1、寬帶光纖接入網及其應用,寬帶改變生活,未來將是一個寬帶無處不在的世界，用戶需要隨時隨地享受到各種融合的寬帶多媒體服務，這些業(yè)務是未來寬帶網絡的重要發(fā)展方向，將成為運營商收入的重要來源，必將對構建寬帶接入網絡提出新的要求。,無源光網絡,無源光網絡（ PON ）由光線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）和光分配網絡（ODN）組成。一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA(時分多址接入)方式，而且可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓撲

2、結構(典型結構為樹形結構)，PON的本質特征就是ODN全部由無源光器件組成，不包含任何有源電子器件。這樣避免了外部設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，簡化了供電配置和網管復雜度，提高了系統(tǒng)可靠性，同時節(jié)省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術,越來越受到業(yè)界的關注和重視,發(fā)展非常迅猛。與點到點的有源光網絡相比，PON技術的主要特點在于維護簡單，成本較低（節(jié)省光纖和光接口）和較高的傳輸帶寬，其高性能價格比的特點會使其

3、在很長時間內保持競爭優(yōu)勢，PON一直視被為接入網未來的發(fā)展方向。,PON網絡由于其簡潔、廉價、可靠的網絡拓撲結構被普遍認為是寬帶接入網的最終解決方案，支持光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到戶（FTTH）的接入。與核心網不同的是FTTX對成本更加敏感，FTTX成本主要有兩個方面，一是設備的采購價格，二是運營成本。目前ADSL設備的價格下降潛力已經不大，但是FTTX的成本隨著規(guī)模增長有望繼續(xù)下降。從整體上看，在接入網領

4、域光通信醞釀著新一輪的發(fā)展。所以FTTX技術目前已被證實不僅技術上是成熟的，而且經濟上是可行的。 PON從傳輸標準上分，可以分為APON、EPON和GPON三種。,APON技術特點：,APON以ATM作為承載協(xié)議, 由于業(yè)務提供能力有限，數據傳送速率和效率低，成本較高，其市場前景隨著ATM的衰落而淡出人們的視線。以FTTB為例， APON的典型主干下行速率可達622Mbit/s，但分路后實際可分到每個用戶的帶寬不能滿足用戶對帶寬

5、的需求。按32路計算，每一個分支的可用帶寬僅剩19.5Mbit/s，再按10個用戶共享計算，則每個用戶僅能分到約2Mbit/s的帶寬。,EPON和GPON的技術比較：,Ethernet PON（EPON） EPON是將Ethernet技術與PON技術結合起來的產物，其目標是用最簡單的方式實現點到多點結構的以太網光纖接入系統(tǒng)。EPON屬于以太網標準的范圍，對于向全IP網絡過渡是一個很好的選擇。 EPON特點是：消除了ATM

6、和SDH層，降低了初始成本和運行成本；可以大量采用以太網技術成熟的芯片，實現簡單，相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。EPON的主要缺點是總體效率較低，難以支持以太網之外的業(yè)務。,GPON(Gigabit PON) 具有更高比特速率（最高2.4Gb/s）、能以原有格式（可以說是透傳）和極高的效率（帶寬利用率可以達到90%以上）傳送多種業(yè)務（包括TDM和數據）的光接入網,注意：,EPON與GPON最大的區(qū)別是標準的不同：

7、 EPON的依據是 IEEE 802.3ah工作組制定的Ethernet PON（EPON）標準。 GPON的依據是 ITU/FSAN制定的Gigabit PON（GPON）標準，G.984.1、G.984.2,EPON工作原理－下行,,EPON工作原理－上行,,xPON組網的特點,,采用WDM技術，實現單纖雙向傳輸EPON速率上行、下行對稱1.25GbpsGPON速率上行、下行對稱和非對稱兩種方式，上下行最大2.5Gb

8、ps采用以下兩種復用技術下行數據流采用廣播技術，SCB實現天然組播上行數據流采用TDMA技術，靈活區(qū)分SLA用戶,接入網轉型的必要性和重要性,業(yè)務發(fā)展的需要網絡轉型的需要技術發(fā)展的契機經濟建設的契機,業(yè)務發(fā)展的需要,1.IP流量占全網流量95％以上。2.未來視頻業(yè)務（尤其是高清)的普及需要極大提升接入帶寬。3.業(yè)務發(fā)展與帶寬增長相互促進，帶寬需求的增長永無止境。,,CHINANET省際骨干網帶寬需求(Gbps),接入網轉

9、型的必要性和重要性,業(yè)務發(fā)展的需要網絡轉型的需要技術發(fā)展的契機經濟建設的契機,網絡轉型的需要,接入網的轉型及融合是業(yè)務及網絡融合的重要基礎之一,終端,接入,核心網,業(yè)務網絡,運營支撐系統(tǒng),業(yè)務網絡的整合,運營支撐系統(tǒng)的改造,CN2、IP城域網改造、軟交換,家庭網關,業(yè)務的統(tǒng)一承載和控制,,業(yè)務的統(tǒng)一受理和運營,,怎么辦？,需求,寬帶及IP化統(tǒng)一接入,,,,光纖向用戶延伸，已成為全球主流運營商共同的戰(zhàn)略，并已開始快速推進。,,,日

10、本,,2007年6月底，FTTH用戶達966萬戶2006年6月起，DSL用戶呈負增長,,美國,,2007年9月底，FTTH/FTTP覆蓋955萬家庭/企業(yè)，連通214萬家庭/企業(yè),,歐洲,,2006年底，FTTH覆蓋300萬家庭，有80萬家庭開展FTTH業(yè)務,接入網轉型的必要性和重要性,業(yè)務發(fā)展的需要網絡轉型的需要技術發(fā)展的契機經濟建設的契機,技術發(fā)展的契機,1:軟交換及IMS: 話音的VoIP2:PON技術的發(fā)展，價格的下降

11、3:技術及設備的融合（話音、數據和傳輸）4:光纖價格很低,接入網轉型的必要性和重要性,業(yè)務發(fā)展的需要網絡轉型的需要技術發(fā)展的契機經濟建設的契機,經濟建設的契機,城市改造新農村建設、農村電網改造西部大開發(fā),城市地區(qū)大量的新建小區(qū)農村寬帶市場進入發(fā)育期,,光進銅退,中國電信接入網戰(zhàn)略轉型的核心是光纖化戰(zhàn)略，具體指導思想是改變原有的以銅纜接入為主的建設模式，將光纖盡可能向用戶端延伸，城市地區(qū)新建小區(qū)光纖到樓，農村宜采用有線方

12、式建設的地區(qū)光纖到行政村，進一步推進光纖到戶產業(yè)鏈的成熟，在合適的時機推廣光纖到戶的建設。,城市新建區(qū)域:,停止主干和配線銅纜的建設，將光纖推進到樓宇，主要采用FTTB的模式，高檔商務區(qū)和住宅區(qū)在投資效益合理的前提下也可直接建設FTTH。考慮FTTB向FTTH演進需要，進樓光纜應采用6芯以上，對于高密度高層樓宇可采用12芯光纜。FTTB模式下可采用PON或者P2P（光纖直驅）的接入方式，樓內用戶采用LAN或DSL接入。采用PON接

13、入時，樓內設備可采用ONU內置LAN(DSL)和IAD的方式，也可采用分別外置的方式，向用戶提供寬帶和話音業(yè)務。為便于設備的維護管理，樓內設備宜集中放置。,城市改造區(qū)域:,停止主干銅纜的建設。因新增大量用戶、原有主干銅纜老化或遷改等原因需要新建主干銅纜，或因窄帶交換機退網用軟交換替代時，可以考慮新建寬窄帶綜合接入節(jié)點，并盡量利用原有窄帶設備資源。結合業(yè)務需求有計劃、分區(qū)域、分步驟實施光進和銅退工作，優(yōu)先改造需提速但銅纜超長的用戶線

14、路。因地制宜地選擇現有銅纜的改造方式，所改造的銅纜應一步到位，主要采用FTTN的建設方式，有條件的區(qū)域可以直接改造為FTTB。,農村、鄉(xiāng)村：,原則上停止主干銅纜的建設，將光纜延伸到行政村和大的自然村。對于銅纜被盜嚴重、線路老化和自然災害等因素導致銅纜維護成本較高的地區(qū)，可考慮實施銅纜置換退出銅纜。農村主干光纜的芯數選擇按照途經行政村的數量考慮，至少保證每個行政村2芯。,網絡結構：,,,,,局端,分配點,樓層,用戶,,,新建組網模式

15、,,SS,BAC,,,新建城區(qū)住宅用戶接入模型一（低端用戶）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,西安,SBC,用戶,可內置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,在多媒體箱或弱電井配置內置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，采用五類線入戶，將五類線

16、中的一對線用于接入語音業(yè)務，兩對用于接入寬帶數據業(yè)務，在用戶側配置雙口面板。用戶根據自己的業(yè)務需求選擇業(yè)務接口接入。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型二（中高端用戶）,,超五類線,用戶,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,,西安,SBC,只提供FE接口的B類ONU,光纖,,分光器1:X,B類O

17、NU,,,B類ONU,,在多媒體箱或弱電井配置B類ONU接入用戶，由于B類ONU直接出RJ45接口，可以不配置配線架，采用超五類線入戶，用戶側配置家庭網關設備，用戶可以根據需求自由選擇使用何種業(yè)務（接口）。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型三（FTTH）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,

18、西安,SBC,光線到戶，在用戶側放置A類ONU,,分光器1:X,皮線光纜直接入戶（FTTH）方式接入用戶，在用戶側配置A類ONU，用戶可以根據需求自由選擇使用何種業(yè)務（接口）。,新建城區(qū)住宅用戶接入模型四（商業(yè)樓宇用戶）,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線和超五類線,,西安,

19、SBC,用戶,可內置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,在多媒體箱或弱電井配置內置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，通過雙絞線和超五類線接入用戶。用戶根據自己的業(yè)務需求選擇接入。,,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,五類線,,西安,SBC,用戶,B類ON

20、U,,,內置IAD的B類ONU,光纖,,分光器1:X,舊網改造用戶接入模型五（五類線住宅用戶）,B類ONU,,,在多媒體箱或弱電井配置內置IAD的B類ONU接入用戶，并配置配線架，在配線架上跳線，采用五類線入戶，將五類線中的一對線用于接入語音業(yè)務，兩對用于接入寬帶數據業(yè)務，在用戶側配置雙口面板。用戶根據自己的業(yè)務需求選擇業(yè)務接口接入。,,光纖,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP

21、 Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,C類ONU,,,,西安,SBC,用戶側配置DSL上行的家庭網關,C類ONU,,,C類ONU,,分光器1:X,舊網改造用戶接入模型六（雙絞線住宅用戶）,對于要改造的住宅小區(qū)只有雙絞線入戶的情況下，采用FTTB方式接入用戶，采用C類ONU設備，并在設備側配置配線架。對于用戶的語音業(yè)務需求可以配置上行是DSL的家庭網關解決。,光纖,,光纖,

22、OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,,,西安,SBC,用戶,C類ONU,,,ONU或AG,,分光器1:X,A類ONU,綜合接入設備AG,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,B類ONU,雙絞線,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,舊網改造用戶接入模型七（零散住宅用戶

23、）,對于要改造的住宅用戶比較零散的情況下，采用FTTN方式接入用戶，采用A類ONU＋AG的方式或B類ONU＋C類ONU的方式，通過雙絞線接入用戶。,設備配置：,,新建農村區(qū)域用戶接入模型八,,光纖,OLT,匯聚交換機,SR,BRAS,GE光口上聯,XX局,,,,,,,,,,,,,,,,,IP Network,,,,,,,,,,,,,,SS/PSTN,SR,SR,BR,CR,BR,BR,雙絞線,,,,西安,SBC,用戶,C類ONU,,,O

24、NU或AG,,分光器1:X,A類ONU,綜合接入設備AG,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,B類ONU,雙絞線,話機,話機,話機,PC,PC,MODEM,采用A類ONU＋綜合接入設備的方式或B類ONU＋C類ONU的方式，通過雙絞線接入用戶，在設備側配置配線架。對于第一種方式，綜合接入設備同時提供語音和寬帶數據業(yè)務，第二種方式中，B類ONU提供語音業(yè)務，C類ONU提供寬帶數據業(yè)務。用戶根據自己的業(yè)務需求選擇接入。,方案一: 光

25、纖進戶(FTTH),,設備配置：,,方案二:模擬電話＋LAN,,設備配置：,,方案三:模擬電話＋DSL,,,,設備配置：,,方案四:FE上行家庭網關,,設備配置：,方案五:ADSL上行家庭網關,,設備配置：,,方案六:SIP電話＋LAN,,設備配置：,,方案七:小型綜合接入,,設備配置：,,方案八:室外型綜合接入和一體化綜合接入,,設備配置：,,接入網最優(yōu)覆蓋半徑,新建場景下，接入網建設總投資的最小值對應的最優(yōu)覆蓋半徑(d)：式中

26、 ρ：用戶密度 K0: 覆蓋系數 K1：線路造價 K2：局房投資 K4: 平均距離系數 W： 收斂比,,光纖接入的最優(yōu)覆蓋半徑2到3倍于銅纜接入，接入局點的數量也小于銅纜接入。,業(yè)務、帶寬與用戶：,,典型業(yè)務需求與并發(fā)比,采用EPON方式接入用戶時， PON口覆蓋用戶測算： 在PON線路上，假設一個PON線路覆蓋寬帶用戶數為n：

27、n×(8×0.5+2.5×0.5)×50%）+上網（n×4×50%）≤1.25G計算可得n≤260根據測算，按典型業(yè)務需求，一個PON口可覆蓋250左右的寬帶用戶。,城市地區(qū)如按50%的寬帶滲透率計算,一個PON端口可覆蓋約500用戶。農村地區(qū)寬帶滲透率相對較低，如按20%計算，一個PON端口可覆蓋約1250用戶。如寬帶用戶的帶寬需求較低，則一個PON口可覆蓋更多的用戶

28、數。,光鏈路設計,EPON采用1000BASE-PX20時，上、下行R-S點允許的最大衰耗均為25dB。光鏈路 光纖衰耗系數×傳輸距離 + 光分路器插損 + 活動連接頭損耗 + 光纜線路富余度 < EPON R-S點允許的最大衰耗計算條件： 光纖衰耗系數(含熔接損耗)：0.4dB/km(上行)，0.3dB/km(下行) 光纜線路富余度 傳輸距離≤5km，取2dB 傳輸距離≤ 10km，取2～3