【文章內(nèi)容簡介】
行帶寬分配、ONU的同步和測距。接收GATE消息并反饋REPORT消息的實(shí)體我們稱為邏輯鏈路。并且用邏輯鏈路標(biāo)識符(Logical Link )來表示。LLID是EPON系統(tǒng)分配給邏輯鏈接的一種數(shù)字標(biāo)識。每一個(gè)邏輯鏈接都會(huì)分配到不同的LHD。在EPON系統(tǒng)中。LLID是由網(wǎng)管通過OLT分配的。OLT可以通過LLID辨別幀是由哪個(gè)發(fā)來的或者通過修改幀中的LHD將幀轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的ONU處。于是,我們就能夠建立起OLT到ONU,ONU到OLT的通路。完成OLT與ONU之間以及ONU與ONU之間的通信。每個(gè)ONU的LLID的數(shù)目是可以通過設(shè)置選擇的每個(gè)LLID可以支持一個(gè)或者多個(gè)隊(duì)列收發(fā)用戶的數(shù)據(jù)。 在IEEE ah2004標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)采用了一種非對稱的模式,即REPORT中包含一個(gè)LLID中的多個(gè)隊(duì)列的信息。而GATE集合了一個(gè)LLID包含的所有隊(duì)列相關(guān)的上行帶寬授權(quán)。很明顯一個(gè)ONU所包含LLID的數(shù)量對系統(tǒng)的性能有很大的影響。事實(shí)上這也是在設(shè)計(jì)EPON系統(tǒng)時(shí)的一個(gè)主要目標(biāo)。OLT連續(xù)廣播發(fā)送下行信號時(shí),ONU選擇性接收。PON的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為EPON時(shí),EPON根據(jù)LLID來接受信號。EPON下行為廣播方式,所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù),但是通過LLID來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù),ONU通過過濾來接受屬于自己的數(shù)據(jù)。 EPON的對外接口EPON對外接口見表22:表22 EPON對外接口列表 業(yè)務(wù)類型網(wǎng)絡(luò)側(cè)用戶側(cè)IP業(yè)務(wù)GE接口、10/100BASET(可選)、10GBASEX(可選)GE(可選)CATV業(yè)務(wù)GE接口、10/100BASET(可選)、10GBASEX(可選)10/100BASET、GE(可選)數(shù)據(jù)專線10/100BASETE1接口(可選)E1接口語音、MGCP中的一種Z、Za PON技術(shù)接入方式 FTTx定義分線盒交接箱FTTx是對寬帶光接入網(wǎng)的各種形態(tài)的一種統(tǒng)稱。寬帶光接入網(wǎng)中光纖可以是唯一的傳輸媒質(zhì)或者為主干傳輸媒質(zhì)。根據(jù)光纖所到達(dá)的物理位置不同,F(xiàn)TTx存在多種應(yīng)用類型,:中心機(jī)房最終用戶 饋線光纜 配線光纜 入戶線光纜 FTTx示意圖(1)光纖到交接箱(Fiber To The Cabinet,F(xiàn)TTCab)光纖到交接箱(FTTCab)是寬帶光接入網(wǎng)的典型應(yīng)用類型之一,其特征是,以光纖替換傳統(tǒng)饋線電纜,光終接設(shè)備或ONU部署在交接箱即FP處,光終接設(shè)備或ONU下采用其他有線介質(zhì)或無線方式接入到用戶。說明:光終接設(shè)備是指終結(jié)光信號,向用戶側(cè)提供其他非光纖介質(zhì)接口(例如雙絞線接口)的設(shè)備,主要指DSLAM設(shè)備、AG設(shè)備。(2)光纖到樓宇分線盒(Fiber To The Building/Curb,F(xiàn)TTB/C)光纖到樓宇/分線盒(FTTB/C)是寬帶光接入網(wǎng)的典型應(yīng)用類型之一,其特征是,以光纖替換用戶引入點(diǎn)之前的銅線電纜,ONU或光終接設(shè)備部署在傳統(tǒng)的分線盒(用戶引入點(diǎn))即DP(DP distribution分配點(diǎn)),ONU或光終接設(shè)備下采用其他有線介質(zhì)或無線方式接入用戶。根據(jù)光纜到最終用戶的距離不同,光纖到樓宇(FTTB)可以分為光纖到樓頭/樓邊、光纖到樓層/單元兩種類型。光纖到樓頭/樓邊是指光纖到達(dá)樓側(cè)、樓旁路邊。光纖到樓層/單元?jiǎng)t是指光纖延伸到了距離用戶更近的樓層或單元內(nèi)。(3)光纖到公司辦公室(Fiber To The Office,F(xiàn)TTO)光纖到公司/辦公室(FTTO)是寬帶光接入網(wǎng)的典型應(yīng)用類型之一,其特征是,僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和公司或辦公室用戶的接入方式,引入光纖由單個(gè)公司或辦公室用戶獨(dú)享,ONU/ONT之后的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)由用戶管理。(4)光纖到家庭用戶(Fiber To The Home,F(xiàn)TTH)光纖到家庭用戶(FTTH)是寬帶光接入網(wǎng)的典型應(yīng)用類型之一,其特征是,僅利用光纖傳輸媒質(zhì)連接通信局端和家庭住宅的接入方式,引入光纖由單個(gè)家庭住宅獨(dú)享。(5)光纖到村(Fiber To The Village,F(xiàn)TTV)目前國內(nèi)還出現(xiàn)了FTTV(Fiber To The Village光纖到村)的術(shù)語。FTTV是指在進(jìn)行農(nóng)村信息化建設(shè)過程中,光纖到達(dá)行政村,有條件的區(qū)域到達(dá)自然村。其特征是,以光纖替換傳統(tǒng)主干銅纜,光終接設(shè)備或ONU下采用現(xiàn)有銅雙絞線或無線方式,每個(gè)光終接設(shè)備或ONU下支持一個(gè)行政村的用戶數(shù)。FTTV可以等效劃歸入FTTCab類型。我國各地農(nóng)村發(fā)展不均衡,業(yè)務(wù)需求不一,F(xiàn)TTV應(yīng)用中主要差異在于寬帶窄帶業(yè)務(wù)比例的配置不同。 FTTx的典型建設(shè)模式目前,F(xiàn)TTx存在以下五種典型建設(shè)模式:(1) FTTH(PON)FTTH(PON) 建設(shè)模式是指采用PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到戶,每個(gè)家庭用戶部署一個(gè)ONU,單個(gè)ONU(ONT)為單個(gè)家庭用戶提供數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)。(2) FTTB(PON)+LANFTTB(PON)+LAN建設(shè)模式是指采用PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到樓層或單元,在樓宇部署支持多用戶的ONU,ONU到最終用戶采用五類線接入,為多個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)。ONU內(nèi)置LAN交換機(jī)功能,可選內(nèi)置IAD/AG功能。典型應(yīng)用情況下。(3) FTTB/C(PON)+DSLFTTB/C(PON)+DSL建設(shè)模式是指采用PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到樓宇(樓頭)或光纖到樓邊(樓旁路邊),在樓宇部署支持多用戶的ONU,ONU到最終用戶采用雙絞線DSL接入。內(nèi)置局端設(shè)備功能。典型應(yīng)用情況下。(4) FTTCab(光纖直驅(qū)/P2P)+DSLFTTCab(光纖直驅(qū)/P2P)+DSL建設(shè)模式是指光纖到交接箱或光纖到小區(qū),局端到光終接設(shè)備通過光纖直驅(qū)/P2P連接。光纖到小區(qū)后,最后一段采用雙絞線DSL接入。光終接設(shè)備需同時(shí)具備DSL局端設(shè)備功能。該建設(shè)模式用于對已有DSL接入的改造,主要通過DSLAM節(jié)點(diǎn)下沉,縮短銅雙絞線距離實(shí)現(xiàn)寬帶提速。典型應(yīng)用情況下,光終接設(shè)備到用戶銅纜接入距離在1km以內(nèi)。(5) FTTV(PON/P2P)+DSLFTTV(PON/P2P)+DSL建設(shè)模式是指通過光纖到行政村或光纖到自然村,可采用PON或點(diǎn)對點(diǎn)光纖方式進(jìn)行建設(shè)。FTTx存在以上五種典型建設(shè)模式。PON技術(shù)主要適用于前三種建設(shè)模式。另外,對于FTTV模式,在帶寬需求可以滿足的前提下,可以采用PON方式,ONU放置到行政村或自然村。對于FTTCab模式,光纖到達(dá)交接箱位置,考慮到覆蓋用戶數(shù)較多。一般采用光纖直驅(qū)/P2P用方式,不采用PON方式。 FTTx幾種模式綜合對比(1)帶寬拓展能力對比FTTH采用EPON技術(shù)進(jìn)行光纖到戶建設(shè)時(shí),按分光比1:64部署,每個(gè)EPON接口最大吞吐量按下行950Mbit/s、上行900 Mbit/s計(jì)算,同時(shí)考慮70%的利用率,平均每用戶可獲得20Mbit/s的對稱帶寬。如再考慮一定比例的業(yè)務(wù)并發(fā)比,每用戶則可獲得帶寬最高達(dá)50 Mbit/s 。FTTB目前采用FTTB建設(shè),使用較多的是16或24個(gè)以太網(wǎng)接口的ONU,采用EPON技術(shù)部署時(shí),分光比按1:16部署,考慮70%的利用率,采用EPON技術(shù)部署時(shí),平均每用戶可獲得35 Mbit/s對稱帶寬。再考慮一定比例的業(yè)務(wù)并發(fā)比,每用戶可獲得帶寬最高達(dá)1015 Mbit/s。FTTC無論是采用PON+DSL還是DSLAM部署到小區(qū)機(jī)房,F(xiàn)TTC接入方式的帶寬能力“瓶頸”主要在于銅纜長度和質(zhì)量因素。目前DSL技術(shù)主要以ADS2+為主。銅線距離在500m以內(nèi)時(shí),理論上(實(shí)驗(yàn)室測試)采用ADSL2技術(shù)用戶線路,帶寬可達(dá)下行20Mbit/s,;采用VDSL2技術(shù)時(shí),用戶線路帶寬達(dá)到下行60Mbit/s,上行20Mbit/s,甚至更高。但DSL接入易受銅纜質(zhì)量、老化程度、接續(xù)質(zhì)量等較多因素的影響。在實(shí)際部署中,由于銅線條件良蕎不齊,難以保證全部能支持高帶寬。另外,無論小區(qū)寬帶設(shè)備是采用PON(ONU)上聯(lián),還是GE(DSLAM)接口上聯(lián),由于單Gbit/s接口下帶較多用戶,因此必須考慮未來流量增加、用戶帶寬需求提升時(shí),如何擴(kuò)展或升級上聯(lián)接口。由此可見,光纖到戶的帶寬擴(kuò)展提升能力的優(yōu)勢是無可比擬的。(2)造價(jià)對比分別采用統(tǒng)計(jì)法和模型法進(jìn)行綜合造價(jià)分析,統(tǒng)計(jì)法是調(diào)研了電信運(yùn)營商多個(gè)省份的批量項(xiàng)目,從中排除不合理的項(xiàng)目后,統(tǒng)計(jì)分析各種建設(shè)方式的綜合造價(jià)。模型法是調(diào)研了2010年電信運(yùn)營商集中采購的各種設(shè)備和材料價(jià)格,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)并按通信行業(yè)!國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取定配套材料費(fèi)、工程費(fèi)及其它工程建設(shè)費(fèi),推算出典型場景下的各種建設(shè)方式的綜合造價(jià)。其中小區(qū)內(nèi)的ONU、DSLAM設(shè)備和配線光纜、引入光纜、綜合布線等工程以1000戶小區(qū)為模型,而對于主干光纜、光纜終端設(shè)備(OLT)及其配套等覆蓋范圍較廣的設(shè)施資源,建設(shè)投產(chǎn)后,其產(chǎn)生的服務(wù)范圍較大,平均在萬戶左右,因此將其投資分?jǐn)偟?萬戶計(jì)取平均造價(jià)。電信運(yùn)營商寬帶接入幾個(gè)主要建設(shè)方式的平均單位造價(jià)情況如表23所示。表23 FTTx單位造價(jià)對比單位:元/戶接入方式局端設(shè)備光纜線路電纜/綜合布線樓宇或小區(qū)內(nèi)ONU/DSLAM等設(shè)備及配套總計(jì)OLT及配套主干光纜配線光纜引入光纜光纖到戶FTTH1001005504901240光纖到樓(PON)+LAN7918120300396913光纖到路邊(PON)+DSL792847512666光纖到路邊DSLAM1847496561光纖部署位置越接近用戶,建設(shè)成本相對越高,但能提供的帶寬擴(kuò)展性也越高。前幾年由于電信運(yùn)營商的3G傳輸和寬帶建設(shè)規(guī)模較大,光纜、光纖材料居高不下,但總體下降空間大,未來幾年將呈較大幅度的下降趨勢。(3)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用對比運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用主要有房屋租賃、人員維護(hù)費(fèi)用和能耗費(fèi)用等。其中由于運(yùn)營商不同、地域的租房價(jià)格不同、人員費(fèi)用等因素差距較大等原因,不便進(jìn)行量化對比,只進(jìn)行定性分析。房屋租用費(fèi)用的情況是:FTTCFTTBFTTH,其中FTTB部署方式由于設(shè)備部署的樓道交接間或豎井間等位置屬于公用設(shè)施,一般不發(fā)生租用費(fèi),對于每萬用戶人員維護(hù)量及單用戶能耗測算如表24所示。表24 運(yùn)行維護(hù)成本測算對比FTTx部署模式FTTHFTTBFTTC維護(hù)人員/人365年度用電/度/戶備注:FTTH ONU用電由用戶自行承擔(dān)。表25 FTTH與FTTB的比較FTTHFTTB(+LAN)特征 光纖直接到戶 用戶獨(dú)享ONU 光纖到大樓,通過五類線再到用戶 ONU需要公共機(jī)房、供電和電池優(yōu)勢 維護(hù)成本低安全等級高、服務(wù)質(zhì)量最有保障樓內(nèi)均為光纖布線每個(gè)用戶(端口)設(shè)備成本低每個(gè)PON可覆蓋幾十甚至上百個(gè)用戶弱勢 每用戶設(shè)備成本高 每個(gè)PON覆蓋的用戶數(shù)1632 管理有源設(shè)備、維護(hù)成本高 ONU設(shè)備的故障會(huì)影響一群設(shè)備 一個(gè)PON的故障影響面大不同建設(shè)方式對運(yùn)維的影響遠(yuǎn)不止于費(fèi)用方面,F(xiàn)TTB/FTTC由于在維護(hù)體制與大容量少局所的原則背道而馳,大規(guī)模部署后在安全性、可控性等方面均容易產(chǎn)生大量問題。例如:樓道交接間或豎井間是共用空間,維護(hù)困難、易遭損壞;FTTC占地多、租房難等。綜合多方面考慮FTTx建設(shè)方式應(yīng)以光纖到戶FTTH方式為主,以FTTB為補(bǔ)充。故本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用FTTH。第3章 FTTH光纖到戶技術(shù)研究 FTTH的概念通常FTTH(Fiber to the home)有兩種定義:狹義上的FTTH是指僅利用光纖媒質(zhì)鏈接通信端和單個(gè)家庭的接入形式,引入光纖由單個(gè)家庭住宅獨(dú)享。廣義上的FTTH泛指FTTH的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,根據(jù)用戶單元在接入網(wǎng)中所處的地診點(diǎn)差異,分為光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(FTTH)和光纖到辦公室(FTTO)。從業(yè)務(wù)的方面來看,雖然用戶有各種業(yè)務(wù)需求,但從本質(zhì)二來看不外乎三類:電話,數(shù)據(jù)和視頻。對應(yīng)這三種業(yè)務(wù)類型,目前主要有三種對應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)形式電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和Internet 。目前實(shí)現(xiàn)光纖到戶的技術(shù)主要有三種,它們分別是: 基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送技術(shù)(MSTP) 用戶點(diǎn)到點(diǎn)有源以太網(wǎng)系統(tǒng) 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(PON)點(diǎn)對點(diǎn)同步數(shù)字體系(SDH)的主要優(yōu)點(diǎn)是:具有很好的網(wǎng)絡(luò)性能和運(yùn)行可靠性。SDH的最新發(fā)展趨勢是支持以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接口的映射,于是SDH逐漸發(fā)展成為多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)?;舅悸肥菍⒍喾N不同業(yè)務(wù)直接或經(jīng)過處理后在通過虛電路(VC)級聯(lián)等方式映射進(jìn)不同的SDH時(shí)隙,而將SDH設(shè)備與二層乃至三層分組設(shè)備在物理集成一個(gè)實(shí)體,構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的SDH多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),定位于網(wǎng)絡(luò)的邊緣。具體實(shí)施時(shí)相當(dāng)于將SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉連接器(DXC)、WDM終端、二層交換機(jī)乃至IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)命設(shè)備集成為一個(gè)MSTP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,統(tǒng)一控制和管理。當(dāng)然,這種融合不是一步到位的,隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,近期可以首先實(shí)現(xiàn)物理融合,中長期再走向完全的功能融合,成為名副其實(shí)的融合節(jié)點(diǎn)。特別是集成了VC級聯(lián)、通用成幀協(xié)議(GFP)、動(dòng)態(tài)鏈路容量調(diào)整機(jī)制(LCAS)三種標(biāo)準(zhǔn)功能的新一代MSTP,不僅能大大增強(qiáng)自身靈活有效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力,而且可以將核心職能光網(wǎng)絡(luò)的職能特征擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣,增強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能范圍和效率。最新的發(fā)展則是將具有很好匯聚特性和優(yōu)化數(shù)據(jù)接入能力的彈性分組環(huán)(RPR)功能集成進(jìn)來,最適合于城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用,特別是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求占絕對優(yōu)勢的場合。然而,由于RPR沒有跨環(huán)標(biāo)準(zhǔn),獨(dú)立組大網(wǎng)的能力較弱,若利用與MPLS相結(jié)合的方法可以使跨環(huán)