大城市网络建设FTTx方案及工程介绍

page1FTTxFTTx建网思路建网思路王王丰丰[e-mail]凌云天博光电子技术有限公司凌云光子技术集团www.lusterinc.comPage2™有线宽带网络经过近十年的发展，经历了许多技术的变迁和洗礼。在国内有线宽带发展的初期，CMTS/CM接入对于广电运营商来说是最具竞争力的技术，充分利用了HFC双向网络高带宽的优势，由于各种原因，在美国由于投资充足,技术先进,行动迅速,让有线电视网络公司在宽带居民市场,遥遥领先于美国几大电信运营商,然而在国内并没有大规模的发展起来。这也是由于1996年电信法案允许有线电视网络经营宽带通信业务的大环境造就的。™近几年来，随着业务的发展需求:大量的交互式视频业务的需求和大量的Internet视频内容的出现（如VOD、IPTV、PPS）等视频业务的需求增加,IP和光通信接入网络(PON:无源光网络)技术的发展,宽带市场逐渐走向成熟,全IP化和多业务运营是大势所趋，运营商在宽带接入上竞争的加剧,宽带运营商以及用户对带宽的要求也进入了一个新的时期，从过去的64K128K(ISDN)到512K,1M,2M,10M(ADSL,CM)的水平发展到20M、40M以至100M。(FTTx)Page3™FTTx是基于IEEE802.3ah标准的组网方案和技术,借助1550nm外调/直接调制技术结合大功率EDFA构建“富纤应用”的城域环网和接入网，借助GEPON作为数据接入网，GEPON通过WDM复用在1550nm光传输平台上。由于目前FTTH不现实，一般考虑采用FTTB（光纤到楼）、FTTF（光纤到楼层）的方式，到楼或者楼层之后通过WDM解复用，把1550nmRF信号和双向数据分别解出来，通过原有楼或者楼层RF分配和下挂多口交换机以及采用Moca降低每线接入成本入户。™在1550nm传输系统中，激光器采用外调制方式，不但具有输出功率大、可靠性高、单位光功率成本低、光纤损耗小等优点，并且能够进行多级放大，而光放大器对CTB和CSO指标几乎没有影响，非常适合我国电视网络的发展特点。其优势主要体现在以下几个方面：Page4™1550nm光发射机与光放大器的结合，可以实现大功率13dBm-24dBm（20mW-250mW）的分配。这样大的功率覆盖是1310nm系统望尘莫及的。结合光分路器的使用，可实现功率的灵活分配，网络结构灵活多变。通过1550nm光发射机结合大功率的EDFA密集覆盖光节点是国际上流行的“富纤应用”组网方案。™1550nm光传输系统在普通G.652光纤中传输的损耗仅0.25dBm/km，使1550nm光传输系统单位毫瓦的造价优于1310nm系统。™由于全网只需要少量的1550nm光发射机，因此，只需要少量的RF连接，机房的RF配线管理系统就非常简单了，不需要像1310nm系统那样需要增加价格不菲的RF配线管理系统。1550nm传输系统只需要1+1热备份，系统备份简单、可靠性高。达到电信级别的要求！™1550nm传输系统在网络分配中的高指标（C/N≥50dB,CSO≤-65dB,CTB≤-65dB接收光功率0dBm）。1550nm光传输系统解决方案的思路是利用目前国际上流行的FTTP（光纤到驻地）、FTTH（光纤到家庭）的GEPON的技术思路，是接入网中无可争议的发展方向！它在未来十年内能最大限度地满足中国用户大量的视频和交互式数字传输的需求。Page5™EPON由由IEEE802.3ah标准定义。相对于APON，EPON具有更宽的带宽和传输效率，更适合IP/Ethernet业务。EPON网络由OLT（OpticalLineTerminal）、ODN（OpticalDistributeNetwork）和ONU（OpticalNetworkUnit）组成。PON网络带宽可以达到双向1.25Gbps的速率。传输距离最远20Km，通过无源分路器组成的树型网络结构，分光比可以做到1：16、1：32甚至1：64，这种点对多点的网络结构非常适合建设FTTP/FTTH接入网络。™网络向全IP网、多业务运营和光纤网转化已经是大势所趋，EPON（无源光网络）正是这样一种全光网络，他的终极目标是实现“光纤到户”。树状的网络结构，能够有效扩大业务覆盖范围；单纤外加无源分光器的传输，能够大大节约光纤资源；全业务的接入，是无论IP业务还是TDM业务，都可以在一个统一的平台上实现，同时保证其服务质量；简单的结构、强大的网管，大大节约了维护成本；以IP为主，同时兼顾TDM业务，代表了网络发展的方向，同时能够保留现有的业务收入，使网络逐步向全IP网转化的。这些特点都使得EPON技术在竞争中处于优势地位，并得到迅速的发展。Page6PON网络的组成（PassiveOpticalNetworks）•OLT－－OpticalLineTerminal，光线路终端•ONU－－OpticalNetworkUnit，光网络单元•ODN－－OpticalDistributionNetworks，光纤分布网•POS－－PassiveOpticalSplitter，无源光分路器/耦合器(ODN的一部分)ODNPOSOLTONUONUONUONUONU光分路器光分路器语音网数据网视频网局端无源光网络（PON）Page7FTTX技术数据传输特点不同的PON技术有相同的拓扑，不同的封装方法PON是光纤接入实现大规模应用的合理网络拓扑：„一纤三波„点对多点„线路无源PON是光纤接入实现大规模应用的合理网络拓扑：„一纤三波„点对多点„线路无源„EPON成熟度好，价格优势明显，业务提供能力完备，是目前业界主要采用的PON技术„GPON理论完备，实现复杂，成熟度短时间内不足以满足商用要求，业界跟踪多、讨论多，应用少„EPON成熟度好，价格优势明显，业务提供能力完备，是目前业界主要采用的PON技术„GPON理论完备，实现复杂，成熟度短时间内不足以满足商用要求，业界跟踪多、讨论多，应用少Page8VOD/IPTVVOD/IPTVSplitterSplitter企业内部网企业内部网企业企业//商业用户商业用户光纤接入家庭用户光纤接入家庭用户00～～2020公里公里InternetInternetPSTNPSTNDDNDDNCATVCATVGEGEV5V5STMSTM--111550nm1550nmNGN/IMSNGN/IMSFEFE多业务长距离低成本大容量易维护EPON是目前最合适的全业务接入方式EPON被业界公认为是进行“光进铜退”和“双向改造”最合适的技术GEGEPage9可靠的线路保护设计ƒ冗余的线路和ODN全保护方式，可靠性非常高ƒ需要ONU和OLT同时具备冗余光口，采用两套1：n分路器ƒ成本较高，适合高端企业用户的接入ƒ针对线路较长的OLT到分路器段的1＋1线路保护ƒONU采用常规单光口设备，分路器采用2：n分路器；OLT侧配置冗余光口ƒ成本较低，适合高端居民用户、小型商业用户等的高可靠性接入ƒ符合G.983.5、国家标准所规定的生存性要求Page10可靠的业务保障设计ƒ大多数场合的FTTH需要提供包括语音、数据、视频等多种业务；在FTTB的应用场合，不同用户需要不同的管理和控制策略ƒEPON系统的业务流识别、队列调度均依赖于LLID，以太网以及更高层的QoS参数无法直接发挥作用ƒ烽火AN5000系统可以基于业务流分配LLID，将一个物理ONU依照LLID的不同划分为多个虚拟ONU，以此有力保障不同业务和不同用户的QoS。虚拟ONUPage11烽火EPON系统用于广电双向改造的解决方案阶段一：EPON+HFC平滑改造阶段二：EPON+HFC实现FTTB阶段四：FTTH家庭信息化EPON+HFC利用现有资源组建两张网络共享线路资源光接收机下移至楼道，光进铜轴退优化原有网络，实现FTTB改造终极阶段新增业务、扩充服务提升用户ARPU值！阶段三：EPON+1550nm方式三网合一整体融合EPON网络实现FTTXPage12„传统HFC网络已经十分健全，在此基础上引入EPON网络模式；„新建EPON网络主要提供VOD互动视频和宽带上网，传统HFC网络提供HDTV业务，到达双向改造的目的；„充分利用现有资源，尽量做到平滑升级；12网管系统InternetVODCATV/HDTVHFC网络总前端分前端HFC分路器光接收机同轴线光接收机光节点机房1310nm/1550nmFTTBONU接入点楼道同轴线EPONOLTPON分路器五类线同轴线EOC设备FTTHONU1310nm、1490nm模式一：双网共存平滑改造方式Page13„减小光接收机容量，便于管理与维护；„接入点下移至楼道，分路器下移至小区机房或绿化带，同时省去线路上的放大器；„实现光纤到楼道，形成广电的FTTB+LAN或FTTB+EOC方式；13光节点机房网管系统InternetVODCATV/HDTVHFC网络总前端分前端HFC分路器1550nmEPONOLTPON分路器1310nm、1490nm接入点楼道FTTBONU同轴线楼道EOC光接收机光接收机模式二：FTTB+LAN+EOC承载方式Page14„针对局端网络进行改造，EPON与1550nm信号融合，真正实现一纤三波„节省主干光纤，简化网络结构，充分发挥EPON技术优势，大幅优化网络性能；；„综合型ONU同时提供数据+视频，实现统一接入、统一管理；光交接箱分路器接入点楼道同轴线光接收机CATV/DTV1550nm光发射机网管系统InternetVODEPONOLT1310nm、1490nm、1550nm合波器用户家庭分波器楼道EOCFTTB+LAN+VIDEO五类线同轴线模式三：EPON+1550nm承载方式Page15设备管理系统„引入家庭网关概念，增加新型业务，提高ARPU值；„提升带宽、拓展服务，不断满足用户的最新要求；„改造的终极目标是实现高带宽、全业务的家庭信息化综合接入；模式四：全业务家庭网关信息化InternetVODCATV/DTV1550nm光发射机光合波器家庭网关IPTVVOIPTDM智能业务提供平台Page16长庆油田FTTB网络建设案例已建共计5000线FTTB网络；采用EPON+1550实现三网合一；烽火公司独家中标承建“交钥匙”工程；目前国内用户规模最大的EPON+1550项目。机房OLT室外光交箱熔纤盘分纤盒分纤盒局部行政大楼Page17长庆油田FTTB网络建设案例Page18™经济实用性原则：要以市场为导向，用今天的资金建网，是预期明天的回报，如果建设太超前，原始投资中不能马上创造效益的部分是无益的，而且，技术的进步使原始投资贬值。因此网络的规划和设计应在保证传统节目正常传送时，能保证数据业务、宽带交互业务和监控、网管等业务的逐步开通。™可扩展性原则：网络的规划要适应技术和市场发展的需求，有明确的阶段性目标和对策，既使投资具有继承性，又使网络具有可扩展性和业务开放的能力。™由于广电运营商都存在者一定的HFC双向改造，还存在一定的CMTS用户，既要保留原有投资，又要重新规划新的FTTx的网络。因此，在总体以1550nm网络规划为前提的条件下，新的网络可以发展，旧有的HFC双向CMTS/CM网络还继续保留，维持一定的发展，避免重复投资。方法是：1550nm网络覆盖，使用原有少量的1310nm设备与1550nm系统进行下行的WDM传输，上行维持不变，从而不影响旧有投资，也可以继续拓展新技术条件下的网络发展。Page19Page20FTTxFTTx构建总前端构建总前端——单纤接入单纤接入Page21FTTxFTTx构建分前端构建分前端——单纤接入单纤接入Page22FTTxFTTx构建总前端构建总前端——双纤接入双纤接入Page23FTTxFTTx构建分前端构建分前端——双纤接入双纤接入Page2408年国内EPON发展情况„运营商态度–08年电信、网通大力推广“光进铜退”，EPON技术正式大规模商用。–其它运营商如：广电、移动、联通等展开测试和试点工作。–专网、军网、房地产开发商