寬帶光纖接入網(wǎng)課件

寬帶光纖接入網(wǎng)及其應(yīng)用

情況交流寬帶改變生活

未來將是一個(gè)寬帶無處不在的世界，用戶需要隨時(shí)隨地享受到各種融合的寬帶多媒體服務(wù)，這些業(yè)務(wù)是未來寬帶網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展方向，將成為運(yùn)營商收入的重要來源，必將對(duì)構(gòu)建寬帶接入網(wǎng)絡(luò)提出新的要求。無源光網(wǎng)絡(luò)無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。一般其下行采用TDM廣播方式、上行采用TDMA(時(shí)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)(典型結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu))，PON的本質(zhì)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(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，簡化了供電配置和網(wǎng)管復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù),越來越受到業(yè)界的關(guān)注和重視,發(fā)展非常迅猛。與點(diǎn)到點(diǎn)的有源光網(wǎng)絡(luò)相比，PON技術(shù)的主要特點(diǎn)在于維護(hù)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(jià)格比的特點(diǎn)會(huì)使其在很長時(shí)間內(nèi)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，PON一直視被為接入網(wǎng)未來的發(fā)展方向。APON技術(shù)特點(diǎn)：

APON以ATM作為承載協(xié)議,由于業(yè)務(wù)提供能力有限，數(shù)據(jù)傳送速率和效率低，成本較高，其市場(chǎng)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(dá)622Mbit/s，但分路后實(shí)際可分到每個(gè)用戶的帶寬不能滿足用戶對(duì)帶寬的需求。按32路計(jì)算，每一個(gè)分支的可用帶寬僅剩19.5Mbit/s，再按10個(gè)用戶共享計(jì)算，則每個(gè)用戶僅能分到約2Mbit/s的帶寬。EPON和GPON的技術(shù)比較：

EthernetPON（EPON）EPON是將Ethernet技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合起來的產(chǎn)物，其目標(biāo)是用最簡單的方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)光纖接入系統(tǒng)。EPON屬于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的范圍，對(duì)于向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過渡是一個(gè)很好的選擇。EPON特點(diǎn)是：消除了ATM和SDH層，降低了初始成本和運(yùn)行成本；可以大量采用以太網(wǎng)技術(shù)成熟的芯片，實(shí)現(xiàn)簡單，相對(duì)成本低，維護(hù)簡單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)。EPON的主要缺點(diǎn)是總體效率較低，難以支持以太網(wǎng)之外的業(yè)務(wù)。GPON(GigabitPON)具有更高比特速率（最高2.4Gb/s）、能以原有格式（可以說是透?jìng)鳎┖蜆O高的效率（帶寬利用率可以達(dá)到90%以上）傳送多種業(yè)務(wù)（包括TDM和數(shù)據(jù)）的光接入網(wǎng)EPON工作原理－下行

EPON工作原理－上行

xPON組網(wǎng)的特點(diǎn)

采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸EPON速率上行、下行對(duì)稱1.25GbpsGPON速率上行、下行對(duì)稱和非對(duì)稱兩種方式，上下行最大2.5Gbps采用以下兩種復(fù)用技術(shù)下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，SCB實(shí)現(xiàn)天然組播上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，靈活區(qū)分SLA用戶業(yè)務(wù)發(fā)展的需要1.IP流量占全網(wǎng)流量95％以上。2.未來視頻業(yè)務(wù)（尤其是高清)的普及需要極大提升接入帶寬。3.業(yè)務(wù)發(fā)展與帶寬增長相互促進(jìn)，帶寬需求的增長永無止境。

1232007一路標(biāo)清直播時(shí)移電視音視頻點(diǎn)播信息服務(wù)互動(dòng)游戲卡拉OK音樂服務(wù)遠(yuǎn)程教育兩路標(biāo)清直播視頻通訊電子圖書個(gè)人空間電子購物視頻114互動(dòng)廣告電子支付在線彩票即時(shí)消息20082009

2～3個(gè)省實(shí)現(xiàn)1路高清直播來源：集團(tuán)IPTV專題研究以城鎮(zhèn)地區(qū)為主；優(yōu)先在高檔小區(qū)提供兩路標(biāo)清業(yè)務(wù)在一路標(biāo)清區(qū)域上擴(kuò)展高清在兩路標(biāo)清區(qū)域上擴(kuò)展4M帶寬8M帶寬15M帶寬CHINANET省際骨干網(wǎng)帶寬需求(Gbps)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要接入網(wǎng)的轉(zhuǎn)型及融合是業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)融合的重要基礎(chǔ)之一終端接入核心網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的整合運(yùn)營支撐系統(tǒng)的改造CN2、IP城域網(wǎng)改造、軟交換家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載和控制業(yè)務(wù)的統(tǒng)一受理和運(yùn)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(yùn)營商共同的戰(zhàn)略，并已開始快速推進(jìn)。

日本2007年6月底，F(xiàn)TTH用戶達(dá)966萬戶2006年6月起，DSL用戶呈負(fù)增長美國2007年9月底，F(xiàn)TTH/FTTP覆蓋955萬家庭/企業(yè)，連通214萬家庭/企業(yè)歐洲2006年底，F(xiàn)TTH覆蓋300萬家庭，有80萬家庭開展FTTH業(yè)務(wù)接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機(jī)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的契機(jī)接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型的必要性和重要性業(yè)務(wù)發(fā)展的需要網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的需要技術(shù)發(fā)展的契機(jī)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的契機(jī)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的契機(jī)城市改造新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)村電網(wǎng)改造西部大開發(fā)城市地區(qū)大量的新建小區(qū)農(nóng)村寬帶市場(chǎng)進(jìn)入發(fā)育期光進(jìn)銅退

中國電信接入網(wǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的核心是光纖化戰(zhàn)略，具體指導(dǎo)思想是改變?cè)械囊糟~纜接入為主的建設(shè)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(nóng)村宜采用有線方式建設(shè)的地區(qū)光纖到行政村，進(jìn)一步推進(jìn)光纖到戶產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，在合適的時(shí)機(jī)推廣光纖到戶的建設(shè)。城市改造區(qū)域:停止主干銅纜的建設(shè)。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(jī)退網(wǎng)用軟交換替代時(shí)，可以考慮新建寬窄帶綜合接入節(jié)點(diǎn)，并盡量利用原有窄帶設(shè)備資源。結(jié)合業(yè)務(wù)需求有計(jì)劃、分區(qū)域、分步驟實(shí)施光進(jìn)和銅退工作，優(yōu)先改造需提速但銅纜超長的用戶線路。因地制宜地選擇現(xiàn)有銅纜的改造方式，所改造的銅纜應(yīng)一步到位，主要采用FTTN的建設(shè)方式，有條件的區(qū)域可以直接改造為FTTB。農(nóng)村、鄉(xiāng)村：原則上停止主干銅纜的建設(shè)，將光纜延伸到行政村和大的自然村。對(duì)于銅纜被盜嚴(yán)重、線路老化和自然災(zāi)害等因素導(dǎo)致銅纜維護(hù)成本較高的地區(qū)，可考慮實(shí)施銅纜置換退出銅纜。農(nóng)村主干光纜的芯數(shù)選擇按照途經(jīng)行政村的數(shù)量考慮，至少保證每個(gè)行政村2芯。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(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR西安SBC只提供FE接口的B類ONU光纖分光器1:XB類ONUPC住戶普通話機(jī)IPTV家庭網(wǎng)關(guān)SIP話機(jī)PC住戶普通話機(jī)IPTV家庭網(wǎng)關(guān)SIP話機(jī)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(cè)配置家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備，用戶可以根據(jù)需求自由選擇使用何種業(yè)務(wù)（接口）。

新建城區(qū)住宅用戶接入模型三（FTTH）OLT匯聚交換機(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR西安SBC光線到戶，在用戶側(cè)放置A類ONU分光器1:XPC住戶普通話機(jī)IPTVA類ONUSIP話機(jī)PC住戶普通話機(jī)IPTVA類ONUSIP話機(jī)皮線光纜直接入戶（FTTH）方式接入用戶，在用戶側(cè)配置A類ONU，用戶可以根據(jù)需求自由選擇使用何種業(yè)務(wù)（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(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR雙絞線和超五類線西安SBC用戶PC用戶普通話機(jī)PC用戶普通話機(jī)PC用戶普通話機(jī)可內(nèi)置IAD的B類ONU光纖分光器1:XB類ONU配線架五類線和32芯用戶電纜B類ONU配線架五類線和32芯用戶電纜PC用戶普通話機(jī)在多媒體箱或弱電井配置內(nèi)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(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇接入。

OLT匯聚交換機(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR五類線西安SBC用戶B類ONUPC住戶話機(jī)雙口面板PC住戶話機(jī)雙口面板PC住戶話機(jī)雙口面板內(nèi)置IAD的B類ONU光纖分光器1:X舊網(wǎng)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(nèi)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(duì)線用于接入語音業(yè)務(wù)，兩對(duì)用于接入寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在用戶側(cè)配置雙口面板。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇業(yè)務(wù)接口接入。

光纖OLT匯聚交換機(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR雙絞線C類ONU西安SBC用戶側(cè)配置DSL上行的家庭網(wǎng)關(guān)C類ONUC類ONUPC住戶話機(jī)IPTV家庭網(wǎng)關(guān)PC住戶話機(jī)IPTV家庭網(wǎng)關(guān)PC住戶話機(jī)IPTV家庭網(wǎng)關(guān)分光器1:X舊網(wǎng)改造用戶接入模型六（雙絞線住宅用戶）對(duì)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(shè)備，并在設(shè)備側(cè)配置配線架。對(duì)于用戶的語音業(yè)務(wù)需求可以配置上行是DSL的家庭網(wǎng)關(guān)解決。光纖光纖OLT匯聚交換機(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR雙絞線西安SBC用戶C類ONUONU或AG分光器1:XA類ONU綜合接入設(shè)備AG話機(jī)話機(jī)話機(jī)PCPCMODEMB類ONU雙絞線話機(jī)話機(jī)話機(jī)PCPCMODEM舊網(wǎng)改造用戶接入模型七（零散住宅用戶）對(duì)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(shè)備配置：新建農(nóng)村區(qū)域用戶接入模型八光纖OLT匯聚交換機(jī)SRBRASGE光口上聯(lián)XX局IPNetworkSS/PSTNSRSRBRCRBRBR雙絞線西安SBC用戶C類ONUONU或AG分光器1:XA類ONU綜合接入設(shè)備AG話機(jī)話機(jī)話機(jī)PCPCMODEMB類ONU雙絞線話機(jī)話機(jī)話機(jī)PCPCMODEM采用A類ONU＋綜合接入設(shè)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(shè)備側(cè)配置配線架。對(duì)于第一種方式，綜合接入設(shè)備同時(shí)提供語音和寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，第二種方式中，B類ONU提供語音業(yè)務(wù)，C類ONU提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。用戶根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求選擇接入。方案一:光纖進(jìn)戶(FTTH)設(shè)備配置：

方案二:模擬電話＋LAN設(shè)備配置：方案三:模擬電話＋DSL設(shè)備配置：方案四:FE上行家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備配置：方案五:ADSL上行家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備配置：方案六:SIP電話＋LAN

設(shè)備配置：方案七:小型綜合接入設(shè)備配置：方案八:室外型綜合接入和一體化綜合接入設(shè)備配置：接入網(wǎng)最優(yōu)覆蓋半徑新建場(chǎng)景下，接入網(wǎng)建設(shè)總投資的最小值對(duì)應(yīng)的最優(yōu)覆蓋半徑(d)：式中ρ：用戶密度K0:覆蓋系數(shù)K1：線路造價(jià)K2：局房投資K4:平均距離系數(shù)W：收斂比

住戶密度(戶/平方公里)502005001000200030005000100003000050000銅纜接入（FTTN+DSL）2.711.711.261.000.790.690.580.500.370.34光纖接入（FTTH）4.612.902.312.152.011.791.511.381.030.97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(diǎn)的數(shù)量也小于銅纜接入。業(yè)務(wù)、帶寬與用戶：

典型業(yè)務(wù)需求與并發(fā)比業(yè)務(wù)類型提供節(jié)目所需帶寬并發(fā)/在線比標(biāo)清電視100套100×2.5M100%組播高清電視10套10×8M100%組播標(biāo)清點(diǎn)播多個(gè)節(jié)目源3M/路30%高清點(diǎn)播多個(gè)節(jié)目源8M/路30%高速上網(wǎng)－4M50%IP話音2路200k100%采用EPON方式接入用戶時(shí)，

PON口覆蓋用戶測(cè)算：在PON線路上，假設(shè)一個(gè)PON線路覆蓋寬帶用戶數(shù)為n：n×(8×0.5+2.5×0.5)×50%）+上網(wǎng)（n×4×50%）≤1.25G計(jì)算可得n≤260根據(jù)測(cè)算，按典型業(yè)務(wù)需求，一個(gè)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(jì)算,一個(gè)PON端口可覆蓋約500用戶。農(nóng)村地區(qū)寬帶滲透率相對(duì)較低，如按20%計(jì)算，一個(gè)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(gè)PON口