硕士学位毕业论文之GPON技术在智能小区三网融合中的应用实践

1、摘要本文以当今的热门技术三网融合为中心，首先介绍了何为三网融合，其次分析其发展的意义、现状以及对未来发展的展望；接下来提出了一个重要的问题：“三网融合”究竟融合于哪一张“网”？引出了对ngn，也就是下一代网络的探讨，阐述了三网融合在ngn网络中的网络层次的划分，以及各层次的职责和作用；然后结合作者在华为技术有限公司将近一年的实习工作经验将重点放在接入网侧，也是最接近用户的网络，详细的介绍了何为“接入网”，并选取接入网络目前比较成熟和先进的gpon技术作为切入点，介绍了gpon的技术原理，以华为公司的三网融合解决方案为案例，介绍了三网融合所需的硬件、关键技术和实现原理，具体的实施流程，业务实现以

2、及发放流程，环境的搭建和配置。整篇文章采用总-分-总的整体写作思想，阐述了我在参与相关工程案例之后对gpon技术在三网融合当中应用的理解与认识。关键词：三网融合， ngn，接入网，gpon，解决方案abstractthe article concentrates on a popular technology nowadays “triple play” .at first it introduced what is the triple play, followed by an analysis of its development significance, current situati

3、on and the prospect of future development .then raises an important question: triple play is inclusive in which a net? leads to the ngn, also is the next generation network discussion, elaborated the network convergence in ngn network hierarchical classification, as well as various levels of respons

4、ibility and role; and then combined with the author in huawei technologies co. for nearly a years work experience , it focus on the access network side, also the closest to the users network, introduced in detail what the access network, and select the access network are relatively mature and advanc

5、ed gpon technology as a starting point, the principle of gpon technique, with huawei convergence solutions as a case, introduced triple play the required hardware, the key technology and realization principle, specific implementation process, service realization and distribution process, environment

6、 set up and configuration. this article uses the total distribution- total writing method, set out my understanding and awareness about the application of gpon technology in triple-play after participated in the engineering case.key words：triple play , ngn,access network,gpon,solution 目录摘要iabstracti

7、i图目录iii表目录v第1章 绪论1第2章 三网融合概述22.1 何为“三网融合”22.2 三网融合的意义32.3 三网融合的关键问题和国际现状32.3.1 三网融合的关键问题32.3.2 三网融合的国际现状42.4 三网融合于哪一张“网”-ngn72.4.1 什么是ngn网络？72.4.2 ngn的主要特征72.4.3 ngn网络的层次划分92.5 深圳万科城小区智能化改造102.5.1 什么是智能小区？102.5.2 客户对高带宽业务的需求112.6 本章小结12第3章 接入网概述143.1 接入网定界和定义143.1.1 接入网在电信网中的位置143.1.2 接入网定义153.1.3 接

8、入网的功能模型163.2 接入网技术及发展173.2.1 xdsl接入技术173.2.2 无线接入网技术193.2.3 ip接入技术193.2.4 光纤接入技术213.3 接入网关键技术之gpon213.3.1 gpon系统概述213.3.2 gpon技术原理243.3.3 gpon协议介绍263.3.4 gpon关键技术介绍313.4 本章小结36第4章 gpon技术在三网融合中的应用案例384.1 fttx网络介绍384.2 ftth解决方案配套设备介绍394.2.1 设备组成394.2.2 配套设备概述404.3 深圳万科城ftth系统解决方案444.3.1 案例设备清单464.3.2

9、主要业务实现原理及流程464.3.3 网络设计和规划554.3.4 odn布放594.3.5 维护614.4 三网融合案例数据配置644.4.1 hsi高速上网业务644.4.2 基于sip协议的voip语音业务654.4.3 iptv组播业务674.5 本章小结70第5章 发展与展望71参考文献72作者简历73致谢74图目录图 2.1 ngn的网络架构10图 2.2 深圳万科城小区11图 2.3 通信自动化系统13图 3.1 接入网在电信中的位置15图 3.2 接入网示意图16图 3.3 接入网与其它网络实体之间相互连接图17图 3.4 接入网的功能模型17图 3.5 pon网络架构23图

10、3.6 pon网络工作原理24图 3.7 gpon下行通信原理24图 3.8 gpon上行通信原理25图 3.9 gpon接口光功率预算参数26图 3.10 gpon系统业务复用原理28图 3.11 gpon业务映射关系图29图 3.12 gpon帧结构30图 3.13 gpon上行帧结构30图 3.14 gpon下行帧结构31图 3.15 pcbd结构32图 3.16 gpon测距方法34图 3.17 dba原理36图 3.18 onu的注册流程图37图 4.1 fttx 网络组网图40图 4.2 ma5680t产品外观图43图 4.3 ma5683t产品外观图44图 4.4 ont系列概述

11、45图 4.5 ftth解决方案组网46图 4.6 深圳万科城小区 覆盖用户500户47图 4.7 oan业务组网图48图 4.8 iptv系统组网图49图 4.9 btv业务流程图50图 4.10 voip系统组网图52图 4.11 voip业务流程图53图 4.12 hsi系统组网图55图 4.13 hsi业务流程图56图 4.14 oan中带hgw场景的vlan规划57图 4.15 oan中不带hgw场景的vlan规划58图 4.16 工程建设与装维施工的划分60图 4.17 机架安装分光器，用于fdt60图 4.18 壁挂式智能箱，用于室内60图 4.19 新建小区用pvc管61图 4

12、.20 两根电线杆中间架设的高平台，有遮雨罩61图 4.21 屋内放了一个fdt62图 4.22 ont(hg8245)运行状态63图 4.23 ont(hg8245)提供的接口63图 4.24 iptv业务所用机顶盒64图 4.25 iptv业务界面64图 5.1 深圳万科城改造项目发展总结73表目录表 3.1 xdsl接入技术比较20表 3.2 可用t-cont类型28表 4.1 ftth设备组成40表 4.2 ftth解决方案相关部件的版本配套关系41表 4.3 ma5680t/ma5683t设备配置数据表42表 4.4 ont系列终端44表 4.5 深圳万科城ftth组网设备清单47表

13、 4.6 万科城小区ip数据规划实例59表 4.7 hsi数据规划65表 4.8 voip数据规划66表 4.9 iptv数据规划68第1章 绪论初对三网融合有所耳闻是在一门网络设计的课上，到现在依然记得张益先老师对我们提及三网融合的概念时对我们的震撼不言而喻，自那堂课之后自己便上网搜集了一些三网融合的资料，我的读书报告便多以此为基础。在完成了第一年紧张而又充实的学习之后，在11年的8月我加入浙江华为通讯技术有限公司参加工作，并被外派常驻华为技术有限公司位于深圳的总部，全球培训中心，接入网络产品部，开始详细的学习接入网的主要产品及技术，从此也对三网融合有了更详细更深刻的理解。今年初，国务院常务

14、会议决定，加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合，并明确提出了推进三网融合的阶段性目标：2010年至2012年重点开展广电和电信业务双向进入试点;2013年至2015年，总结推广试点经验，全面实现三网融合发展。这意味着横亘在广电、电信、互联网间的隔阂和障碍有望在国务院决策下得以冰释。基于此，本文主要结合三网融合的特点、未来的发展趋势以及我国三网融合的现状，研究如何利用现有网络技术，尤其是其中最关键的接入网技术，实现三网融合。本文将结合作者在华为技术有限公司全球培训中心作为一名培训讲师的培训工作经验聚焦在三网融合当中的接入网络，尤其是gpon技术在智能小区当中的实践作用。本文中的案例是真实的

15、深圳坂田万科城小区的三网融合案例，当中的接入技术理论、接入产品以及解决方案将采用华为技术有限公司产品支持。华为技术有限公司是一家生产销售电信设备的员工持股的民营科技公司，于1987年创建于中国深圳，是全球最大的电信网络解决方案提供商，全球第二大电信基站设备供应商。华为的主要营业范围是交换，传输，无线和数据通信类电信产品，在电信领域为世界各地的客户提供网络设备、服务和解决方案。在2011年11月8日公布的2011年中国民营500强企业榜单中，华为技术有限公司名列第一。同时华为也是世界500强中唯一一家没有上市的公司，也是全球第六大手机厂商。截至2008年底，华为在国际市场上覆盖100多个国家和地

16、区，全球排名前50名的电信运营商中，已有45家使用华为的产品和服务。华为的产品和解决方案已经应用于全球140多个国家，服务全球运营商50强中的45家及全球1/3的人口。 华为是全球领先的信息与通信解决方案供应商。华为技术有限公司的业务涵盖了移动、宽带、ip、光网络、电信增值业务和终端等领域，致力于提供全ip融合解决方案，使最终用户在任何时间、任何地点都可以通过任何终端享受一致的通信体验，丰富人们的沟通与生活。本文首先介绍了何为“三网融合”，在“三网融合”当中可能遇到的问题与阻碍，接下来引出一个问题：“三网融合”到底融合于哪一张网呢？从而开始了对ngn，也就是下一代网络的学习和研究。在第二章的最

17、后一节提出了本文的案例，深圳万科城小区智能化改造，以此案例为切入点，由于我在实习期间工作在接入网络项目组，所以在第三章开始了对接入网相关知识的介绍，包括接入网的定义、技术以及发展等等，而其中最重点的就是目前比较主流的gpon技术。在学习过gpon技术相关的标准之后，我开始接触华为gpon接入网设备，而这些设备有部分应用在了深圳万科城智能化小区改造的案例当中，所以在第四章我结合案例，研究与介绍了gpon技术所应用到的主流设备。我在整个案例当中主要涉及数据的规划设计以及下发工作，所以在第四章的最后我以具体数据作为结束，虽然这些数据看似简单，但确实我参与整个案例最精华的部分。这些简单的字符实现了gp

18、on技术在“三网融合”当中不可替代的作用。最后一张是对“三网融合”的发展以及展望，通过这次智能小区改造的案例，相信“三网融合”的浪潮将迅速席卷各个地区，让越来越多的用户真正体会到高带宽，高速率给我们日常生活带来的方便快捷和高效！第2章 三网融合概述2.1 何为“三网融合”传统的“三网”是指电话网、电视网和数据网（数据网包括数据专网、宽带通信网和互联网），而国办发 20081号文所阐述的“三网”是指宽带通信网、数字电视网和下一代互联网。实质上，“三网融合”就是在同一网络上，实现数据业务、语音业务、视频业务的统一或融合6。“三网融合”又叫“三网合一”，是当代热门技术及热门话题之一。意指电信网、有线

19、电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速宽带的多媒体基础平台。其表现为技术上趋向一致，网络上可以实现互联互通，形成无缝覆盖，业务上互相渗透和交叉，应用上趋向使用统一的ip协议，在经营上互相竞争、互相合作，朝着向用户提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。目前更主要的是应用层次上互相使用统一的通信协议。ip优

20、化光网络就是新一代电信网的基础，是我们所说的三网融合的结合点。 2.2 三网融合的意义1信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务通过手机视频看到客户货物的大致情况，并立即决定派什么样的车去提货，发完货以后，客户也能随时自主追5。 2有利于极大地减少基础建设投入，并简化网络管理，降低维护成本。 3将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。 4三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的话音、数据和视频业务，而且通过网络的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、voip、视频邮件和网络游戏等，极大地拓展了业务提供的范围

21、。 5. 三网融合打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态，各大运营商将在一口锅里抢饭吃，看电视、上网、打电话资费可能打包下调。三网融合不仅是将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规的相应变革。融合以后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态也将会有质的变化8。 三网融合将会从根本上改变我国文化信息资源保存、管理、传播、使用的传统方式和手段，为知识创新和两个文明建设营造一个汲取文化信息的良好环境12。2.3 三网融合的关键问题和国际现状2.3.1 三网融合的关键问题关

22、键一定义：业务融合开拓广阔空间 国务院办公厅下发的关于印发国务院关于印发推进三网融合总体方案的通知对“三网融合”做出权威定义13： 三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。 广电总局科技司司长王效杰对记者表示，三网融合不是三网物理合一，不是网络的相互替代，而是每个网络都能开展多种业务。用户既可以通过有线电视网打电话、宽带上网，也可以通过电信网看电视。 三网融合打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则在符合

23、条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等；而国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，iptv传输服务、手机电视分发服务等。关键二进展：2013年起全面实现和普及 2010年7月，北京、上海、大连、哈尔滨、南京、杭州、厦门、青岛、武汉、深圳、绵阳以及湖南长株潭地区等首批12个试点城市地区名单出炉。 2010年1月13日，国务院常务会议提出了三网融合的阶段性目标，即：2010年2012年重点开展广电和电信业务双向进入试点，探索形成保障三

24、网融合规范有序开展的政策体系和体制机制；2013年2015年，总结推广试点经验，全面实现三网融合发展，普及应用融合业务，基本形成适度竞争的网络产业格局，基本建立适应三网融合的机制和职责清晰、协调顺畅、决策科学、管理高效的新型监管体系13。关键三企业：四类公司从中受益 三网融合在不断推进的过程中，也使得其所涵盖的产业链上下游整体受惠。方正证券的报告称，共有四类上市公司将从三网融合中受益。 而新媒体市场的竞争是三网融合对内容提供商提出的更高要求。通过传输渠道的变化，用户可以随时随地接触到内容，用户对内容的需求量会成倍增加19。 2.3.2 三网融合的国际现状美国：新法打开融合之闸门20在美国三网融

25、合的过程中，1996年电信法是一份基石性文件，它为三网融合扫清了法律障碍。 对于电信业和广电业的混业经营，美国政府的态度经历了从禁止到支持的变化。联邦电信委员会是美国对广播电视、电信进行管理的独立监管机构。1970年至1990年间，为保护新生的有线电视业，避免处于垄断地位的电信公司采用不公平竞争手段排挤有线电视公司，联邦电信委员会禁止电信公司混业经营有线电视业务。20世纪90年代初，联邦电信委员会认为，有线电视业经过整合后已发生很大变化，应允许电信公司进入视频节目服务市场，以促进视频节目多样化，因而建议国会废除混业经营的禁令。不过，这一建议未被国会接受。自1992年年底开始，美国多家电信公司相

26、继以联邦电信委员会政策侵犯言论自由为由向联邦法院提起诉讼，并最终胜诉。这些诉讼最终导致1996年电信法出台。1996年电信法规定，有线电视运营商及其附属机构从事电信服务，不必申请获取特许权；特许权管理机构不得禁止或限制有线电视运营商及其附属机构提供电信服务，也不得对其服务施加任何条件；电信企业可以通过无线通信方式、有线电视系统以及开放的视频系统提供广播电视服务。这一法律彻底打破了美国信息产业混业经营的限制，增强了基础电信领域内的竞争，允许长话、市话、广播、有线电视、影视服务等业务互相渗透，也允许各类电信运营者互相参股，创造自由竞争的法律环境。由此，整个电信市场获得了前所未有的竞争性准入许可。通

27、过电缆和光纤传输信号的有线电视公司借助其设备优势，纷纷进入电话和网络市场；电话公司则通过设施升级和兼并等方式开始拓展网络和电视服务。原先分属不同领域的企业所提供的服务差异越来越小，“语音+视频+数据”一体化的模式日趋普遍，并正朝着“语音+视频+数据+无线”的方向发展。英国：网络融合是必然趋势20史蒂夫马斯特斯是英国电信公司全球联合通信业务的负责人。他对记者说，电信网、互联网和广播电视网等网络的融合是产业发展的必然趋势。 英国电信作为英国最大的网络运营商，现在不仅同时提供互联网、电话等通信服务，也开办了自己的网络电视频道；而著名的英国广播公司（bbc）也进军网络，一年前推出在线电视服务，凭借内容

28、优势吸引了大批网络用户。 马斯特斯认为，网络融合可以分为三个阶段，首先是统一产业标准；其次是基础设施的融合；然后是延伸拓展阶段，即各种通信服务的融合。 对英国来说，网络融合遇到的一个问题就是如何改造老的电话网，它们是二三十年前建造的，大量使用铜线，还应用了许多技术标准不同的设备。到了2000年后，这些网络才逐渐统一到一个主干网上。随着技术进步，现在音频、视频、电子邮件和即时消息等都被集成，变成电脑或手机上的一个功能。马斯特斯说：“这是真正的延伸拓展阶段，我们在人与人的交流（通信方式）方面取得了真正的融合，我们的工作变得更有效率，并能更大限度地分享信息。” 马斯特斯指出，在网络融合的过程中管理和

29、引导非常重要。2003年，英国成立新的通信业管理机构ofcom，融合了原有电信、电视、广播、无线通信等多个管理机构的职能，极大地促进了网络融合的产业发展。管理机构的融合，是网络融合发展到一定程度的必然要求。 至于中国，马斯特斯说，他和同行都注意到中国提出加快推进三网融合。他说：“中国不像英国有大批陈旧的技术和设备，在许多方面可以一步到位，三网融合将大大推动中国网络产业发展。”日本：实现各种服务之融合20三网融合在日本正在催生网络的融合、用户终端的融合和相关法律的融合。 随着三网融合的深入，互联网络和通信网络的分立已经不再必要。日本正在着手开发下一代网络ngn。虽然实现三网融合，目前的电信、广电

30、和互联网仍是各有各的网络，ngn所要实现的目标简单说来，就是消除这些网络的界限，整体更新为以互联网技术为基础的网络，实现各种服务的融合。ngn博采现有的电信、广电网络和互联网之长，它既具备传统电话网的可靠性和稳定性，又像ip网络一样具有弹性大、经济划算的优点，而且比现在的互联网通信速度更快、通信品质更高、安全性更强。 三网融合还推动用户终端的融合。日本日益流行的信息家电就是传统家电和信息通信技术的结合。 三网融合在日本面临的难题是有关法律的重整。富士通综合研究所执行顾问佐佐木一人在接受记者电子邮件采访时说，日本的通信产业和广电产业分属独立的法律体系，因此，以日本广播协会为代表的广电产业和通信产

31、业迄今一直是“划界而治”，各自独立发展的。两个产业各有各的固有既得权益，在价值观和文化方面也存在差异。所以，当要推动通信和广电融合时，势必要涉及如何调整两者间上述种种的课题。另外，近年来出现的新服务超出了现行广播法和通信领域相关法律调整的范畴。 日本国际通信经济研究所高级研究员裘春晖介绍，日本总务省计划2010年向国会例会提交信息通信法的草案。这部法律将统一与通信和广电相关的电波法、广播法、电气通信事业法等9部现行法律，旨在打破条块分割，以创造一个通信、广电相关企业都能自由参与竞争的环境22。2.4 三网融合于哪一张“网”-ngn2.4.1 什么是ngn网络？ngn是next generati

32、on network的缩写，字面意思是下一代网络。当前所谓的下一代网络是一个很松散的概念，不同的领域对下一代网络有不同的看法。一般来说，所谓下一代网络应当是基于“这一代”网络而言，在“这一代”网络基础上有突破性或者革命性进步才能称为下一代网络2。在计算机网络中，“这一代”网络是以ipv4为基础的互联网，下一代网络是以高带宽以及ipv6为基础的ngi（下一代互联网）。在传输网络中，“这一代”网络是以tdm为基础，以sdh以及wdm为代表的传输网络，下一代网络是以ason（自动交换光网络）以及gfp（通用帧协议）为基础的网络。在移动通信网络中，“这一代”网络是以gsm为代表的网络，下一代网络是以3

33、g（主要是wcdma和cdma2000）为代表的网络。在电话网中，“这一代”网络是以tdm时隙交换为基础的程控交换机组成的电话网络，下一代网络是指以分组交换和软交换为基础的电话网络3。从业务开展角度来看，“这一代”网络主要开展基于话音、文字或图像的单一媒体业务，下一代网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。从电信网络层以下所采用的核心技术来看，“这一代”网络是以tdm电路交换为基础的网络，下一代网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。总体来说，我们认为广义上的下一代网络是指以软交换为代表，ims为核心框架，能够为公众灵活提供大规模视讯话音数据等多种通信业务，以分组交换为业务统一承

34、载平台，传输层适应数据业务特征及带宽需求，与通信运营商相关，可运营、维护、管理的通信网络。2.4.2 ngn的主要特征ngn的主要特点是能够为公众灵活、大规模地提供以视讯业务为代表，包含话音业务、互联网业务在内的各种丰富业务。当前所谓的电信网是为电话业务设计的，实质上是为电话网服务的。要适应ngn多业务、灵活开展业务的特征，必须要有新的网络结构来支持。一般来说，ngn主要有如下特征10。1ngn是业务独立于承载的网络传统电话网的业务网就是承载网，结果就是新业务很难开展。ngn允许业务和网络分别提供和独立发展，提供灵活有效的业务创建、业务应用和业务管理功能，支持不同带宽的、实时的或非实时的各种多

35、媒体业务使用，使业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断增长的对新业务的需求，也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。2ngn采用分组交换作为统一的业务承载方式传统的电话网采用电路（时隙）方式承载话音，虽然能有效传输话音，但是不能有效承载数据。ngn的网络结构对话音和数据采用基于分组的传输模式，采用统一的协议。ngn把传统的交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，它们通过标准的开放接口进行互联，使原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要，自由组合各部分的功能产品来组建新网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。3ngn能够与现有网络如pstn、isdn和gsm等

36、互通现有电信网规模庞大，ngn可以通过网关等设备与现有网络互联互通，保护现有投资。同时ngn也支持现有终端和ip智能终端，包括模拟电话、传真机、isdn终端、移动电话、gprs终端、sip终端、h248终端、mgcp终端、通过pc的以太网电话、线缆调制解调器等。4ngn是安全的、支持服务质量的网络传统的电话网基于时隙交换，为每一对用户都准备了双向64kbit/s的虚电路，传输网络提供的都是点对点专线，很少出现服务质量问题。ngn基于分组交换组建，则必须考虑安全以及服务质量问题。当前采用ipv4协议的互联网只提供尽力而为的服务，ngn要提供包括视频在内的多种服务则必须保证一定程度的安全和服务质量

37、。5ngn是提供多媒体流媒体业务的多业务网络当前电信网业务主要关注话音业务。数据业务虽然已超过话音，但是在盈利方面还有待提高。大规模并发流媒体以及互动多媒体业务是当前宽带业务的代表，因此仍然以话音和传统互联网数据业务为主的ngn是没有意义的。ngn必须在服务质量以及安全等保障下提供多媒体流媒体业务。2.4.3 ngn网络的层次划分一、数据接入层：也称边缘接入层，由各类媒体网关和综合接入设备（iad）组成，通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。通过宽带接入、pstn、plmn和无线接入等实现。二、核心交换层：也称传输层，即ngn的承载网络。用于

38、负责建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由，用以响应控制层的控制命令。传输层4图2.1 ngn的网络架构可用多种形式，如：ip网络、atm分组交换网络、sdh光网络、wdm波分、saon光网络等等。 三、媒体控制层：负责呼叫逻辑，处理呼叫请求，并指示传送层建立合适的承载连接。 软交换与ims技术均可应用于ngn的控制层，需要支持支持众多的协议接口，以实现与不同类型网络的互通。软交换和ims是这层的核心，它可以实现业务和呼叫控制的分离。四、用于处理业务逻辑，其功能包括in（智能网）业务逻辑、aaa（认证、鉴权、计费）和地址解析，且通过使用基于标准的协议和api来发展业务应用。2.5 深圳

39、万科城小区智能化改造深圳万科城位于深圳市龙岗区坂田街道坂雪岗工业区。其地理位置优越、交通便利、环境优雅，是质量较高、配套完善的优秀住宅小区。居住环境安静，交通方便快捷，生活配套一应俱全，方便居民的日常生活，如图2.2。大面积的园林规划，大间距的楼体排布，使得万科城居于一线居住小区前列。作为如此优秀的小区，面对三网融合以及小区智能化的潮流，万科物业决定实行小区智能化改造。那么什么叫小区智能化改造？又该如何改造呢？图 2.2 深圳万科城小区2.5.1 什么是智能小区？所谓的智能小区，就是将在一定地域范围内多个具有相同或不同功能的建筑物（主要是指住宅小区）按照统筹的方法分别对其功能进行智能化。在提供

40、安全、舒适、方便、节能、可持续发展的生活环境的基础上，实现资源充分共享，统一管理和控制，提高小区性能价格比指标17。在我国，目前虽然关于智能化小区的定义有不少，但还没有一个完善的智能化小区的定义。2001年，国家建设部住宅产业办公室提出一个关于智能化小区的基本概念：“住宅小区智能化是利用4c(即计算机、通信与网络、自控和ic卡)，通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。这仅仅是一个现阶段关于智能化小区的基本概念，随着新技术、新成果的产生和应用以及我国人民

41、住宅状况的发展变化，智能化小区的内涵也会有相应的变化。随着数字时代的来临，建筑业迎来了“鼠标加水泥”的革命，数字城市、智能住宅、网络住宅等一系列新术语和新概念，它们正改变着建筑业以往的观念，同时对建筑设计、施工和管理提出了更高的要求，智能建筑被称为数字城市形象工程在现代城市建设中的地位日趋重要。由于技术发展的加速，特别是数字技术的高速发展，以前开发商还把楼盘配有智能化系统当作卖点，而现在没有智能化系统则成为了缺点。目前，居住区或大厦的建筑将把智能化系统当作基本配置。2.5.2 客户对高带宽业务的需求小区想要智能化，就必须满足以下几点基本要求：1. 提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；2.

42、 住宅内具备完善的安保防灾措施；3. 住宅小区与社会之间具有高度的信息交互功能；4. 小区内部具备完善的安保措施；5. 能够为小区内住户提供多媒体的各种信息服务，包括高速上网、语音电话和数字电视。面对客户的诸多需求，深圳电信决定将万科城小区作为三网融合的试点小区进行改造，设计出一套通信的自动化系统，而这个系统将提供三种主要的业务，如图2.3所示，也就是说客户只需要一张稳定而快速的网络就可以高速上网、拨打电话、观看数字电视、点播视频，而且所有费用一次结清！由于客户对三种业务需求高，优先级高，所以深圳电信决定采取ftth（光纤到户）解决方案，全面满足客户对高带宽多业务的需求，而我作为华为的实习生有

43、幸参与到这项智能小区改造项目当中，从而开始了我对fttx应用场景和接入网技术的深入学习。图 2.3 通信自动化系统2.6 本章小结本章为三网融合概述，第一小节简单介绍了三网融合的定义：“三网融合”，即把传统意义上的三张网络（电话网、电视网和数据网）融合在同一网络上，实现数据业务、语音业务、视频业务的统一或融合。第二小节介绍了三网融合的意义：三网融合不仅是将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规的相应变革。融合以后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态也将会有质的变化。第三小节以网络发达

44、国家为例，介绍了三网融合在美国、英国、日本的发展现状。第四节是本章的重点内容，涉及了三网融合涉及的应用场景：三网融合到底融合在哪一张网呢？-ngn，也就是下一代网络，ngn的概念在1997年提出，历经了15年的发展，所以我们现在所用的网络已然可以称为ngn，广义上的下一代网络是指以软交换为代表，ims为核心框架，能够为公众灵活提供大规模视讯话音数据等多种通信业务，以分组交换为业务统一承载平台，传输层适应数据业务特征及带宽需求，与通信运营商相关，可运营、维护、管理的通信网络； ngn的主要特点是能够为公众灵活、大规模地提供以视讯业务为代表，包含话音业务、互联网业务在内的各种丰富业务；而ngn又分

45、为接入层、传输层、控制层和业务层，而本文将聚焦在接入层。第五小节以深圳万科城智能小区为话题，引出了三网融合的具体实例，那么到底接入网侧是如何实现三网融合，接入网具体是指什么，接入网的技术又有哪些，它们各自有什么优势，在万科城的案例中将采用哪种接入技术呢？接下来的一章将给出这些问题的答案！第3章 接入网概述为了满足深圳万科城三网融合的改造要求，接入网作为最接近用户的网络层首当其冲要先进行改造，改造的方面包括线缆的铺设，接入技术的选择，网络设备的选择和安装等诸多方面，面对这些问题，我开始了对接入网的学习和研究。3.1 接入网定界和定义3.1.1 接入网在电信网中的位置网络的数字化、宽带化、综合化，

46、已成为电信网发展的方向。近年来，交换层、传送层设备已逐步实现了数字化、宽带化，但接入层因其所占电信网络投资比重大、接入手段单一落后、入户带宽窄及城市管道限制等因素，已成为现代电信网发展的瓶颈。因此利用接入网实现网络结构的优化及接入层设备的数字化、宽带化、综合化已成为电信网络发展的重要任务1。电信网按功能可分为交换网、传送网、接入网三部分，接入网位于电信网络的末端，是电信网向用户提供业务服务的窗口。它在电信网中的位置如图3.1所示，接入网（an：access network）是本地交换机（le：local exchange）与用户之间的连接设备，它负责将各种电信业务透明地传送到用户。实际提供电信

47、业务的实体称为业务节点（sn：service node）3。图 3.1 接入网在电信中的位置3.1.2 接入网定义接入网覆盖从业务提供点至用户终端之间的所有设备和传输媒介，通常包括用户线、复用设备、数字交叉连接设备、用户网络接口设备1。根据国际电信联盟标准部（itu-t）的建议，接入网的定义如图3.2所示：接入网由业务节点接口（sni：service node interface）和用户网络接口（uni：user network interface）之间的一系列传送实体（如线路设备和传输设施）组成，是为电信业务提供所需传送承载能力的实施系统。接入网可通过管理接口（q3）实现配置和管理。原则上对

48、接入网可以实现的用户网络接口（uni）和业务节点接口（sni）的类型和数量没有限制。图 3.2接入网示意图接入网是由uni、sni和q3接口界定的，接入网（an）通过这些接口连接到其它网络实体。用户终端通过用户网络接口（uni）连接到接入网；接入网通过业务节点接口（sni）连接到业务节点（sn）；接入网（an）和业务节点（sn）通过q3接口连接到电信管理网（tmn）。各网络实体之间的相互连接关系如4.3所示。图 3.3 接入网与其它网络实体之间相互连接图3.1.3 接入网的功能模型接入网的功能模型如图3.4所示。接入网包括五个方面的功能：用户端口功能（upf）、核心功能（cf）、传送功能（tf

49、）、业务端口功能（spf）和接入网系统管理功能（an-smf）。分述如下：图 3.4 接入网的功能模型用户端口功能（upf：user port function）是使特定的uni的要求适配到核心功能和管理功能。接入网可以支持多个不同的接入业务并要求特定功能的用户网络接口。具体的uni要根据相应接口规定和接入承载能力的要求，即传送信息和协议的承载体来确定。主要的用户端口功能是：与具有uni功能的终端相连接；ad转换；信令转换；uni的激活去激活；uni承载通路能力的处理；uni的测试；控制功能。业务端口功能（spf：service port function）能使特定业务节点接口（sni）规定的

50、要求适配到公共承载体，以便在核心功能中能够处理和选择用于接入网系统功能处理的有关信息。主要的业务端口功能是：与sni功能的终端相连接；承载要求、即时受理和操作要求、映射进核心功能；特殊sni所需的协议映射；sni测试；spf维护；受理功能；控制功能。核心功能（cf：core function）处于upf和spf之间，使单个用户端口的承载要求或业务端口的承载要求与公共传送承载体相适配。包括依据所需协议进行适配及按照接入网的传送复用要求进行协议承载处理。在接入网中可以对核心功能进行分配。主要的核心功能有：接入的承载处理；承载通路集中；信令与分组信息的复用；对atm传送承载的电路模拟；管理功能；控制

51、功能。传送功能（tf：transport function）是为接入网中处于不同位置的公共承载体的传送提供通道并对所用相关传输媒质进行媒质适配的功能。主要的传送功能有：复用功能；业务疏导和配置的交叉连接功能；管理功能；物理媒质功能。an系统管理功能（an-smf：access network-system management function）是对an中的upf、spf、cf和tf进行配置、操作和管理的功能。an-smf还经sni的业务节点与用户网络接口（uni）的用户终端（此终端需由相关接口确定）一起协同完成操作功能。其主要功能是：配置和控制；指配协调；故障检测和指示；使用信息和性能数据收

52、集；安全控制；对upf及经sni的sn的即时管理及操作要求的协调；资源管理。3.2 接入网技术及发展近年来，随着世界信息化进程的加快，接入网技术也竞相发展。接入网技术种类繁多，各种技术均有其适应的环境和发展的前景，归纳起来基本可分为xdsl接入技术、光纤接入技术、混合接入技术、无线接入技术和ip接入技术。3.2.1 xdsl接入技术xdsl技术是在普通电话（双绞铜线）上，充分利用双绞铜线的频带，传送数据信号的数字用户线技术。数字用户线技术按照上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。速率对称型的xdsl有idsl、sdsl、hdsl，速率非对称

53、型有adsl和vdsl。isdn数字用户环路（idsl）技术采用2b1q编码的isdn数字用户环路技术，用户接入速率可以为64k、128k、144k，主要应用在isdn话音和数据业务领域。高速数字用户环路（hdsl）技术hdsl系统利用现有铜缆中的2对或3对双绞线来提供全双工1.52mbit/s的传输能力，无需再生中继器即可在0.40.6mm线径的双绞线上将1.52mbit/s信号传35km。hdsl提供较长的无中继传输距离的同时，简化了安装维护和设计工作，降低了维护运行成本。hdsl主要应用在pbx网络、移动通信基站中继、数字环路系统、网间互联点、internet服务器和专用数据网等的连接。

54、对称数字用户环路（sdsl）技术sdsl包括单线对的hdsl、hdsl2、mdsl（moderate digital subscriber line），其实质都是在单对双绞线上传送双向对称的速率，因此称为对称数字用户环路（sdsl）技术更为合适。sdsl技术对线路质量要求不高，性能稳定，支持多种线路速率（n64k、e1/t1甚至更高），用户可以根据数据流量，选择最经济合适的速率。sdsl主要应用于局域网的互联，电视会议，e1/t1线路的租用，家庭或商业办公（soho），internet接入，互动多媒体等方面。非对称数字用户环路（adsl）技术adsl技术是在双绞线上传送高速非对称数字信号的一种

55、技术，它采用dmt调制方式和不对称的数据传输形式进行业务传输。全速率adsl系统上行速率最大可达640kbit/s，下行速率最大可达8mbit/s；g.lite adsl系统上行速率最大可达512kbit/s，下行速率最大可达1.536mbit/s。由于adsl的频带划分与pots业务4khz频带是分开的，不会影响pots的正常应用，并对现有用户分配网络不需做任何变动，并可为用户提供诸如高速internet接入、vod、可视电话等多种业务，因而在全球范围发展迅速。甚高比特率数字用户环路（vdsl）技术vdsl技术在缩短传输距离的基础上进一步提高了传输速率，上、下行速率根据传输距离的不同分档。例

56、如在长度为1000米和1500米的线路下行速率可以扩展至25mbit/s甚至52mbit/s，能够容纳48个6mbit/s的mpeg-2信号，同时允许普通电话业务继续工作于4khz以下频段，通过频分复用方式将电话信号和25/52mbit/s的数字信号结合在一起送往双绞线，上行速率最低可达1.6mbit/s。xdsl接入技术比较不同的xdsl接入技术，主要表现在线路码型，速率和传输距离上等各方面的差别。如表3.1所示2：表 3.1 xdsl接入技术比较数据速率下行/上行距离（公里）调制方式主要应用vdsl52m/1.6mbit/s0.9qamadsl的应用hdtv、vradsl8m/640kbi

57、t/s5.5dmt/capinternet接入vod、lan互联hdsl1.5-2.048m/1.5-2.048mbit/s4.62b1qe1/t1服务wan、lan接入sdsl1.5-2.048m/1.5-2.048mbit/s6.92b1qhdsl应用对称用户接入idsl144k/144kbit/s5.52b1qisdn话音和数据业务3.2.2 无线接入网技术无线接入网是在接入网的某一部分或全部引入无线传输媒介，向用户提供固定终端业务和移动终端业务。固定无线接入在固定的接入网尤其是农村和小区中，利用已有的无线电技术如微波、卫星、蜂窝、无绳等，可以低成本、灵活地满足各类业务的要求，推动业务的发展。而且它可以减少规划时对空闲线和余量的要求。移动无线接入如全球移动系统、欧式数字无绳电话dect和无线寻呼系统。3.2.3 ip接入技术目前，ip业务正呈现爆炸式的发展势头，其发展速度