山东省网通分公司用户光纤接入建设指导意见

山东省 网通 分公司 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 二 O O 八 年 二 月 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 1 目 录 一、 项目背景 . 2 二、编制依据 . 2 三、 接入网现状 . 2 1、接入方式 .2 2、光电缆 .2 3、接入设备 .2 4、接入速率 .2 5、面临的问题 .2 四、 需求分析 . 3 五、组 网模式分析 . 3 1、接入网发展趋势 .3 2、接入技术分析 .4 3、 QoS .9 4、城域（承载）网 . 11 5、光缆网组织 . 16 6、语音业务接入方式 . 17 六、实施策略 . 18 1、总体策略 . 18 2、建设目标 . 18 3、城区建设模式 . 19 4、农村建设模式 . 20 5、接入设备性能要求 . 21 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 2 一、 项目背景 目前世界电信业的技术发展进入了新的发展阶段，出现融合、调整、变革的新趋势。尤其是 3G、 NGN 和宽带 视频 技术的发展和应用，已经成为今后一段时期的全球发展热点。在电信业大发展的背景下， 固 网运营商机遇与挑战并存 ， 网络转型已成为新形势下的必然趋势 。 为此， 中国网通（集团）有限公司 确定了 “ 宽带通信和多媒体服务提供商 ” 的转型目标 及“ 宽带战略、奥运战略、国际化战略 ”的战略方针。 网络的发展演进是为业务服务的， 业务的推陈出新是为满足用户需求的 ，而网络最靠近 用户的部分是接入网 ， 接入网建设的成败将直接决定上层网络业务的实现与否 。 目前， 作为 固网运营商现有 用户 接入介质 的铜缆 其 弊端日益显现出来 ： 建设成本高、速率瓶颈 、 距离受限 ， 用价格低廉、高带宽、低损耗 、高稳定性的光缆逐步取代电缆已是必然的选择 ，但作为电信网“最后一公里”的接入网络 是整个电信网中技术种类最多、组网最为灵活、投资最大的部分， 在具体实施工程中会有多种模式、多种技术需要选择，为保证 接入网建设 的顺利实施， 制定本 指导意见 。 由于接入网的建设涉及到的内容较多，不仅需要考虑网络组织还需要考虑业务实现等， 本文将接入 网的范围做了一定程度的扩展， 含盖 城域网 接入控制层以下的部分 。 本文将先从接入网现状及业务需求入手，进而分析目前主流技术及组网模式 （本 指导意见主要 针对 光纤网的建设，对于无线组网方式未详细阐述） ， 最后 具体阐述接入网 建设 模式及光进铜退 实施 策略。 二、编制依据 （ 1）中国网通（集团）有限公司下发的中国网通接入网及光进铜退建设指导意见 （ 2）中国网通（集团）有限公司下发的驻地网拓展接入方案应用手册（第一版） （ 3）中国网通（集团）有限公司山东省分公司制定的关于加强农村通信网建设的指导意见 三 、 用户接入 现 状 1、 接入 方式 山东网通现有用户接入方式 主要 有 光缆 模块局（支局、 ONU、 DSLAM、 AG） 铜缆以及 光缆 LAN 交换机 五类线 两种方式 ，前者部署在城市和农村，后者主要部署在城区。 窄带业务由 ONU、模块局、支局、 AG 接入，宽带业务由 LAN交换机 、 DSLAM接入 。同时， 近几年新兴的 光缆 EPON 五类线 /电话线 的组网形式 在 临沂 、聊城等 地市 也有一定应用。 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 2 2、 光电 缆 省内城区基本实现了光缆全覆盖，用户距离光缆小于 1KM；主干电缆长度平均 1KM左右。省内 82932 个行政村中，距离光缆 2.5KM 以内的比例达到 100%，距离光缆 1KM以内的达到 64.8%，光缆已进村的达到 39.34%；主干电缆长度平均 3KM 左右。 3、 接入设备 山东网通目前采用 的 接入设备 （不含无线方式） 主要有以下几种： a) PSTN 交换机、模块局、接入网 传统语音业务的接入手段 ， 部分 地市侧重 大容量模块局 接入方式 部分 地市侧重 接入网 方式。 b) AG 综合接入设备（ AG） 主要分布在 城区 新建小区 网点 以及农村 接入网点 ， 主要 设备型号有华为 UA5000、 阿尔卡特 7318AGW、 中兴 MSG5200等 。 普遍支持 POTS 和 ISDN、 xDSL、VoIP 等 业务 。 c) DSLAM 为充 分利用铜缆资源 ， 山东网通 DSLAM 应 用广泛 。 近几年新建设备一般都采用 IP内核的第三代 DSLAM， 能够在一定程度上保证接入速率及对新业务的支持 ， 但 部分 早期ATM 内核的设备 效率低下 、 VLAN数量受限 、难以开展组播类业务。 d) 接入 交换机 接入 交换机 主要分布在城区 实现 LAN 方式的宽带接入， LAN 接入方式具有速率稳定 、扩展性好等优势 。但 对原有接入层交换机的改造， 各地市间 进度 存在 差异 ， 部分 地市 城域接入 网中 仍存在 一定数量 QoS弱 ， 难以开展组播类业务 的 二层交换机 。 e) MSTP 设备 采用 MSTP设备接入用户主要应用在 2M、 155M、 10M/100M专线接入 等场合 ， 具备 速率高、性能稳定、隔离度程度高等特点， 主要面向 政府、 企业 等 大客户 。 目前在各系统专网中应用广泛。 4、 接入速率 目前 山东网通宽带接入速率 ， 采用 xDSL 方式的 为 512K 3M， 主流 速率为 1M 左右 ；采用 LAN 方式的 拨号用户 为 1M 3M，主流速率为 1M； LAN 专线用户 可达 10M 甚至 更高 。 5、 面临的问题 a) 铜缆 速率瓶颈 对于 xDSL 接入方式， 除去电缆盗窃因素以外，目前 接入网络 面临的首要问题就是 “ 速率瓶颈 ” ， 由于电话线的 回传噪声 及 线路之间的串扰 ， 限制了铜缆的传输距离和 带宽 ，山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 3 从而 无法满足高带宽需求的视频类新业务的开展。 b) 接入设备功能受限 现网中存在的 部分 ATM内核 DSALM， 很难做到 PVC 与 VLAN的一一映射 ， VLAN数量受限，组播能力弱 ； 部分二层交换机 QoS 能力弱，组播能力弱 ， OAM 能力 弱 ，安全性能差 ； 处于汇聚层、核心层位置的二层交换机不支持 灵活的 QinQ，难以实现新业务的部署 。 四 、 需求 分析 随着 Internet的迅速增长 及宽带 数据 业务不断发展 ， 接入网承载的业务 已经不再是单一的 语 音或者是数据 ，而是朝着 视频、语音、数据 融合的方向发展。 不同用户类型对业务及带宽需求见表 4.1。 表 4.1 不同用户业务及带宽需求表 用户类别 业务类型 带宽需求 商业客户 语音业务 互联网接入 2M 100M 语音 +互联网接入 2M 100M 语音 +专线 64K 100M 语音 +专线 +互联网接入 2M 100M 公众客户 VoIP 下行 60 120kbit/s，上行 60 120kbit/s 采用 H.264或 AVS标清编码 下行 1.5 2Mbit/s 采用 MPEG4编码标清 下行 2.5 3Mbit/s 高清 下行 6 8Mbit/s 视频通信 下行 256 512kbit/s，上行 256 512kbit/s 游戏 下行 256 512kbit/s，上行 256 512kbit/s 普通上网 下行 1 2Mbit/s，上行 256 512kbit/s 高速上网 下行 2 4Mbit/s，上行 512k 1Mbit/s 目前来看 更大带宽的需求尚未明确， 现阶段的接入网带宽仍以满足上述业务开展为主要目标，在高端区域可以适当超前 。 五 、组 网模式 分析 1、接入网发展趋势 从接入网技术的 发展 和用户接入需求 两方面来看， 可将 接入网演进趋势 归纳如下 ： 多业务 承载 趋势 网络的日渐融合 使得 最靠近的用户的接入网不再像以前仅承载语音或者是数据 ， 而是 语音、数据、图像的 Triple-Play应用。 高带宽接入趋势 接入带宽 要求 从 VoIP 业务 的 64k128k，到 INTERNET业务的 1M2M，再到 视频业务山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 4 的 38M， 甚至更高。 接入手段 多样化趋势 技术的不断推陈出新使得接入 手段呈现多样化趋势 ， 固定接入手段有 AG、 DSL、 LAN、EPON、 GPON、 MSTP等 ， 无线接入手段有 WLAN、 WiMAX等 ， 另外电信级以太网技术也在逐渐 走向应用 。 多种接入技术将在很长一段时间 内并存， 互为补充 。 光纤 （ FTTx） 组网趋势 光纤 接入网 容量大 、 组网灵活 ，能 够快速部署新业务 ， 是 接入网的 发展趋势也是最终目标 。 结合 PON、 电信级以太网等 技术 ，光纤网将逐步向最终 用户延伸 。 2、 接入 技术分析 2.1 点对点 光纤直联 点对点 光纤直联 方式即传统的光纤接入方式，局端设备跟小区 楼宇设备之间通过裸光纤直连。相对于采用分光器共享主干光缆的 PON 方式， 光纤直联 方式不能有效的节省主干光纤资源，但在以下情况下采用 光纤直联 方式更合适。 上行链路带宽接近千兆的 LAN小区 上行链路带宽接近千兆的 AG/DSL小区 大 客户接入 相对孤立的小区 /楼宇 A G / D S L / L A N /园 区 网 点 /大 客 户 机 房L A N S w i t c h局 端光 缆 网N G NI n t e r n e t . . .传 输 、 路 由 器 等 大客 户 设 备专 网传 输 、 路 由 器 等 大客 户 设 备 图 2.4 点对点 光纤直联 方式示意图 点对点光纤直联方式是实施 FTTB/C的选择之一，但不适合部署 FTTH。 2.2 无源光网络（ PON） PON技术和其它的光纤接入技术相比，可以有效节省主干光纤，网络简单、速率高、组网灵活，具备较好的稳定性和可扩展性。 在众多 PON 技术中 ， EPON 由于非常适合 IP业务的宽带接入，得到了更大程度的发展和商用，支持千兆比特的 EPON 系统称为 GEPON；GPON在高速率和多业务支持（尤其是对 TDM 业务的支持）方面则有一定优势，但尚未熟度。 目前主流厂家 EPON 产品普遍支持局端汇聚、 VLAN 及 VLAN Trunk 功能 ， 支持 IGMP山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 5 组播协议、 PPPoE、 DHCP 等协议报文的透传 ， 支持保证 Qos 的优先级设置 。不足之处在于： 光线路单元（ OLT）跟分光器（ Splitter）之间的主干光纤保护倒换功能仅有部分厂家支持，且无相应的规范标准 ；不同厂家设备之间尚难以互通；光网络单元（ ONU）功耗有待于进一步降低。 虽然光接入的最终目标是实现全光纤的 FTTH，而且在 FTTH 实施方案中 PON 能够体现其最大的技术优 势，但 市场需求不足、 成熟 度不高且 成本 较 高、大带宽视频业务盈利模式不明等现状阻碍了全面部署 FTTH 的脚步。因此，现阶段 PON 技术主要定位于为具备条件的高端区域提供 FTTH/FTTO技术手段，为中端及新兴区域提供可选的 FTTB/FTTC的网络实施方案，低端区域的 PON 部署应推迟。 PON 接入技术在用户分散且每个分散点的用户又相对集中的情况下快速开通业务有很强的优势， 如果分散点的数量较多可降低单位造价成本 。 根据光缆与最终用户的距离， PON 技术的光 纤 接入应用方案可分为 FTTH、 FTTB/C和FTTO 三种。 现阶段 PON 技术主要面向高端用户，具体实施过程中应注意 以下 三点：一是考虑到光网络单元（ ONU）安装在小区或者楼道内，电源可靠性低 ，可根据情况采取必要措施保证语音业务的安全；二是 PON 技术采用链型结构，存 在单点故障的安全隐患，需根据情况采取必要的光缆防护措施及光纤保护倒换措施；三是 从维护及安全角度考虑， 原则上采用一级分光，最多不超过两级。 I n t e r n e t分 光 器O N UO N UO N UO L TP S T N 局 端业 务 网 络住 宅 / 写 字 楼O f f i c eH o m eH o m eI P T VN G N 图 2.2 基于 PON 的 FTTH/FTTO 组网结构 如图 2.2 所示， FTTH/FTTO将光纤直接延伸至用户， OLT 设备安装 在局端或者直接安装在小区机房内，分光器放置在小区或楼道。光纤直接进户，接入速率高、新业务部署快，目前来看是接入网建设的最终目标。 FTTH/FTTO应用场景如下： 语音、宽带、 CATV多业务需求 高档小区（别墅区） 政府部门 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 6 高档商业楼宇 网吧集中接入 视频监控专项业务需求的区域 I n t e r n e t分 光 器O N UO L TP S T N 局 端楼 宇H o m eL A N S w i t c hH o m eH o m e楼 宇H o m eM i n i D S L A MH o m eH o m e五 类线铜 双绞 线O N UM i n i D S L A M业 务 网 络写 字 楼O f f i c eM i n i D S L A MO f f i c eO f f i c e铜 双绞 线O N UM i n i A G ( I A D )N G NI P T V 图 2.3 基于 PON 的 FTTB/FTTC 组网结构 如图 2.3 所示， FTTB/FTTC 将光纤延伸至大楼或者路边，再通过 DSL、 LAN 或者 AG（ IAD）接入用户，是 FTTH 进程 的过渡阶段，尤其适合暂无大带宽需求、已具备综合布线或原有电话线的情况。此环境下，语音（ VoIP） 业务的接入由 AG（ IAD）实现，宽带业务的接入由 LAN或者 DSL 实现。 基于 PON的 FTTB/C方式跟光纤直 联 的 FTTB/C方式互为补充。 具体实施时，可根据业务需求灵活选择特定的组合方式， 如语音、宽带均有需求且语音较多的情况下 可 采用 FTTB/C AG，宽带较多的情况下采用 可 FTTB/C LAN，语音、宽带 都较多的情况下 可 采用 FTTB/C AG 及 DSL（ 或 LAN） ；如仅有语音需求 可采用 FTTB/C AG；如仅有 宽带需求 可采用 FTTB/C LAN 或者 FTTB/C DSL。 FTTB/FTTC应用场景如下： 语音、宽带均有需求或仅有其一 城区原有小区改造、网点下沉 城区普通商业楼宇接入、新建中低档端小区 2.3 LAN 以太网（ LAN）接入方式即采用光缆以太网交换机双绞线实现用户接入的接入方式 ， 相对于 DSL 具有速率稳定、扩展性好等优势，通过综合布线手段可应用于用户小区或商务楼区。 LAN接入方式可以跟 PON 技术组合应用。 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 7 由于我们将 IP 城域网的接入层目标结构限定为纯二层的网络架构， LAN 方式无疑是很 有竞争力的用户 接入手段。随着以太网技术的不断发展，目前二层网络可以支持基于QinQ技术的 VLAN数量扩展、 IGMP 等组播协议、基于 802.1P 的 QoS，这为建设支持多业务的接入网提供了有力保证。语音业务可以通过 LAN IAD的方式采用 VoIP 技术实现。 LAN 应用场景如下： 语音、宽带均有 需求 ，特别是宽带需求居多 城区原有小区改造 城区普通商业楼宇接入、新建 中高端 小区 2.4 综合接入设备 （ AG） 目前主流厂家综合接入设备均支持 传统 PSTN语音 业务 、 DSL/LAN宽带 业务 、 NGN 语音 业务 ， 下行可基本满足多业务的接入需 求，上行支持 TDM、 IP 组网方式 ， 二层功能成熟， 支持组播协议，具备一定的 QoS 保障能力 。 综合接入设备组网 采用 光缆 AG 铜缆的结构 ， 在 接入网建设 过程中对配线电缆改动较少 。 主流厂家 室内型设备 单机柜 最大 用户容量 纯 窄带 可达 1900线 ， 纯宽带 （或宽窄带混合） 可达 900 线 ， 室外型设备 单机柜 最大 用户容量 纯 窄带 可达 900 线、 纯 宽带（ 或 宽窄带混合） 可达 480线 。 综合接入设备通过两芯铜线实现宽窄带业务，通过 ADSL2 技术，在距离 1.5KM 以内 下行速率可达 12Mbit/s， 上行速率可达 850kbit/s， 如采用 VDSL2技术，接入速率 将更高。 在 已敷设铜缆的情况下，采用综合接入设备是一种相对理想 的方式，但受制于铜缆的固有缺陷，其稳定性不高，速率提升能力有限。为去除铜缆质量问题带来的衰耗，应 尽量缩短 铜缆的距离 ， 现阶段应用时 在 城区 覆盖范围 应 控制在 1KM以内 ， 在 乡镇 覆盖范围 应 控制在 2KM以内 。 AG 接入方式可以跟 PON 技术组合 应 用。 综 合 接 入 设备 （ A G ）接 入 网 点H o m e O f f i c e铜 双绞 线L A N S w i t c h模 块 局 / 端 局P S T N 交 换 机N G N T G传 输 网 / I P 网注 ： 实 线 表 示 主 流 组 网 模 式 ， 虚 线为 特 殊 情 况 下 的 组 网 模 式 。P S T NN G NI n t e r n e t . . . 图 2.1 综合接入设备（ AG）组网结构 综合接入设备 （ AG） 应用场景如下： 语音、宽带 业务均有需求 ，尤其是语音业务居多 城区 原有 小区改造、网 点下沉 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 8 城区 普通商业 区 接入 、新建 中低档 小区 农村 网点下沉 原有 PSTN交换机替换 2.5 DSL DSL方式 可以看作是上述 AG 接入方式的特例 ，即仅解决宽带业务 ，实际应用中 采用铜线接入用户又仅有宽带业务的情况较少，故 DSL 往往与窄带设备组合使用。 DSL 同窄带设备同时应用的场景同 AG，单独应用的场景较少 。 DSL 方式跟 LAN 方式比较如下： 成本较低 ，如果利旧原有铜缆，将更加节省投资 稳定性较差，尤其是 在 铜缆老化 及 接入用户多的情况下 通过 ADSL2 技术，在铜缆距离小于 1KM 的情况下，接入速率 （下行） 接近 LAN方式 利旧原有铜缆的情况下，施工过程中对用户的影响小 由于新规定用户驻地网由开发商投资 建设 ， 具体 技术的选择 应结合驻地网综合布线情况 选择 接入方式 。 2.6 MSTP & MSPP 多业务传送平台 经过几代 产品的 演进 ，其二层功能已经比较完善 ，并且可以实现环保护 ， 可靠性高 。 但 目前来看， 提供以太网 接入较 多的应用 还 是数据的透传 和端口汇聚功能 ，更像是传送技术而不是面向用户的接入技术 ， 但 其 良好的二层功能及可靠的环保护使它们在接入 层 仍然有用武之地 ， 由于设备投资较高， 主要应用于高端大客户的接入 。 MSTP & MSPP 应用场景 如下： 大客户 专线 （ 2M、 155M、 10/100M） 模块局 /汇聚 交换机层面的环网 2.7 VPLS、 PBT 等 随着 以太网技术的不断发展， 多种电信级以太网解决方案 已经具 备 增强 的QoS 特性 、流量工程 、 电信级网管能力 并可以 提供 50ms 的保护倒换 ，目前主要有以下几种 热门技术 ： 虚拟专用局域网服务 （ VPLS） 、 运营商骨干网传输 （ PBT） 、以太网自动保护交换 （ EAPS） 、 弹性分组环 （ RPR） 。 结 合了以太网灵活性与 SDH/MPLS 可靠性两方面优势的电信级以太网 解决方案 ， 是 城域 网接入层的 发展方向 ， 但目前多种技术并存， 各有 优缺点 ， 孰优孰劣尚未有定论 。电信级以太网 的部署 须在集团公司 相关测试 及统一部署 后 进行 ，现阶段 暂不考虑 。 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 9 3、 QoS 通过上述对业务的分析，可以看出在宽带城域网上部署传统的数据通信业务已经不能满足用户的要求，新型的电信业务 NGN、 3G、 IPTV 等，都已经形成成熟的部署模型。在这种情况下，在宽带城域网上部署这些新型的电信业务，对 城域 网的 QoS 有着很高的要求。 3.1 QoS 指标 ITU-T G.1010终端用户多媒体 QoS 种类对端到端业务服务质量的要求如表 5.1。 表 5.1 语音和视频应用的性能指标 媒体 主要应用 单向 /双向 典型数据速率 (kbit/s) 主要性能指标 单向时延 抖动 丢包率 其他 语音 对话型语音 双向 4 64 150ms 首选 1ms 3%丢包率 (PLR) 400ms 受限 语音 语音消息 主要是单向 4 32 回放： 1s 1ms 3% PLR 录音： 2s 语音 高质量的语音流 主要是单向 16 128 10s 1ms 1% PLR 视频 视频电话 双向 16 384 150ms 首选 1% PLR 唇音同步： 80ms 400ms 受限 视频 单向 单向 16 384 10s 1% PLR 国标 YD/T1171 2001 IP 网络技术要求 网络性能参数与指标对端到端 IP 网络性能指标的定义见表 5.2。 表 5.2 IP 网端到端性能指标 网络性能指标的性质 默认值 QoS等级 0级 1级（交互式） 2级（非交互式） 3级（ U级） 网络单向延时上限 未规定 150ms 400ms 1s U 延时抖动上限 未规定 50ms 50ms 1s U 丢包率上限 未规定 1/1000 1/1000 1/1000 U 包误差率上限 1/10000 默认 默认 默认 默认 国标 YD/T1171 2001 对上表中的分类做如下解释： 0 类 (class 0)为电信级通信服务； 1类 (class 1)为交互型，适于实时交互的业务，例如达到 POTS 质量的 IP 电话，它对应于 IETF 的加速转发 DiffServ业务； 2类 (class 2)为非交互型，适用于音像流和大批文件的可靠传送，对应于 IETF 的确保转发的 DiffServ； 3类 (class 3)为不规范型，指传统 的尽力而为的 IP 业务。 根据上述规范，可能得出语音、视频类实时性高的业务，其承载网端到端 QoS 指标需满足如下要求： 时延小于 400ms，最好小于 150ms 时延抖动小于 50ms 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 10 丢包率小于 1/1000 端到端 QoS 实际上是 不同的 Diffserve域的边界到边界的 QoS 合并所得 到的，城域网及以下 QoS 指标还需上述指标需减掉国家骨干网 QoS 指标。落实到城域网内的 QoS 指标如下： 时延小于 100ms，最好小于 40ms 时延抖动小于 20ms 丢包率小于 1/1000 3.2 QoS 实施 端到端 QoS 指标 被 分 解 到 接入 网 、城域网、骨干网 几部分，这里仅涉及城域网及以下部分。 在网络的不同 层次需要根据不同的业务实施不同的 QoS策略。 C h i n a 1 6 9 C N C n e t专 线 接 入 路 由 器B R A SC P E二 层 接 入 网（ 以 太 网 、 A T M 、 D D N 、 D S L A M ）路 由 器路 由 器C P EC P E省 网 / 城 域 网 路 由 器D i f f s e r v P H B :队 列 调 度 ( q u e u e i n g )拥 塞 控 制 ( W R E D )分 类 、 标 记 、 限 速流 量 整 形D i f f s e r v D o m a i nE d g e - T o - E d g e Q o S相 对 无 阻 塞 网 络 Q o S 延 伸 至 C P E 图 4.1 山东网通 IP 城域网 QoS 模型示意图 a) 城域网核心层 、接入控制层 QoS 实施 采用 MPLS 结合 DiffServ来保证网络的 QoS。 城域网路由设备 （包括业务接入控制层的 BRAS 和 AR）开启 Diffserv，形成 Diffserv域。 城域网 Diffserv域分为边界和核心两部分，用户边界设备为城域网接入层设备，即 BRAS 和 AR，骨干边界设备为出口路由器；核心设备为城域网核心层 /汇聚层 路由器。在边界和核心设备开启不同的 Diffserv QoS 机制，提供城域网 Diffserv域边界到边界（ edge-to-edge）的 QoS 保证。 b) 城域网接入层 QoS 实施 接入层是实施 QoS 最为复杂的部分，该层次涉及到的设备品牌 /种类繁多，设备功能不一，部分设备不具备 QoS 能力，无法区分业务及提供 SLA，而且网络架构可靠性比较山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 11 低，成为全网实施端到端 QoS的瓶颈 。 接入层实施 QoS除控制注入二层网络的流量外还有如下两种措施： 部署 802.1P等二层 DiffServ机制 采用无阻塞设计 由于在二层网络实施 802.1P，对一些楼道级、园区级的二层交换机要求较高，同时还可能牵涉到家庭网关，改造成本较大。相对而言，二层网络的无阻塞设计实施起来相对简单。我们可以这样认为：二层 DiffServ机制是目标，是要逐步实施的；二层无阻塞设计是必不可少的手段。 现阶段 对于二层 QoS的实施建议按照如下策略进行： 根据流量预测合理规划接入网，提供相对充裕的带宽和设备资源 网络扁平化，提高网络的可靠性及稳定性 采用 ACL屏蔽病毒常用端口 防范 MAC 洪泛 、 ARP 欺骗等常见二层攻击 通过 QinQ提供对用户 /业务的唯一标识 增强接入网络 的 OAM 能力 对重要用户的接入采用环保护，提供少于 50ms的保护倒换 从重要用户开始逐步 对不具备 QoS能力的低端设备进行更换 控制注入二层网络的流量有如下措施： xDSL 用户利用 xDSL调制解调技术的带宽限制来控制用户流量大小 LAN 用户可以在支持限速功能的最靠近用户的交换机做流量限制 ADSL和 LAN PPPoE用户，在 BRAS上对每个用户的流量作流量整形来实现流量的限制 LAN 专线用户，在 AR 上对每个用户 /子接口作流量整形来实现流量的控制 当然 IP 城域网 实施 QoS 是个复杂的系统工程，不能纯粹依靠相关的 QoS 技术来保证网络的服务质量 ， 还应与电信级网管 及 日常 维护管理 相结合才能起到 良好的效果 。 4、 城域 （承载） 网 业务的最终实现 ，离不开 城域 （承载） 网的承载， 建设一张具备 QoS 保障 、 能够 承载多种业务并能 实现 对 不同用户及业务隔离的承载网是必须的。 为保证对业务的可靠承载， 城域 网需满足如下要求： 良好 的 QoS 保障 网络轻载 ， 尤其是 接入层 目前 QoS 尚未 严格保障的情况下 网络层次 清晰 ， 接入层为纯二层网络 ，造价低、部署灵活 ， 核心层 为 部署 MPSL VPN 的 路由架构 ， 性能稳定、 效率高 4.1 城域网 核心层 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 12 城域承载网 MPLS VPN 的 PE 由业务路由器 SR（ AR）担任，在软交换等新业务量小的情况下，可由 BRAS 设备兼任。 SR 设备的部署可根据投资情况逐步实施，初期多区县可公用 一个 SR 设备。 对于需要跨本地网开展的业务，长途段可在 集团公司建设的 骨干 IP 承载网（每地市 设置 两台 PE） 上承载，城域网内部设立 PE-ASBR（可由 SR 兼作） ，城域网内业务的 VPN 通过 PE-ASBR 实现与 骨干 IP 承载网的跨域互通 ，特殊情况下 也可从城域网接入层通过其他手段直接接入骨干 IP 承载网的 PE。 4.2 城域 网接入层 L A N 小 区（ 用 户 数 多 / 高 端 小 区 ）L A N 小 区（ 用 户 数 少 ）核 心 二 层 交 换 机模 块 局 / 汇 聚 交 换 机A G / D S L A MA G / D S L A MG EF EG EG EG EM S T P / R P R话 机P C园 区 交 换 机专 线 / 精 品 大 客 户V L A N 嵌 套 点O L TG EG E园 区 交 换 机A G / D S L A MS p l i t t e rS p l i t t e rG E普 通 专 线 用 户F E / G E 图 4.1 城域 网接入层 结构示意图 如上图所示， 接入层 二层网络 设备 主要包括 ： a) 设置在端局的核心二层交换机（上联 BRAS 及 SR 设备 ， 负责流量汇聚及业务分离 ） b) 设置在 模块局或其他局点 （城区可能包括接入网点） 的汇聚交换机（ 负责流量汇聚 ） 、 PON 网络 的 OLT、 大容量 DSLAM c) 分布在 各 小型 接入网 点、 用户小区、商业楼宇 众多的 AG/IAD、 DSLAM、园区 /楼宇 交换机 等 设备。 在 接入 网接入层，业务通过 VLAN 隔离，为提供足够多的 VLAN 数量 及提供 QoS保证 ，接入层设备需 实施 QinQ 及 QoS 改造。改造过程 中需对接入网合理规划。 4.2.1接入层 单 GE 电路 接入 用户数估算 a) 各业务带宽取定 （中后期） 普通 上网 根据 不同 区域 不同 消费群体 ，分为 2M、 3M、 4M。 NGN 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 13 由于 软交换用户的语音质量不应低于目前 PSTN网话音质量，故采用 G.711编码进行带宽测算，采用 G.711 编码语音带宽应为 64k， 采用以太网承载，加上开销 及 信令带宽 每话路考虑 70.4k 流量 。 视频 （ 单播、组播 ） 如果 采用 AVS 或者 H.264 编码 ，标清效果带宽需求为 2M，高清为 6M 左右 ，现阶段可按照 2M 考虑，但长远看将会 超过 6M。 在单播的情况下， 带宽 需求按照每用户计算；在组播的情况下，带宽需求按照每频道计算。 b) 渗透率及 在 线 比取定 渗透率 即 实装用户占全部用户的比例， 在线 比即 同时在线的用户数比例 。 渗透率及 在线 比的取定考虑如下因素： 随着 网络 的普及，用户的对网络的忠诚度逐渐提高 ， 普通上网用户 峰值在线率将大于 40%。 又因为普通上网业务 包括网页浏览、网上办公、邮件、QQ、 MSN、游戏、下载 、视频聊天 等 多种， 且 多数 应用 实际占用带宽 较低 ，故 用户在线时 并未 占用分配带宽的 100%， 取 流量调整系数 25%。 移动话音对固网语音业务的分流，其业务渗透率降低 ，居民区按照 40%70%计取 ，商业楼宇等办公环境按照 90%计取。 IPTV 等视频类业务将逐步走向千家万户 ， 居民区 此类业务渗透率 较高 按照30%80%计取， 商业楼宇办公区较低在 10%以下 。 按照目前 CATV 的消费习惯 估计，此类业务的用户在线比将较高甚至高于普通上网业务。 现阶段 IPTV 业务 尚处于 拓展初期 ， 短期内用户数量 较 少， 组播复制点可选在 SR 或 BRAS上 ， 长远看 IPTV 业务普及后， 为节省 链路带宽 组播复制点将会由现在的接入控制层设备下移到 DSLAM、园区交换机 、 OLT 设备上 。 组播复制点 以上 链路同时存在组播 （ 组播流量与用户是否在线无 关） 和单播流量 （与在线比密切相关） ，组播复制点以下仅有单播流量 。 负责 VOD 点播的边缘媒体服务器（ EMS） 一般 于 部署 在 城域网的接入控制层 ，组播复制点下移后， 接入控制层设备（ BRAS、 SR） 与组播复制点之间的链路将面临 带宽相对固定的 组播视频流跟相当数量的单播视频流的双重压力 ， 且 单播流量与同时在线用户数成正比 。 虽然 单播视频流带宽需求 不可避免 ， 但可以 增加组播频道数丰富其节目内容 ， 减 少单播用户 的在线比 。 高档小区，追求服务质量 ，以树立品牌 c) 估 算 结果 估算结果见表 4.1。 实际网络建设过程中，表中数值可作参考 。 表 4.1-1 单 GE覆盖用户数 估 算表 （ IPTV业务发展良好的 中后期） 单位： Mbit/s 业务类型 参数 高档小区 中档小区 低档小区 乡村 高档商业楼宇 普通商业楼宇 Internet 渗透率 90% 70% 50% 40% 90% 90% 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 14 每用户带宽 4 3 2 2 4 3 在线比 60% 50% 40% 40% 70% 70% 流量调整系数 25% 25% 25% 25% 25% 25% 流量小计 0.540 0.263 0.100 0.080 0.630 0.473 NGN 渗透率 70% 60% 50% 30% 90% 90% 每用户带宽 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 在线比 6% 4% 3% 2% 10% 10% 流量小计 0.004 0.002 0.001 0.001 0.008 0.008 单播 渗透率 80% 70% 40% 25% 3% 2% 每用户带宽 2 2 2 2 2 2 在线比 40% 30% 20% 20% 10% 10% 流量小计 0.64 0.42 0.16 0.1 0.006 0.004 组播 渗透率 80% 70% 40% 25% 3% 2% 每频道带宽 2 2 2 2 2 2 组播频道数 100 100 100 100 100 100 流量小计 160 140 80 50 6 4 单个 GE 扣除组播流量后的带宽 800 800 800 800 800 800 轻载系数 35% 35% 40% 40% 35% 35% 覆盖范围内用户平均流量 1.18 0.68 0.26 0.18 0.64 0.48 每 GE 可以覆盖的用户数 237 409 1071 1551 435 578 实际承载用户平均流量 1.4 1.0 0.6 0.6 0.9 0.7 每 GE 可以承载的用户数 199 286 531 532 308 381 注 1：实际场景可能还 要 复杂，可根据情况对表中数据进行修正 。 注 2： 商业楼宇 VPN用户的 专网 （ L2TP、 VPLS等） 内 流量难以估计 ， 这一部分流量未考虑 。 注 3： 在仅有宽带业务的情况下，轻载系数调整为 85%。 表 4.1-2 单 GE 覆盖用户数估算表（ 短 期 内 IPTV 业务尚未开展 ） 单位： Mbit/s 业务类型 参数 高档小区 中档小区 低档小区 乡村 高档商业楼宇 普通商业楼宇 Internet 渗透率 90% 70% 50% 40% 90% 90% 每用户带宽 3 2 1 1 3 2 在线比 50% 40% 30% 25% 70% 70% 流量调整系数 25% 25% 25% 20% 25% 25% 流量小计 0.338 0.140 0.038 0.020 0.473 0.315 NGN 渗透率 70% 60% 50% 30% 90% 90% 每用户带宽 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 在线比 6% 4% 3% 2% 10% 10% 流量小计 0.004 0.002 0.001 0.001 0.008 0.008 轻载系数 35% 35% 40% 40% 35% 35% 覆盖范围内用户平均流量 0.34 0.14 0.04 0.02 0.48 0.32 每 GE 可以覆盖的用户数 1026 2462 9009 17040 728 1083 实际承载用户平均流量 0.4 0.2 0.1 0.1 0.5 0.4 每 GE 可以承载的用户数 920 1375 4118 6178 524 780 注 1：实际场景可能还要复杂，可根据情况对表中数据进行修正。 注 2：商业楼宇 VPN用户的专网 （ L2TP、 VPLS等） 内流量难以估计，这一部分流量未考虑。 注 3：在仅有宽带业务的情况下，轻载系数调整为 85%。 为应对 新业务 对接入带宽的需求， 在 组播 复制点以下 最 靠近 用户的 楼道交换机 单个山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 15 百兆 接入 用户数 一般情况下 控制在 24个 以内 ，新业务热点区域控制在 16个以内 。 4.2.2 接入层网络结构 接入层网络为链状结构， 光缆故障 必然 引起业务中断 ，对实时性要求高的业务尤其不利 。 从减少投资、提高可靠性 两方面考虑 ， 建议 将 城域 网接入层再细分为汇聚和接入两个子层 ，其中汇聚子层 以 环形组网 为主 ，链型组网为辅 ，接入子层 以链型组网为主，环形组网为辅 。 环形组网同样符合将来电信级以太网的组网结构。 L A N 小 区（ 用 户 数 多 / 高 端 小 区 ）L A N 小 区（ 用 户 数 少 ）核 心 二 层 交 换 机模 块 局 / 汇 聚 交 换 机A G / D S L A MA G / D S L A MF EG EM S T P / M S P P话 机P C园 区 交 换 机专 线 / 精 品 大 客 户O L TGEG E园 区 交 换 机A G / D S L A MS p l i t t e rS p l i t t e rC W D M / P B T 等普 通 专 线 用 户2 M / F E / G E 图 4.2 城域 网接入层环 +链组网结构 示意 图 如图 4.2 所示 ， 汇聚子层包括的设备有： 大容量的 DSLAM（随着光纤网的建设， 大容量的 DSLAM 将 逐渐 被 小容量的取代） 、 PON 网络的 OLT、 高端 /大容量 小区的 园区交换机 、模块局 /汇聚交换机 ，他们主要分布在模块局机房及城区的大容量接入网机房 。 对于汇聚子层的组网考虑如下几点： 在光纤资源紧张， 局点之间距离较长 的情况下 ，采用 CWDM 技术是很好的选择 ，CWDM 的优势在于成本低并可以实现 基于 GE 电路的 环保护。 比较符合县 局 到乡镇 模块局 之间的网络 。 采用电信级以太环网技术组建汇聚环 ， 符合接入网的演进方向 ， 但现阶段部署电信级以太环网存在一些不确定性因素， 且 VoIP、 IPTV 等 实时性业务量较少，目前 可暂采用链型组网方式。 对 城区用户 区域 进行 规划， 结合城市发展规划 合理选取汇聚网点 （ 大容量接入网点） 。 为保证网络的扁平化， 一般情况下 OLT、园区交换机、 DSLAM 向上的流量 仅汇聚一次 即 上联到核心二层交换机。 目前单个 OLT 设备基本上仅支持 4K 个 VLAN，再从安全角度考虑，单个 OLT 设备覆盖用户数也应少于 1000。 汇聚子层以下的设备均可看作是接入子层 ， 一般情况下采用链型或树形 结构 。 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 16 对于接入子层考虑如下几点： 如果是百兆上联（或千兆上联但实际流量不高），需经模块局 /汇聚交换机汇聚后，再上联至核心二层交换机；如果速率接近千兆，可直连 核心二层交换机。 为保证网络扁平化，一般情况下园区交换机至用户之间设备数量不超过 3个（含园区交换机） 。 5、 光缆网组织 光缆网从 其网络层次上 可以分为主干光缆网、汇聚子层光缆网、接入子层光缆网 三部分 （本文仅分析后两部分） ， 其网络结构要 满足 承载网组网 的需要 。 ABCDEB 1B 2B 3B 6B 5C 1 C 2 C 3C 6 C 5C 7C 9C 1 0B 1 2b 1b 2b 3b 4b 8b 5b 6b 7b 1 0b 9主 干 光 缆 网 汇 聚 子 层 光 缆 网 接 入 子 层 光 缆 网图 例 ：B电 话 端 局 机 房B 1模 块 局 / 大 容 量 接 入 网 机 房 / 交 接 箱 ( 城 区 ）b 9中 小 容 量 接 入 网 点 / 交 接 箱 （ 城 区 ）乡 镇 模 块 局 机 房 ( 农 村 ） 接 入 网 点 （ 农 村 ）2 4 - 3 6C 8B 4图 5.1 光缆网 结构 示意图 5.1 各局 /网点位置的确定 建设光缆网需 首先选取 各 局 /网 点位置 ，实施时考虑以下几点 ： 端局机房 设置在 所 覆盖范围 的 中心为宜 ， 每端局可 覆盖用户数 1.5 4.5万 。 模块局 /大 容量接入网机房 /交接箱设置在所覆盖范围的中心为宜 。在乡镇一般以 每个乡镇为单位进行设置 ；在城区 每局点可覆盖用户数 1 5千 。 在 FTTC 过程中 ，中小容量接入网点 会较多 ，并向用户靠近 ，各中小容量接入网点 需 围绕 某个 汇聚点设置 ，农村接入网点的选取 最好 能兼顾 3G 基站 站址 的 选择 。 参照 PON 技术的特点， 基于 PON 的 FTTC/FTTH 等 应用后将是少局所大容量的局面。 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 17 各局 /网点的设置如能兼顾 3G 基站站址的选择最好。 5.2 光缆网网络结构的选择 a) 城区 为实现 城域 网接入层的 网络结构， 模块局、大容量接入网点跟端局 环形组网 构筑 主干光缆环 ，其他网点链型组网 为主 ， 结合城市发展规划对原有光缆网进行优化调整 。 具体光缆网组织需结合汇聚网点的设置、地形特征，组织一个或多个 汇聚 光缆环。 从建设成本考虑接入子层 以链型结构为主，对于 重要客户 具 及 备成环条件 的情况下 考虑采用环形结构接入。 为降低光缆故障概率，城区光缆尽量采用管道、埋设方式。 b) 农村 C4 光缆网（ 县到乡镇 ） 层面采用环形结构 ， 乡镇到村（模块局与接入网点之间）一般情况下采用链型结构。 在杆路资源配合、网点数量较多的情况 下，如果环形结构可以有效节省投资，应 考虑采用环形结构， 以提高安全性。 5.3 光 缆芯数、 程式 的选择 一般情况下， 144 芯以上采用骨架式带状光缆或者松套层绞式带状光缆， 72芯 -144 芯采用松套层绞式带状光缆， 24-72 芯采用松套层绞式光缆， 24 芯以下采用中心束管式光缆 ； G.652 光纤满足接入层需求。 城区 新建管道主干 /汇聚光缆 不 小于 48 芯 ， 接入子层光缆可选择 6-12 芯 ； 农村 新建 C4 光缆 不 小于 24 芯 ， 乡镇到村（网点）光缆可选择 4-12 芯。 6、 语音业务 接入方式 综合接入设备在配置 分组语音处理板的情况下可作 NGN 的接入媒体网关 （ AG） ， 与软交换中心配合实现 NGN 业务 ；综合接入设备 支持标准的 V5协议 ，与 PSTN 交换机对接可实现 PSTN语音 业务。 语音业务 接入方式跟本地网软交换部署情况及传输资源相关。 6.1 两种接入方式比较 2M 方式 2M 方式即 AG 设备 2M 电路经 SDH 传输网络上联至 TG 设备，话音通过 TG 设备跟 PSTN互通，信令通过 TG 连接软交换核心。此种方式好处在于继承了 PSTN 现网结构，又方便的实施了 NGN 接入，但新 AG 网点的接入可能带来 TG 扩容、传输设备扩容、配线架扩容等成本，而且相对 IP方式还增加了 TDM 2M 的传输成本，不能有效节省投资。 IP 方式 IP 方式即 AG 设备信令经城域网至软交换 中心进行信令交互，话音经城域网至其他AG 或者 TG 与 PSTN 用户互通。此种方式窄带语音信号与宽带业务信号混跑，其占用带宽比例很小，无 TG 扩容成本，相对 2M 方式几乎无传输扩容成本，并符合网络演进方向。 6.2 不同 NGN部署情况下的接入方式选择 山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 18 a) 本地网已经建设 NGN 在城域网改造基本完成 ， QoS指标良好 的情况下，建议采用 IP方式接入 本地 NGN。 在城域网 QoS 难以保证的情况下 ， 需加快城域网 改造进度 ，暂时通过 2M 方式接入 本地 NGN。 在本地 NGN网络 TG 设备配置 的 2M 端口较多， 传输资源较为富裕的情况下，可暂通过 2M方式接入 ，但仍需向 IP化演进。 b) 本地网未建设 NGN 在省网 NGN 投产后 ， QoS指标良好的情况下，可采用 IP方式接入省网 NGN。 在省网 NGN 投产前， 通过 V5接口接入 PSTN。 6.3 关于利旧设备 如有原有接入网设备（ ONU）可以利旧，需综合考虑建设成本，在新购买 AG 设备造价小于或者略大于利旧设备综合造价的情况下，仍然采用 AG方式实现语音业务。 六 、实施 策略 1、总体策略 以 FTTH 为 目标 ， 统一规划，分布实施 ，适度超前，加快光缆网建设，大力推进光纤接入 。 停止 主干电缆 建设 ，严控铜缆投资， 新建 铜缆仅限于至 用户的配线、引入段 ，城区 新建电缆长度控制在 500米 以内。 积极推进 EPON技术应用 ， 并 跟踪 GPON技术发展。 拥有频率资源 ，光缆无法覆盖的区域， 可 通过无线方式接入用户。 原则上 停止 PSTN交换机和模块局建设， PSTN退网设备用 AG 替代。 2、建设目标 a) 光纤接入网发展目标 城区本地网光缆具备光纤到大楼、光纤到路边、光纤到小区的能力， 客户的光纤接入距离 （指从光缆交接箱至用户的光纤接入距离）小于 1KM；重点业务区域，大客户光纤接入距离小于 500 米；县城城区内光缆网要覆盖主要街道和主要客户； 农村光缆网 基本覆盖所有乡 镇，行政村光缆覆盖逐步推进。 b) 接入带宽发展目标 长期， 真正实现 FTTH； 中期，每用户的接入带宽应达到 20 30M； 现阶段，对于高档区域可以一步到位，直接光纤到户；对于普通区域暂考虑每用户 6 8M左右的带宽规划，以满足目前可以遇见到的业务需求；对于低端区域及农村暂考虑 2 4M左右的带宽山东网通 用户光纤接入 建设指导意见 山东省邮电规划设计院有限公司 19 规划。 大规模 FTTH的部署，还需大带宽业务需求 真正 明确以后。 3、 城区 建设 模式 3.1 城区 用户 业务 需求特点 城区用户对网络忠诚度高，依赖性强，同时城区也将是视频等新业务密集区，这对城区接入网建设提出了较高的要求。 3.2 实施策 略 结合新业务发展情况，从新建小区和高端小区改造开始，有计划有步骤地推进用户光纤接入 ，现阶段中高端区域只要采用光纤和五类线 接入介质 ，中低端区域主要采用五类线和 铜缆接入介质 。 3.3 高档小区 a) 新建高档小区、别墅区 小区综合布线为光缆，采用 FTTH 方式，考虑电源可靠性， OLT 设备安装在局端。 小区综合布线为铜缆 /五类线，可采用 FTTB AG 及 LAN 方式， OLT 设备安装在局端， ONU、 AG、 LAN交换机安装在小区机房。 b) 原有高档小区、别墅区 铜缆距离小于 500M，语音业务已完全覆盖，但宽带业务未覆盖，可选择 基于 PON 的 FTTH、 FTTC/B+LAN、 DSL 三种方式之一。 铜缆距离小于 500M，同时有新增的语音及宽带用户，可选择基于 PON的 FTTH、 FTTC/B+LAN、 AG 三种方式之一，或后两者的组合。 铜缆距离大于 500M，采用 FTTC/B+AG/DSL/LA