宽带光纤接入网.ppt

宽带光纤接入网及其应用 宽带改变生活 未来将是一个宽带无处不在的世界 用户需要随时随地享受到各种融合的宽带多媒体服务 这些业务是未来宽带网络的重要发展方向 将成为运营商收入的重要来源 必将对构建宽带接入网络提出新的要求 无源光网络 无源光网络 PON 由光线路终端 OLT 光网络单元 ONU 和光分配网络 ODN 组成 一般其下行采用TDM广播方式 上行采用TDMA 时分多址接入 方式 而且可以灵活地组成树型 星型 总线型等拓扑结构 典型结构为树形结构 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 这样避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响 减少了线路和外部设备的故障率 简化了供电配置和网管复杂度 提高了系统可靠性 同时节省了维护成本 是电信维护部门长期期待的技术 越来越受到业界的关注和重视 发展非常迅猛 与点到点的有源光网络相比 PON技术的主要特点在于维护简单 成本较低 节省光纤和光接口 和较高的传输带宽 其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势 PON一直视被为接入网未来的发展方向 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 支持光纤到大楼 FTTB 光纤到办公室 FTTO 光纤到户 FTTH 的接入 与核心网不同的是FTTX对成本更加敏感 FTTX成本主要有两个方面 一是设备的采购价格 二是运营成本 目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大 但是FTTX的成本随着规模增长有望继续下降 从整体上看 在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展 所以FTTX技术目前已被证实不仅技术上是成熟的 而且经济上是可行的 PON从传输标准上分 可以分为APON EPON和GPON三种 APON技术特点 APON以ATM作为承载协议 由于业务提供能力有限 数据传送速率和效率低 成本较高 其市场前景随着ATM的衰落而淡出人们的视线 以FTTB为例 APON的典型主干下行速率可达622Mbit s 但分路后实际可分到每个用户的带宽不能满足用户对带宽的需求 按32路计算 每一个分支的可用带宽仅剩19 5Mbit s 再按10个用户共享计算 则每个用户仅能分到约2Mbit s的带宽 EPON和GPON的技术比较 EthernetPON EPON EPON是将Ethernet技术与PON技术结合起来的产物 其目标是用最简单的方式实现点到多点结构的以太网光纤接入系统 EPON属于以太网标准的范围 对于向全IP网络过渡是一个很好的选择 EPON特点是 消除了ATM和SDH层 降低了初始成本和运行成本 可以大量采用以太网技术成熟的芯片 实现简单 相对成本低 维护简单 容易扩展 易于升级 EPON的主要缺点是总体效率较低 难以支持以太网之外的业务 GPON GigabitPON 具有更高比特速率 最高2 4Gb s 能以原有格式 可以说是透传 和极高的效率 带宽利用率可以达到90 以上 传送多种业务 包括TDM和数据 的光接入网 注意 EPON与GPON最大的区别是标准的不同 EPON的依据是IEEE802 3ah工作组制定的EthernetPON EPON 标准 GPON的依据是ITU FSAN制定的GigabitPON GPON 标准 G 984 1 G 984 2 EPON工作原理 下行 EPON工作原理 上行 xPON组网的特点 采用WDM技术 实现单纤双向传输EPON速率上行 下行对称1 25GbpsGPON速率上行 下行对称和非对称两种方式 上下行最大2 5Gbps采用以下两种复用技术下行数据流采用广播技术 SCB实现天然组播上行数据流采用TDMA技术 灵活区分SLA用户 接入网转型的必要性和重要性 业务发展的需要网络转型的需要技术发展的契机经济建设的契机 业务发展的需要 1 IP流量占全网流量95 以上 2 未来视频业务 尤其是高清 的普及需要极大提升接入带宽 3 业务发展与带宽增长相互促进 带宽需求的增长永无止境 CHINANET省际骨干网带宽需求 Gbps 接入网转型的必要性和重要性 业务发展的需要网络转型的需要技术发展的契机经济建设的契机 网络转型的需要 接入网的转型及融合是业务及网络融合的重要基础之一 终端 接入 核心网 业务网络 运营支撑系统 业务网络的整合 运营支撑系统的改造 CN2 IP城域网改造 软交换 家庭网关 业务的统一承载和控制 业务的统一受理和运营 怎么办 需求 宽带及IP化统一接入 光纤向用户延伸 已成为全球主流运营商共同的战略 并已开始快速推进 日本 2007年6月底 FTTH用户达966万户2006年6月起 DSL用户呈负增长 美国 2007年9月底 FTTH FTTP覆盖955万家庭 企业 连通214万家庭 企业 欧洲 2006年底 FTTH覆盖300万家庭 有80万家庭开展FTTH业务 接入网转型的必要性和重要性 业务发展的需要网络转型的需要技术发展的契机经济建设的契机 技术发展的契机 1 软交换及IMS 话音的VoIP2 PON技术的发展 价格的下降3 技术及设备的融合 话音 数据和传输 4 光纤价格很低 接入网转型的必要性和重要性 业务发展的需要网络转型的需要技术发展的契机经济建设的契机 经济建设的契机 城市改造新农村建设 农村电网改造西部大开发 城市地区大量的新建小区农村宽带市场进入发育期 光进铜退 中国电信接入网战略转型的核心是光纤化战略 具体指导思想是改变原有的以铜缆接入为主的建设模式 将光纤尽可能向用户端延伸 城市地区新建小区光纤到楼 农村宜采用有线方式建设的地区光纤到行政村 进一步推进光纤到户产业链的成熟 在合适的时机推广光纤到户的建设 城市新建区域 停止主干和配线铜缆的建设 将光纤推进到楼宇 主要采用FTTB的模式 高档商务区和住宅区在投资效益合理的前提下也可直接建设FTTH 考虑FTTB向FTTH演进需要 进楼光缆应采用6芯以上 对于高密度高层楼宇可采用12芯光缆 FTTB模式下可采用PON或者P2P 光纤直驱 的接入方式 楼内用户采用LAN或DSL接入 采用PON接入时 楼内设备可采用ONU内置LAN DSL 和IAD的方式 也可采用分别外置的方式 向用户提供宽带和话音业务 为便于设备的维护管理 楼内设备宜集中放置 城市改造区域 停止主干铜缆的建设 因新增大量用户 原有主干铜缆老化或迁改等原因需要新建主干铜缆 或因窄带交换机退网用软交换替代时 可以考虑新建宽窄带综合接入节点 并尽量利用原有窄带设备资源 结合业务需求有计划 分区域 分步骤实施光进和铜退工作 优先改造需提速但铜缆超长的用户线路 因地制宜地选择现有铜缆的改造方式 所改造的铜缆应一步到位 主要采用FTTN的建设方式 有条件的区域可以直接改造为FTTB 农村 乡村 原则上停止主干铜缆的建设 将光缆延伸到行政村和大的自然村 对于铜缆被盗严重 线路老化和自然灾害等因素导致铜缆维护成本较高的地区 可考虑实施铜缆置换退出铜缆 农村主干光缆的芯数选择按照途经行政村的数量考虑 至少保证每个行政村2芯 网络结构 局端 分配点 楼层 用户 新建组网模式 SS BAC 新建城区住宅用户接入模型一 低端用户 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 双绞线 西安 SBC 用户 可内置IAD的B类ONU 光纤 分光器1 X 在多媒体箱或弱电井配置内置IAD的B类ONU接入用户 并配置配线架 在配线架上跳线 采用五类线入户 将五类线中的一对线用于接入语音业务 两对用于接入宽带数据业务 在用户侧配置双口面板 用户根据自己的业务需求选择业务接口接入 新建城区住宅用户接入模型二 中高端用户 超五类线 用户 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 西安 SBC 只提供FE接口的B类ONU 光纤 分光器1 X B类ONU B类ONU 在多媒体箱或弱电井配置B类ONU接入用户 由于B类ONU直接出RJ45接口 可以不配置配线架 采用超五类线入户 用户侧配置家庭网关设备 用户可以根据需求自由选择使用何种业务 接口 新建城区住宅用户接入模型三 FTTH OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 西安 SBC 光线到户 在用户侧放置A类ONU 分光器1 X 皮线光缆直接入户 FTTH 方式接入用户 在用户侧配置A类ONU 用户可以根据需求自由选择使用何种业务 接口 新建城区住宅用户接入模型四 商业楼宇用户 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 双绞线和超五类线 西安 SBC 用户 可内置IAD的B类ONU 光纤 分光器1 X 在多媒体箱或弱电井配置内置IAD的B类ONU接入用户 并配置配线架 在配线架上跳线 通过双绞线和超五类线接入用户 用户根据自己的业务需求选择接入 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 五类线 西安 SBC 用户 B类ONU 内置IAD的B类ONU 光纤 分光器1 X 旧网改造用户接入模型五 五类线住宅用户 B类ONU 在多媒体箱或弱电井配置内置IAD的B类ONU接入用户 并配置配线架 在配线架上跳线 采用五类线入户 将五类线中的一对线用于接入语音业务 两对用于接入宽带数据业务 在用户侧配置双口面板 用户根据自己的业务需求选择业务接口接入 光纤 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 双绞线 C类ONU 西安 SBC 用户侧配置DSL上行的家庭网关 C类ONU C类ONU 分光器1 X 旧网改造用户接入模型六 双绞线住宅用户 对于要改造的住宅小区只有双绞线入户的情况下 采用FTTB方式接入用户 采用C类ONU设备 并在设备侧配置配线架 对于用户的语音业务需求可以配置上行是DSL的家庭网关解决 光纤 光纤 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 双绞线 西安 SBC 用户 C类ONU ONU或AG 分光器1 X A类ONU 综合接入设备AG 话机 话机 话机 PC PC MODEM B类ONU 双绞线 话机 话机 话机 PC PC MODEM 旧网改造用户接入模型七 零散住宅用户 对于要改造的住宅用户比较零散的情况下 采用FTTN方式接入用户 采用A类ONU AG的方式或B类ONU C类ONU的方式 通过双绞线接入用户 设备配置 新建农村区域用户接入模型八 光纤 OLT 汇聚交换机 SR BRAS GE光口上联 XX局 IPNetwork SS PSTN SR SR BR CR BR BR 双绞线 西安 SBC 用户 C类ONU ONU或AG 分光器1 X A类ONU 综合接入设备AG 话机 话机 话机 PC PC MODEM B类ONU 双绞线 话机 话机 话机 PC PC MODEM 采用A类ONU 综合接入设备的方式或B类ONU C类ONU的方式 通过双绞线接入用户 在设备侧配置配线架 对于第一种方式 综合接入设备同时提供语音和宽带数据业务 第二种方式中 B类ONU提供语音业务 C类ONU提供宽带数据业务 用户根据自己的业务需求选择接入 方案一 光纤进户 FTTH 设备配置 方案二 模拟电话 LAN 设备配置 方案三 模拟电话 DSL 设备配置 方案四 FE上行家庭网关 设备配置 方案五 ADSL上行家庭网关 设备配置 方案六 SIP电话 LAN 设备配置 方案七 小型综合接入 设备配置 方案八 室外型综合接入和一体化综合接入 设备配置 接入网最优覆盖半径 新建场景下 接入网建设总投资的最小值对应的最优覆盖半径 d 式中 用户密度K0 覆盖系数K1 线路造价K2 局房投资K4 平均距离系数W 收敛比 光纤接入的最优覆盖半径2到3倍于铜缆接入 接入局点的数量也小于铜缆接入 业务 带宽与用户 典型业务需求与并发比 采用EPON方式接入用户时 PON口覆盖用户测算 在PON线路上 假设一个PON线路覆盖宽带用户数为n n 8 0 5 2 5 0 5 50 上网 n 4 50 1 25G计算可得n 260根据测算 按典型业务需求 一个PON口可覆盖250左右的宽带用户 城市地区如按50 的宽带渗透率计算 一个PON端口可覆盖约500用户 农村地区宽带渗透率相对较低 如按20 计