全业务宽带接入

宽带接入技术介绍及实际运用介绍 陈智强 王祖锋 佛山移动固定和融合通信业务培训 2 宽带接入网发展现状 目录 组网场景剖析 3 宽带接入网发展现状 目录 组网场景剖析 4 业务类型 下行带宽 上行带宽 高清 6 10Mb/s 50kb/s 标清 2 3Mb/s 50kb/s 网络游戏 256kb/s 1Mb/s 256kb/s 1Mb/s 视频通信 256kb/s 256kb/s 音 100kb/s 100kb/s 高速上网 2s 512kb/s 1Mb/s 各种业务的典型带宽需求 业务 高速率用户需求 中低速率用户需求 1 路 下行带宽 20M 左右 ； 上行带宽 512k4M 1 路 1 2 路下行带宽 8 12M ；上行 带宽 512k 4M 2 路 视频通信 网络游戏 音 2 路 2 路 高速上网 中期（ 2010 年左右）用户业务带宽需求预测 现状 业务带宽需求及预测 。 。 。 有线接入 无线接入 铜线接入 光纤接入 M 纤直驱 移动技术 G 线技术 波 接入技术 。 接入网按传输介质分为有线接入网和无线接入网。有线接入网最早用线缆接入，后来用光纤与同轴混合接入 (光纤接入和 无线接入网按用户终端分为固定无线接入网和移动无线接入网。 接入技术介绍 有线接入技术介绍 铜线接入技术 基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一对铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换设备。 x”代表各种数字用户线技术，如不对称数字用户线（ 高速数字用户线（ 高速不对称数字用户线（ 。 建立在五类线基础上的以太网接入方式，是通过一般的网络设备，例如交换机，集线器等将同一幢楼内的用户连成一个局域网，再与外界光纤主干网相连。由于以太网本质上是一种局域网技术，其距离受限，通常只能覆盖 100米，使得 利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式，终端用户只要插上电源插头，就可以实现因特网接入。但是电力线的噪声干扰大、信号衰减、安全性低以及稳定性不足，使得电力线接入的各种性能指标相对比较低。 要用于有线电视网数据传输。 在单一的电视频道提供 300行通道可以利用 6200 有线接入技术介绍 光纤接入技术 光纤直连 通过光猫或光电转换器的方式实现接入点到主干网络的光纤直连，属于点到点光纤接入系统，避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术，适合各类系统，但是光纤利用率低，缺乏保护机制。 以 持在 用光纤实现点到点或环网方式接入，一般业务接口以 有较高的安全可靠性能，带宽固定分配，无法统计复用，成本相对较高。 点到多点的光纤接入系统，局端设备和用户端设备之间为全无源结构可以节约主干光纤和局端设备的光接口可扩展性好，便于维护管理 ，带宽统计复用，以太网模式进行业务承载。 组化内核， 兼顾传统的业务 () ，匹配新的数据业务 (继承了 全性等方面的优点，带宽统计复用，可以采用点对点或者环网的方式接入主干网络。 8 比较项目 M S T P G P O N P T 路交换、时分复用 无源光传输、以太网 分组交换、统计复用业务承载 务为主，数据业务为辅数据业务为主，通过仿真支持务数据业务为主，务为辅带宽利用率 较低 较高 高Q o S 机制 刚性带宽指配，静态带宽预留带宽动态可调整，业务有优先级队列层次化的计，带宽动态分配、可共享网络保护100 保护带宽的环网保护，50m 保护 1+1 、1:1 保护技术成熟度 成熟 较成熟技术基本成熟，商用化初期阶段适用范围适合政企客户，不适合家庭用户适合政企及家庭用户适合政企用户，不适合家庭用户三种主要接入技术的比较 佛山移动的技术选择 9 目录 宽带接入网发展现状 组网场景剖析 10 光纤接入网 光纤接入网（ 是采用光纤传输技术的接入网，即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。 光纤接入网的分类：无源光网络 (有源光网络 (从成本上看，无源光网络发展将会更快些。 按照 O A N 应用类型 U 与用户间线缆 拓扑结构 用户类型光纤化程度特点纤到路边）路边双绞线铜缆或者同轴电缆点到点或点到多点的树形分支拓扑居民住宅用户和小型企事业用户低1 、引入线部分是用户专用2 、现有铜缆仍能利旧纤到大楼）单元双绞线铜缆或者同轴电缆点到多点结构适于中高密度的用户区及对网络需求较多的场合中 将业务分送给用户纤到户）用户家 纯光纤连接 点到多点方式 居民住宅用户 高 业务量需求很小纤到办公室）大企事业用户纯光纤连接 点到点或环形结构 大企事业用户 高 业务量需求大11 点到点 到多点 前两种技术的市场份额相当 无源光网络 含 A/ ； 用 8B/10路编码，数据速率为上下行对称 1路比特率为上下行对称 传统的 应用比较普遍；新的 准定义了光接口、 善了传统 12 无源光网络 点到多点的树形 局端设备和用户端设备之间为全无源结构 可以节约主干光纤和局端设备的光接口 可扩展性好，便于维护管理 点到点结构 局端设备和用户端设备之间采用独立的一对或者一根光纤，用户独享，保密性好 局端和用户端各需要 1个光收发器 业务透明性好，带宽高，每个用户的上下行带宽都可以达到 100000s。 消耗较多的主干光纤 点到多点 护管理的成本以及业务提供能力等方面优于点到点的 实现 1） 分光器 光纤 局端 用户终端 13 +2 +1 基于 点到点以太接入 2 管理独立 小区交换机 接入 只需铺设 1或 2根光纤到小区 2N+2个光收发器 设备占用局端机房空间小 在传输过程中需要有源设备 设备分级管理 只需铺设 1或 2根光纤到小区 需 N+1个光收发器 设备占用局端机房空间最小 传输中不需有源设备 设备集中管理 2） 14 1 2 3 4 5 67 8 9 1 01 11 2A x6 x8 x2 x9 x3 x4 x5 x7 x1 x6 x8 x2 x9 x3 x4 x5 x7 x1 3 4 5 67 8 9 101 112A B 12 0x4 x 11 12 x3 x 10 1 2 3 4 5 67 8 9 101 112A B 12 0x4 x 11 12 x3 x 10 1 2 3 4 5 67 8 9 101 112A B 12 0x4 x 11 12 x3 x 10 1 光电收发器 00收发器运维盲点、故障率高 无源网络，无需维护 单一业务 全业务 3） 15 目录 宽带接入网发展现状 应用场景剖析 下行采用广播方式，上行采用时分多址 (方式。 采用了 对时标、链 路仿真等技术。 局端的光线路终端 (用户端的光网络单元 (点对多点的 无源 光分配网组成。它可以满足多种业务的接入。 光分路器 17 不同的 术有相同的拓扑，不同的封装方法 够以较低成本高效率地传送 对 不过 片商用化程度及性价比较高，目前在亚太地区已经占很大的市场份额。 具有覆盖任何可能出现的新业务的适配能力 ,具有更高的效率、更完善的 但是目前技术及商用化程度相对不够成熟。 几种 几种 扰码 未定义 扰码 下行数据加密 可选 1160（对称 1244） 760 860 上行带宽 直接支持 路交换 /6010020最大逻辑传送距 离 128 N/A 64 最大分路比 16 16 32 最小分路比 8B/10B 线路编码 数据链路层协议 1250 上行速率 1250 下行速率 运营商 供应商 运营商 标准驱动者 1998 标准化时间 标准组织 无源光网络技术 9 络结构 O L U / O N T 1无 源 光 分 路 器O D O N O N I N： P O N 专 用 接 口注 ： O D N 中 的 无 源 光 分 路 器 可 以 是 一 个 或 多 个 光 分 路 器 的 级 联O N U / O N T 2O N U / O N T 侧 接 口S N 侧 接 口U N 线路终端）、 用户单元）和 分配网）组成。 其网络组织结构如下图所示。 、承载各种业务的信号进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入部分以便向终端用户传输 ; 2、将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各业务网中。 、负责与 2、提供用户接入（通过内置或外挂用户网络接口设备的方式）。 、为 2、 型、总线型和环型拓扑等结构。 20 节约建设成本：线路、设备端口模块 节约运维成本：线路全无源 增强功能： 21 (a)T D M A 方 式 上行工作波长范围 :1260 上行数据分时发送，各 22 下行工作波长范围 :1480 下行数据广播发送，每个 弃其他用户的数据 广 播 方 式(b)23 务端口功能 交换管理模块 该功能连接业务节点，根据提供业务的不同可以包含，千兆或百兆以太业务的上连；1接口用于 于 求具有冗余备份和倒换功能 转换过程， 对于 求单个 现 于个系统具有用户接口和业务接口（或通道）间任意交叉连接的功能。系统实现统一的管理 1 3 2 在一个 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，是整个 24 设置端口 用户端口 能将光信号转换成电信号，也能将电信号转换为光信号。 系统可提供一个或多个10/100 供一个或多个 1端口。配置应具有相当的灵活性，允许用户自行增加或减少 可通过现集中配置和升级维护等 收从 将上行数据传送到 10/100 1和 。 1 3 2 25 无源光分配网络（ 作用是将光线路终端（ 光网络单元（接起来，提供传输手段。主要包含的无源器件有：光分路器、光纤光缆、光纤连接器以及光纤配线架、光缆交接箱等其他配套器件 。 n ： 于 ，分别用于上行方向和下行方向； 于 ，分别用于上行方向和下行方向。 6 局端配线设施：光配线架等 光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等 光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光终端盒、光分歧接头盒等 用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板 其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等 级分光 中 心 机 房.x 3 2 分 路 器O L 机 房1 x 3 2 分 路 器光 纤 分 配 终 端光 纤 接 入 终 端光 纤 接 入 终 端O L 机 房O L 器光分路器社区集中放置示意图 光分路器片区集中放置示意图 光分路器楼宇集中放置示意图 光分路器楼宇分散放置示意图 级分光 采用二级分光时，每个 个光分路器分光至各个 2个光分路器可根据需要分别放置在中心机房、分配终端；或者分别放置在分配终端、接入终端，以下三种二级分光方式的区别同样主要体现在对主干、配线光缆的需求数不同 。 1 x 8 分 路 器光 纤 接 入 终 端1 x 8 分 路 器r. 机 房1 x 4分 路 器O L x 8 分 路 器1 x 4 分 路 器光 纤 分 配 终 端光 纤 接 入 终 端1 x 8 分 路 器r. 机 房中 心 机 房O L 分 路 器O N 分 路 器二级分光示意图（一级分路器放在大楼交接箱） 二级分光示意图（一级分路器放在室外交接箱） 二级分光示意图（一级分路器放在中心机房） 对于一级分光方式，应根据用户分布情况，找到充分减少 综合考虑维护管理等因素，合理的规划光分路器的设置位置：光分路器靠近 节省对主干、配线光缆的占用；光分路器靠近 减少对且便于对光分路器进行集中维护管理 。 一级分光方式 二级分光方式 占用较多的主干、配线光纤 占用较少的主干、配线光纤 集中分路器布放点，易进行线路故障定位 多处分路器布放点，较难进行线路故障定位 00%应用时不易把握 较低的分路器总衰耗 较高的分路器总衰耗 采用了较少的分路器 , 有较低的故障率 采用了更多的分路器 , 有较高的故障率 适用于用户在一定区域内集中的场合 适用于用户广阔分散的场合 30 系统保护 光纤保护主要的有以下三种类型：骨干光纤冗余保护、 保护 P O N 口2 : N 光 分 路 器O N U 1P O N 口P O N 口O N U N 口 ( 主 )2 : N 光 分 路 器P O N 口 ( 备 )P O N 口P O N 口O N U 1O N U N 口 ( 主 )P O N 口 ( 备 )O N U 1O N U N 口P O N 口1 : N 光 分 路 器1 : N 光 分 路 器（ a） 光纤保护倒换：骨干光纤冗余 （ b） 光纤保护倒换： (c) 光纤保护倒换：全保护 31 应用场景及相关建议 宽带接入网发展现状 应用场景剖析点 接入组网场景分析 政府机构 学校 商业大厦 企业 0G 接入环155M 纤 光纤 光纤 光纤 核心路由器 汇聚路由器 在 量数据业务可通过 建成 据业务可就近接入到 集团 /企业用户 接入组网场景分析 :光分路器 众住宅用户 0G 接入环155M 在 量数据业务可经 者采用光纤直连及 建成 现业务的传送。 核心路由器 政企高端用户 政企中低端用户，网吧 接入组网场景分析 源光分路器 (1:N) 企业 /商业用户 20公里 心网络 家庭用户的需求向更多样化、更高带宽发展，分布呈区域集中型 采用 庭用户）接入的首选 家庭中低端用户 庭高端用户 接入组网场景分析 36 目标： 为了打造高品质小区工程，充分考虑长远宽带网络的发展，该小区采用 光纤直接入户提供数据、 现状： 该小区位于市中心西侧，小区由 9栋高层建筑组成，包含居民住宅、幼儿园及高级会所共 1152户，每栋 128户。初期用户入住率约为 30。 案例分析 37 设的接入网络，采用 单一平台 提供 多种业务综合接入 的能力。 局端 用户端 配置不同 以直接在 足用户各种情况下的业务接入需求。 分光器 (放置端局 )，分光器可把 一路光信号分成 个用户端，极大地提高光纤资源的利用率。 数据机房 小区 总体方案 38 本工程总体方案特点： 鉴于在该小区的对面某运营商已经有一个机房，因此 机房光缆到绿洲小区最远距离小于 20 据 级分光采用 1:32分光器（ 每栋楼根据用户数的不同将使用 1个到多个 有 样可以保证经 线路方案 39 分光器放置地点（ ： 1、机房的网络机柜或 2、室外光交接箱中， 3、各楼层的弱电井分纤盒中。 注 ： 以上 3种方式可任选其中一种 当需要将分光器放置在室外时，一定要选用工作温度范围宽的分光器，以适应室外温度环境的变化。 本次工程分光器放置在楼层的弱电井分纤盒中 端局设备配置 40 本期工程在小区附近的机房新增 架、 架。 该小区共 1152户，初期用户入住率约为 30（ 346户），需要的局端设备 11(1152 30%/63取整 )个。 用户数 初期用户入住率 /64取整 注：由于采用了 1:64的分光器，共对应 64个用户，因此此处除以 64；若采用1:128分光器，且 6可分配 256个用户，则公式中应该除以 256 用户端设备配置 41 采用 4*2* 放置用户单元的弱电井内， 话线与每户的入户线相连，保持住户室内的现行户貌。 每户配置一个 以为每户同时独立提供高速上网数据、 话等业务。 每户的 弱电井内的安装示意图如下： 用户端设备配置 42 特点 : 可根据用户实际情况灵活安装。 默认使用蓄电池组件，也可自选配置通过适配器供电。 充分考虑安装方式，产品集挂墙式与嵌墙式于一体。 箱内设计中使用了两级接地。 该小区共 1152户，初期用户入住率约为 30（ 346户），需要用户420（ 4*2*346个。 户数 ( 43 光缆的选择及布署方案 光纤跳线布放在专用走线槽内，经套放光纤跳线保护套管后成端于 纤盒输出软光缆分配至各单元弱电井内的 分光器、光分线盒设置方案 根据 级分光采用1:32分光器（ 每栋楼根据用户数的不同将使用 1个到多个 所有 样可以保证经 分光器引出线经分纤盒通过软光缆引至各楼层每个单元弱电井内的每户 44 楼盘现状： 某商务中心位于市江东区，整体建筑面积近 11万平方米，由 4栋 15层的大楼组成，共计 2114户住户。 五类线即将铺设完毕 为即将入住的用户提供语音、数据、 总体方案： 采用 纤到楼道）的建设方式 通过主干光缆连接放置在小区内的分路器，主干光缆通过分光器分支后，用室内外一体化光缆引入到用户楼道内，与 从 用“混线”的方式提供宽带和语音的接入。 本方案拓扑 45 局端设备配置 46 电信级插板式 可以提供最大 1024个 能够提供包括数据、语音、视频在内的丰富的业务承载能力， 后期可覆盖半径 20 供电 :48心交换卡、语音处理卡支持主备倒换； 网管 :采取每个区县一套服务器的模式，本次工程的网管建议放在紫鹃局机房（与 可管理本项目的 用户端设备配置 47 能够为用户提供 16 6 可根据需求提供大功率 最大同时接入 16个信息点的数据、语音和 能够为用户提供 24 4 可根据需求提供大功率 最大同时接入 24个信息点的数据、语音和 个终端点占有一根光纤。 本工程采用单纤双向传输方案，每个终端点占有一根光纤。 48 光缆的选择及布署方案 : 从兴宁路 光交敷设一条 12芯光缆至小区机房； 分光器的设置方案 在小区机房 :16分路器 8个，进行 1： 16的集中分光 光分线盒设置方案 从小区机房内出 5条 24芯和 32芯光缆（考虑冗余）经过管道到各楼栋，在各栋楼内手孔内接楼道分纤盒。 皮线光缆及五类缆 从分纤盒出双芯 8字皮线光缆至楼层安放的楼道网络箱。 根据大楼实际情况，根据信息点分布情况以用户为单位设置网络箱，放置在大楼弱电竖井内，每层或多层放置一个，网络箱内放置 源等设备。 东方商务中心共需 9个 49 相关建议 1000 上行（ 1310 022 下行（ 1490 020 1000 上行（ 1310 025 下行（ 1490 025用最坏值法对 1000000000000均发射功率（最大）（ +2 +4 +7 +4 平均发射功率（最小）（ 1 +2 伤门限（ +4 +2 +4 +7 接收机灵敏度（ 24 24 50 相关建议 = 光纤衰耗 + 光分路器插损 + 活接头损耗 + 光缆线路富余度 活接头个数 5 7 9 11 活接头衰耗（ 接头 +1： 32光分路器衰耗（ 20 21 22 23 活接头 +1： 32光分路器衰耗 +光缆线路富余度（ 22 23 24 25 按中国电信的光缆网络结构， 个左右 如系统按最大光分路比（ 1： 32，均匀分光）设计， 路衰耗为 2490 对于大部分中继节点，一般其覆盖半径都在 5 将 控制活接头个数的前提下，按最大光分路比设计，可以满足其对该中继节点所辖用户的覆盖 51 相关建议 对于中继节点覆盖范围大于 5公里的情形（如农村、北方地区等），可以通过如下方式解决 采用小的光分路比，如采用 1： 16，传输距离可增加 8公里 采用不等分光的光分路器，可以为不同距离的用户分配不同的光功率，有效满足不同距离用户的组网需求 尽量减少活动连接头数量，如将活动连接头由 7个减为 3个，传输距离可增加 5公里 52 集中式设置于端局 便于设备的集中管理，节约网络上联所需传输资源 分布式设置于接入点 可节约接入网管线资源和局端机房资源 基本原则： 考虑到接入点资源相对比较充足（且可以选用无线基站机房安装 旧城区 改造过程，如接入点难以寻址，可采用 新区的建设时，无接入点战略性需求，可以考虑采用 少接入点的投资 考虑对接入主干光缆的压力（结论来源与课题）： 当渗透率小于 40%时，建议 当渗透率大于 40%时，建议 相关建议 53 采用远端供电方式 如开展语音业务，为保证断电时语音业务的正常开展，可以根据需要提供 建议采用类似 “ 超级无绳 ” 的业务套餐解决； 不建议仍采用传统方式（铜线进入）提供话音业务； 可根据需要配置电池模块提供断电保护（作为付费业务），可选采用干电池。 优先考虑与物业方协商借用其供电防护系统； 可根据需要配置电池模块或 为付费业务）。 相关建议 54