器) 实现用户和局端的直接连接, 它可以为用户提供高带宽的接入。目前, 国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽, 对大中型企业用户来说, 是比较理想的接入方式。但对于普通用户来说, 相对成本较高, 却不是目前最理想的接入方式。而点到多点的PON技术网络接入方式灵活, 面向的用户更多, 成本更低, 同时能在同一个平台上灵活的提供IPTV、有线电视视频、传统语音、数据业务的接入, 更适合面向大众推广。

2 PON网络核心构成

PON系统包含了从用户侧的用户网络接口 (UNI) 到网络侧的业务节点接口 (SNI) 之间的所有光纤传输系统和设备。其主要有光纤光网络单元 (ONU) 、光分配网络 (ODN) 、光线路终端 (OLT) 组成。因为OLT和ONU之间的ODN设备不需要电源, 即OLT和ONU之间不存在任何有源设备, 对各种业务呈透明传送状态所以称之为无源光网络 (PON:Passive Optical network) 。如图1是基于PON接入方式的网络核心构成。

OLT (光线路终端) 提供对ODN的光接口。OLT可以设在交换端局内, 也可设置在远端模块局内。OLT提供传送ONU所需各种业务的手段。

ODN (光分配网络) 能在一个OLT和一个或多个ONU之间提供一个或多个光通道。每个光通道在收发参考点之间有一个固定的光波长。ODN具有光波长透明性, 同时具有互换性, 即输入和输出互换, 对通过器件的光的衰减不会产生显著的变化;ODN具有光纤兼容性, 即该光器件与所有的单模光纤兼容。

ODN中的两个传输方向是这样规定的:从OLT到ONU的信号传送方向成为下行方向, 该信号称为下行信号。从ONU到OLT的信号传送方向称为上行方向, 该信号称为上行信号。上、下行信号的传送能用同根光纤和无源光器件 (双工方式) , 或用分开的光纤和无源光器件 (单工方式) 传送。

ONU (光网络单元) 位于用户侧, 提供与ODN之间的光接口, 同时为光接入网 (OAN) 提供用户侧接口。

3 PON光网络的接入方式

根据ONU所在的位置不同, 可以决定光接入网的工作方式是FTTC、FTTB或FTTH等。如图2给出了PON的三种接入方式。

3.1 FTTC光纤到路边

在FTTC结构中, ONU设置在路边的分线盒处, 有时也可能设置在交接箱处。但通常指前者。此时从ONU到各个用户双绞线铜缆连接。若要传送宽带图像业务, 当距离很短时, 仍可采用双绞线, 否则需要采用同轴电缆。这样FTTC将比传统的数字环路载波 (DLC) 系统的光纤化程度更靠近用户, 增加了光缆的共享部分。其工作方式主要适用于点到点或点到多点的树型分支拓扑结构。

3.2 FTTB光纤到大楼

FTTB也可以看作是FTTC方式的一种变型, 在FTTB结构中将ONU直接放在楼内 (通常为居民住宅公寓或小企事业单位办公楼) , 再经用户市话电缆的双绞线连接到各个用户的终端设备上。FTTB是一种点到多点结构。通常FTTB不用在点到点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步, 光纤已铺设到楼, 更接近于光纤到户 (FTTH) 的发展目标。预计会获得越来越广泛的应用, 特别是那些新建工业区或居民楼以及与宽带传输系统共处一地的场合。

3.3 FTTH光纤到户

如果将在FTTC结构中的ONU换成无源光分支器, 然后将ONU移到用户的房间内, 即构成FTTH的工作方式。如果将ONU放在大企事业用户大楼 (公司、大学、研究厅、政府机关等) 的终端设备处, 并能提供一定范围的灵活业务, 则构成所谓的光纤到办公室 (FTTO) 结构。由于大企事业单位所需业务量大, 因而FTTO结构在经济上比较容易成功, 发展较快。考虑到FTTO也是一种纯光纤连接网络, 因而可以把其看成FTTH一类的结构。然而, 由于两者的应用场合不同, 结构特点也不同。FTTO主要用于大企事业单位用户, 业务量需求大, 因而结构上适于点到点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户, 业务量需求很小, 因而经济的结构必须是点到多点方式。总的来看, FTTH方式是一种全光纤网, 即从本地交换机 (业务节点) 一直到用户全部为光纤连接, 中间没有任何铜缆, 也没有有源电子设备, 是真正的全透明网络。

4 各种PON技术比较

PON按照其采用的技术不同, 主要分为APON/BPON (ATM-PON/宽带PON) 、EPON (以太网PON) 和GPON (吉比特PON) 。目前比较成功商用的有EPON和GPON这两种技术。

GPON与EPON最主要的区别表现在TC帧结构上。GPON通过ATM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据。它的上、下行帧长均为125μs。下行采用TDM方式, 上行采用时分多址 (TDMA) 接入技术。上行帧由复用的突发传输时隙 (slot) 组成, 每帧包括一个或多个ONU的传输时隙, 通过下行帧的USBWmap (上行带宽映射) 域指示相应ONU的上行数据发送。而EPON帧格式基本与IEEE802.3的以太数据帧格式兼容, 只在以太帧中加入时标及识别等信息, EPON数据通过不定长的数据包传输。

从标准和理论上说, GPON与EPON相比有两个优势, 效率高、支持以太网之外的业务。EPON效率较低是因为使用8B/10B编码作为线路码, 其本身就引入20%的带宽损失, 1.25Gbit/s的线路速率在处理协议本身之前实际就只有1Gbit/s了。GPON系统都使用扰码作为线路码, 其机理与SONET或SDH一样, 由于只改变码, 不增加码, 所以没有带宽损失。在支持多业务方面, GPON能够同时承载ATM信元和 (或) GFP帧, 有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力;而EPON目前的标准和一些厂商提供的设备均支持TDM业务。

但是, GPON在功能上的优势很大程度是以技术和设备的复杂性为代价换来的, 因此相关设备成本较高。而大量网络末稍的需求与骨干网络显然不同, 对于直接对应具体客户业务需求的“第一公里”光纤接入来说, 以最佳的成本支持主要业务需求比完美但昂贵的方案更易于成功。

总之, EPON和GPON各有千秋, 从性能指标上GPON要优于EPON, 但是EPON拥有了时间和成本上的优势, GPON正在迎头赶上, 展望未来的宽带接入市场也许并非谁替代谁, 应该是共存互补。对于带宽、多业务, QoS和安全性要求较高以及ATM技术作为骨干网的客户, GPON会更加适合。而对于成本敏感, QoS, 安全性要求不高的客户群, EPON则会成为主导。

5 结束语

随着光纤接入技术的不断发展, PON技术在实现话音、数字、图像“三线合一及一线入户”上的优势逐渐显现出来, 各主流设备制造商和运营商对PON的投资力度也在不断加大, 它的商用价值也开始崭露头角, 相信随着PON技术越来越成熟, 它在下一代接入网发展中的优势也会越来越明显。

参考文献

[1]李征, 王晓宁, 金添编著.接入网与接入技术.北京:清华大学出版社2003.1第一版.

[2]钱宗钰, 区憔煦, 寿国编著.光接入网技术及其应用.北京:人民邮电出版社.1999.6第一版.

试论PON技术的发展 篇7

application of PON in the case of

近年来, 通信骨干传输网速率得到了大幅度提高, 通信终端设备进一步智能化, 人们对通信网络的需求正朝着电信网、电视网和互联网三大网络融合的方向发展。然而处于“最后一公里”的用户接入网技术却成为高速局域网与大容量骨干网之间的传输瓶颈。无源光网络 (PON) 以其维护容易、故障定位简单、运营成本低廉等优势, 可以有效的支持三网融合业务的需求, 是三网融合最佳的网络模式选择。

一、概述

地铁明挖结构通常采用分段施工, 有效地释放过程中产生的水泥水化热引起的温度应力, 避免结构产生温度裂缝而导致钢筋腐蚀。暴露于外环的混凝土结构组件、紧固件、连接件和其他金属部件, 采取表面可靠的防腐措施。恶劣环境作用下合理的防腐附加措施或多个保护策略, 如在具体形式的连接电阻、锈剂、防腐剂、水溶性聚合物树脂, 在混凝土构件表面涂层或覆盖防护材料, 选择环氧涂层钢筋, 并采取必要的措施如阴极保护。施工应严格考虑固化系统、施工维修方法、维修时间、混凝土强度等级、施工环境、组件大小和许多其他因素。无论如何, 设计师应该重视耐久性混凝土结构设计思想建设, 管理人员一起来建立耐久性要求的项目质量。

我国程控化通信网和数字网络占主导地位, 接入网络建设引起了电信运营商和设备制造商关注。现在访问网络设施以铜电缆为主, 在接入网仍是本地交换机与用户之间的连接系统占有重要地位, 不仅电信网络的投资比重大, 而且还直接关系到当前和未来的业务需求。开发邮电部组织力量, 编写了内部标准《省邮电接入网技术需求-基于光网技术的接入网》。

本标准规定了采用无源光分配网络, 基于点对点的拓扑结构, 可以双向互动业务的光接入网 (OAN) 。无源光网络作为一种光纤接入网络, 它是在本地交换 (LE) 光纤作为传输介质之间, 使用光无撅设备 (如光连接器、光分配器) 纯粹的被动用户访问网络。无源光网络已经使用免维护组合器降低网络费用, 资源共享降低骨干光纤电缆设备成本, 使光电和业务升级方便, OAM降低了成本。

二、PON系统组成模型

PON系统由局侧的光线路终端 (OLT) 、用户侧的光网络单元 (ONU) 和光分配网络 (ODN) 组成, OLT既是一个交换机或路由器, 又是一个多业务提供平台, 它提供面向无源光纤网络的光纤接口 (PON接口) ;ODN由光纤和一个或多个无源光分路器和无源光器件等组成, 在OLT和ONU间提供光传输通道;ONU是光网络单元, 可以为用户提供数据、语音、视频等接口。在PON系统中, OLT和ONU属于有源器件, 可以实现光/电和电/光转换。

三、三网融合概况

三网融合就是实现以语言通话为主的传统电信网、广播电视网和数字通信为主的互联网之间的融合, 实现三大网络能够在统一的网络平台上为用户同时提供语音通信、数据传输和广播电视收看等多项服务。

传统电信网络以语音通话作为主要业务, 目前一些通信主干线均已实现光纤化, 而用户网大都为铜线, 一般只用来传输4k HZ的模拟话音信号或9.6kbit/s低速数据, 但传统电话交换网 (PSTN) 网络覆盖面很广, 连通全国的城市及乡镇。它是一个低速的、模拟的、规模巨大的网络。此网的最大资产是铜线接入网部分, 但是, 铜缆接入带宽有限、成本高、维护不方便。

中国广播电视网络采用光纤同轴电缆混合网 (HFC) , 提供较高质量和较多频道的传统模拟广播电视节目。主要由模拟前端、数字前端、光纤传输网络、同轴电缆传输网络、光节点、网络接入单元和用户终端设备组成。其主要优点是基于现有的有些电视HFC网络, 具有带宽大、成本低等优点, 但是传统的HFC网络不具备上行回传通道, 只能单向传输。

传统的数据传输网络多采用x DSL (非对称数字用户线) , 利用现有的电话线, 实现高速数据传输。其覆盖范围有限, 且是非对称的, 只适用于一部分应用场景。

尽管目前三种网络在结构、技术、传输介质等方面都有各自的特点, 但总的技术发展趋势趋向一致, 都在朝着高带宽、低成本、长距离传输的方向发展。这就要求三种网络在物理媒介选择、通信协议使用等趋于一致。

四、PON技术在三网融合网络改造中的应用

在物理网络的主干网络上, FTTX技术具有高带宽、低成本、传输距离长、多业务承载等特性, 近年来成为三网融合最佳的网络模式选择。光通信技术能够提供足够的信息传输速度、保证传输质量和大幅降低运营成本, 无源光网络 (PON) 是三网融合通信载体的最佳选择。

在通信协议方面, 传统的基于ATM (异步传输模式) 的APON技术由于技术复杂、成本高, 逐渐退出人们的视野。基于以太网传输协议的EPON技术得到迅速发展, IP协议是目前三大网络共同认可的通信协议, 已经成为三网融合最终选择的支撑协议。近几年, 能承载更高速率的GPON技术也得到了快速发展, 但其成本相对较高, 尚不及EPON技术普及。

三网融合要实现不同场景下的接入网改造, 可根据不同的建设场景采取不同的策略。

对于新建城区场景, 用户密度大且连续分布, 道路及管网相对密集。城市客户群对语音、宽带等需求较高, 其电信消费能力高, 可在布网时直接实现FTTH (光纤到户) , 以实现用户对未来三网融合的多业务需求。

对于城区改造场景, 因现有城区绝大部分地区已经实现铜缆接入覆盖。在PON系统网络建设时可对现有的铜缆及HFC有线电视网络进行改造, 以实现宽带接入。一般可采取的技术有宽带设备下移方式和宽窄带同时下移方式, 最终以“FTTC (光纤到路边) ”或“FTTB (光纤到大楼) +DSL”的方式, 实现城区改造的三网融合接入工程。

对于农村场景, 由于农村地区住户分布稀疏, 数据需求较低导致成本较高, 对于光纤到户的三网融合接入改造难度较大。一般将光缆敷设到行政村或较大的自然村, 然户通过铜缆以DSL方式实现用户的宽、窄带接入。

综上所述, 在以无源光网络为主要传输媒介的接入网发展时代, 三网融合得以快速普及和实现。在各种PON技术中, 基于以太网技术的EPON网络技术较为成熟, 成本相对较低, 其网络覆盖得到了较快发展。对于不同的应用场景, 要实现三网融合接入改造, 应根据实际情况, 采用不同的网络改造策略。

参考文献

[1]王燕, 王宇.PON技术的电力系统应用前景浅析[J].邮电设计技术, 2011.06.

[2]梁静.粗波分复用 (CWDM) 技术及其在接入网中的应用[J].通信技术, 2009.07.

[3]赵钧锋.浅谈无源光网络技术在接入网改造中的应用[J].科技资讯, 2009.34.

[4]冯艳.PON技术在接入网光进铜退发展中的优势与应用[J].信息通信, 2008.05.