FTTH网络规划.pdf
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1、 FTTH 和 EPON 网络规划 第一章 网络发展趋势与广电运营商.1 1.1 网络发展趋势.1 1.2 广电运营商转型.3 第二章 FTTH 及 EPON 网络的规划设计.5 2.1 FTTH 及 PON 网络规划流程.5 2.2 FTTH 及 PON 网络规划准备.7 2.2.1 网络区域划分.7 2.2.2 数据资料收集与整理.7 2.2.3 业务发展与预测.7 2.3 FTTx 及 PON 网络规划.9 第三章 FTTH 工程管理、运维及培训.11 3.1 FTTH 工程施工.11 3.2 FTTH 网络运行维护.11 3.3 培训服务.12 第四章 深圳飞通 GEPON 产品.14
2、 4.1 OLT 设备 Fiberway5000.14 4.1.1 概述.14 4.1.2 系统组成.14 4.1.3 硬件特性.15 4.1.4 产品结构.15 4.1.5 性能参数.19 4.2 ONU 设备 Fiberway1000.20 4.2.1 概述.20 4.2.2 功能特点.20 4.2.3 配置说明.21 4.2.4 型号规格.21 4.2.5 外型描述.22 4.2.6 PON 端口光参数.23 4.2.7 运行环境及机械尺寸.23 4.3 EMS 网管软件 NETVIEWPRO.24 4.3.1 主界面.26 4.3.2 更多网管功能(简述).28 1 第一章 网络发展趋
3、势与广电运营商 1.1 网络发展趋势 要全面提升城市信息基础架构的层次、质量和安全,接入网是关键。FTTH(Fiber to the Home,光纤到户)是指仅利用光纤媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。FTTH 是一种全光网络结构,用户与业务节点实现全光纤传输,即从本局端到用户之间全部为光连接,中间没有任何铜缆,也没有有源子设备,因此,FTTH 在带宽和传输质量、运行维护方面,都是很理想的解决方案。FTTH 在初期的投入相对较高,但是后期的维护费用很低,而且上下行带宽都是一样丰富,可以充分满足用户对高带宽的需求,满足运营商的投入低和维护简单的需求。对于运营商而言
4、,FTTH是关系到网络和业务转型的重要领域,因此关注和发展 FTTH 具有极其深远的意义.PON是最好的 FTTH的接入解决方案,它主要分为APON/BPON(ATMPON/宽带 PON)、EPON(以太网 PON)和 GPON(千兆比特 PON)几种。其中,EPON 由于非常适合 IP 业务的宽带接入,得到了更大程度的发展和商用,业界把千兆比特的 EPON 系统又称为GEPON;GPON 在高速率和多业务支持(尤其是对 TDM 业务的支持)方面则有一定优势。EPON 和 GPON 是当前业界重点关注的 PON 技术。EPON 技术比较成熟,国内外有较多的厂家提供了 EPON 解决方案。EPO
5、N 技术采用点到多点结构,下行速率通常为 1 Gbs,上行以突发的以太网包方式发送数据流。EPON 还具有一定的运行维护和管理功能。新的 QoS 技术(如全双工支持、优先级 802.1p 和虚拟局域网技术)的发展使 EPON 对语音、数据和图像业务的支持成为可能。但目 EPON 支持多业务的标准还没有形成,它对非数据业务,尤其是 TDM 业务还不能很好地支持。BPON 一般提供 622Mb/s 的下行速率和 155Mb/s 的上行速率,除去 ATM 开销后,可用的带宽只有 448Mb/s。为了满足未来用户带宽增长的需求,GPON 技术应运而生。GPON 技术支持 ATM 和 GFP(通用成帧协
6、议)两种封装摸式。GPON 的下行速率高达 2.5Gbps,上行速率从 155Mb/s 到 2.5Gb/s。采用 GFP 封装模式,GPON 的可利用带宽大大增加。GPON 不仅能承载已有的和未来的 Ethernet/IP 业务,同时还可以支持传统语音和视频业务,实现从传统的 TDM 业务向未来的全 IP/分组网络的演进。EPON 技术已基本成熟,商用芯片和设备均较多,成本不断下降,在国外已有百万量级用户的规模商用。且广电与电信不同,并没有传统的 TDM 业务,EPON 系统运行基本稳定,能够满足当前主要宽带业务的要求,加上 EPON 的价格优势明显,因此 EPON 是近期宽带光接入及 FTT
7、H 的主要实现方式。2 几种主要的 PON 技术之间的比较见下表。APON/BPON EPON GPON 封装格式 ATM Ethernet ATM and/or GEM 标准化(1)1999年 被 国 际 电 联(ITU)采纳为标准 G.983;(2)我国接入网测试方法基于 ATM 的无源光网络(APON)已发布。(1)2004 年下半年 IEEE 批准为 802.3ah;(2)YD 1475-2006-I接入网技术要求-基于以太网方 式 的 无 源 光 网 络(EPON)(3)YD 1531-2006-I基于以太网方式的无源光网络(EPON)(1)2003 年 被 国 际 电 联(ITU)
8、采纳为标准 G.984;(2)国内尚无相关标准。下行线路速率(Mb/s)155.52 或 622.08 或1244.16 1250 1244.16 或 2488.32 上行线路速率(Mb/s)155.52 或 622.08 1250 155.52 或 622.08 或1244.16 或 2488.32 最大分路比(on TC level)64 32/64 128 TDM 业务 TDM over ATM TDMoE TDM over GEM 优点(1)支持话音、视频等实时业务;(2)服务质量保证和服务等级保证;(3)完善的操作维护管理系统。(1)以太网技术成熟、设备成本低;(2)灵活支持基于 I
9、P 的综合业务和多种服务质量管理;(3)设备价格低、通用性好;(4)除去了 IP 数据传输的协议和格式转换,效率高、管理简单。(1)承 载 快 速 以 太 网(10/100Mbps)和T1/E1 电路,不需额外开销,也不会增加复杂性;(2)还支持 VLAN 交换和其它新的以太网业务。(3)综合业务支持能力强,尤其是对 TDM业务的支持与继承。缺点(1)带宽扩展受限;(2)未规定视频业务的标准,不能使不同厂家的网卡互通;(3)用 APON 传送数据还需在 IP 包和 ATM 信元及 SONET/SDH 格式之间来回转换,效率低、技术复杂、成本高、不适合向所有用户推广应用。EPON与符合ITU-T
10、 标准的 GPON 设备相比,虽然GPON 设备在某些方面(告警、传送TDM 业务)相对完备,但总体上无本质性差别(1)新技术,目前只有少量厂家提供相关产品;(2)成本较于EPON比较高;(3)在仅承载以太网业务时优势不明显。支持厂家数量 较多 多 较少 3 接入技术的选择可以从业务需求、传输能力、技术发展趋势、经济性和投资收益、运维能力、市场竞争环境和政策因素等方面进行分析。z 业务需求:接入网的建设应该重点考虑业务发展的需要,在一定的业务需求模型下分析各种技术的应用可行性和定位;z 传输能力:接入技术的上下行传输速率应该满足一定时期内业务发展的要求;z 技术发展趋势:要跟踪技术发展的趋势,
11、适时引入各种新技术;z 经济性和投资收益:要考虑各种技术的建网成本、运维成本,选择投资收益相对较高的技术;z 运维的能力:网络运维成本是决定运营商效益的重要方面,好的宽带接入技术应具有完善的运维能力,有利于提高运维效率,降低运维成本;z 市场竞争环境和政策因素:在垄断或基本垄断的市场环境下,不宜贸然引入高成本和不成熟的技术。而在竞争激烈的市场环境下,则应更加主动积极的引入新技术;z 要考虑 3 年内的网络、业务、技术发展。综合以上各项,从技术方面考虑,PON 以光纤为传输媒质,无干扰、无辐射,可以很好地解决传统的同轴电缆 CMTS 接入方式下带宽受限、汇聚噪声等客观限制。此外,主流EPON/G
12、PON 通信系统带宽均超过 1Gbit/s,传输距离达到 20km,业务提供能力和部署灵活性具有较大优势。最后,PON 系统对 ONU/ONT 终端设备具备较强的管理维护能力。从战略方面考虑,以 PON 为基础的光接入技术可以与城市中心商务区、大型展览等重大课题结合,成为运营商宽带战略的亮点。其次,对于中心商务区等重点区域,应当尤为注重区域的长期利益,率先实施战略性的 FTTH 策略,为拓展业务奠定基础。从业务经营方面看,实施和部署以 PON 为基础的光接入网络可以提供与现有 CMTS 宽带接入方式差异化的服务,以其无法媲拟的带宽潜力为下一代网络及日益增长的 IP 业务提供支撑。1.2 广电运
13、营商转型 国家“十一五”规划中明确了数字电视网络做为国家的信息基础设施的地位。国家广电总局把有线电视数字化做为广电行业推进“三网融合”的基础,并把有线电视数字化的目标定位在双向、交互、多业务、多功能上。广播影视城市市场运营体系建设形成新优势。有线电视网络实现大联网网、统一的数字运营平台、统一的市场品牌、统一的服务标准。面向全市开办包括上百个付费电视频道、双向点播、政务、商务、游戏等丰富多彩的数字电视业务,变电视机为多媒体终端”。广播影视新媒体开发形成新优势。实现电视播出、接收形态的多样化,建成面向全市开通的移动数字电视和分众电视,抢占广电影视发展市场先机。为了确保实现双向、交互、多业务、多功能
14、的发展目标,使城市有线电视网络事业健康、4 快速的发展,就必须统一演进方向、统一规划建设。广电运营商发展的方向与业务发展分类如下:1、基本业务:有线电视,(包括模拟和数字电视)广播节目。2、扩展业务:HDTV 高清电视,付费电视,基于双模机顶盒的视频点播、信息查询、互动游戏、短信和数据广播图文电视,广场大屏、分众电视。3、增值业务:实时业务,非实时业务,VPN 业务,带宽和波长出租业务四类。1)实时业务包括传统电话,IP 电话,电缆电话业务。VOIP,基于 ITU-T H.320 和 H.323的电话会议,远程教学,远程医疗、远程监控。2)非实时业务包括基于 Internet 的各种服务,如
15、E-mail,FTP,web,电子商务,P2P业务等。3)VPN 业务包括用户内联网,Internet 互联,远程用户接入。4)带宽及波长出租业务:以kb/s,Mb/s,DS3(45Mb/s),STM-1 和 STM-16的倍数为基础的传输专线,WDM 系统中的若干波长。4、移动电视、移动多媒体广播(包括:手机电视、手持多媒体信息终端)业务。广电运营商向多业务模式转型,是一项复杂的系统工程,涉及到组织架构、营销管理、网络建设等方方面面,不可能一蹴而就。作为运营商,必须从实现持续发展的远期目标出发,来确定近期目标,制定转型的战略、策略和时间表,使转型按照既定战略向前发展。要实现在增值业务上的突破
16、必须以增值业务做为重点考核指标,将宏观和抽象的企业战略分解及量化为有形的、具体的考核指标,指引广电运营商的转型工作。应以 FTTH 做为增值业务发展的契机,尽早启动 FTTH 试验和试商用工作。加快制定和完善相关技术标准;进一步完善 FTTH 规划、设计和施工等方面的规范;继续研究和探索适合 FTTH 的商业模式、营销策略,开发能够体现 FTTH 特点的业务与应用;进一步积累 FTTH 网络运行维护方面的经验并形成规范。5 第二章 FTTH 及 EPON 网络的规划设计 FTTH在国内尚处于市场的启动阶段,电信、网通等运营主导并实施了小规模试验,通过实验对FTTH技术、运营、业务等进行摸索和总
17、结。本章节内容参考信产部“FTTH体系架构及总体要求”及电信、网通等运营商的 FTTH网络规划设计经验。2.1 FTTH 及 PON 网络规划流程 从规划工作的阶段划分,FTTH 网络规划可以分为:规划准备阶段 规划编制阶段 规划执行跟踪与反馈调整阶段 规划后评估阶段 对上述规划阶段进行细化,得到 FTTH 网络规划的步骤,如下所示:1)基础数据收集与整理。包括对现有资料的整理和对规划所需要基础信息的收集。2)用户和业务预测。包括确定用户性质和分布特点,涉及到哪几种业务类型、每种业务的具体业务模型,然后进行业务用户数量的预测和业务量的预测。3)ODN 网络规划、FTTH 系统网元规划。这一阶段
18、是 FTTH 网络规划的核心内容,主要依据是相关技术体制和规划建设原则。首先确定 FTTH 网络的确定网元的设置方式、容量等,以及 ODN 网络结构。4)网络资源规划。包括 OLT 上联方式和带宽规划,以及 VLAN 和 IP 地址分配。在第二步业务量预测基础上进行业务流量流向分配,明确 FTTH 系统承载的各类业 务的网络上联方式,并分别测算相应的带宽需求。5)计费系统和网管系统规划。根据不同用户,规划采用何种计费方式 6)配套设施规划。包括在第四步基础上进行承载各项业务的传输资源规划、OLT 上联的设备端口资源规划。并完成机房、管线、电源、空调等配套设施的规划。7)投资效益分析。包括投资估
19、算、经济效益分析、社会效益评估等。8)规划执行跟踪与反馈调整。6 7 2.2 FTTH 及 PON 网络规划准备 规划准备阶段是规划开展的重要组成部分,尤其是对于规划目标的确定往往对规划的成败起到决定性作用。明确规划工作的目标、时限和范围;编制规划大纲,组建项目组;细化规划研究内容、方法和步骤;收集、整理已有的规划相关资料;开展规划所需的调研工作。2.2.1 网络区域划分 FTTH 网络属于接入网范畴,应与接入网规划思路保持一致,通过区域划分,以分区域为单位进行规划,一般以接入网服务区为一个规划分区域。接入网服务区是由接入网的一个主干网服务区所覆盖的区域。在各接入网服务区 FTTH 网元和 O
20、DN 网络等内容的规划完成之后,再在整个本地网范畴内进行综合考虑,并进行网络资源等内容的规划、经济评价等。2.2.2 数据资料收集与整理 1)背景资料 背景数据如市政规划文本、人口分布、统计年鉴。地理情况、街区和管道分布、人口分布图。服务区内的经济情况、重要商业金融区域分布。重要商住楼宇、住宅小区的分布和规划。通过对上述背景资料的收集,有利于做出明确的业务和用户预测。2)网络资料 局所(机楼与接入点)现状数据。包括机房可使用空间、电源负荷、局所分布及其覆盖区域、产权、租金等。接入网管线现状数据。包括管道网络结构、管孔使用等情况;接入光缆网络结 构、配线节点分布、纤芯分配方式、纤芯使用等情况。宽
21、带接入网络现状。包括宽带接入方式、网络结构、设备性能、开放带宽等情 况。传输网络、业务网络现状。包括中继传输网络结构、各业务网网络结构等。基于以上网络现状,进行 FTTH 网络规划;并通过对网络现状的整理,对当前接入网存在的问题进行分析,明确 FTTH 网络的发展定位、实施策略。2.2.3 业务发展与预测 FTTH 系统可以作为一种综合接入手段,提供高带宽和 QoS 保证能力,可以承载包括以太网/IP 业务、CATV 业务、语音业务等多种业务,满足 Triple-play 的需要。可以提供语音、数据、视频业务的接入和承载:1)CATV业务:广播电视网络传统的模拟和数字电视广播业务。8 2)数据
22、业务:FTTH 可以提供 30M 以上的带宽,能够在相当长的时期内满足基于以 太网/IP 的数据业务的需要,如用户互联网接入、Peer to Peer、文件下载、网络游 戏等各种业务和应用。3)双向视频业务:IPQAM点播或IPTV,包括视频直播和点播(VOD)业务。4)语音业务:FTTH 系统可以提供语音业务,包括采用 VOIP 的软交换电话语音(及各项增值业务)。根据 CNNIC 的第 17 次互联网调查结果,2005 年互联网网民数、上网计算机数分别达到了 11000 万人、4950 万台。宽带(xDSL、Cable Modem 等)上网网民数达 6430 万,在所 有网民中比例已经达到
23、 57.9%。宽带逐渐成为网民上网的首选方式。这些都是 FTTH 网络部署的潜在用户。从目前的互联网应用发展趋势来看,IPTV(流媒体)、视频通信、VoIP、高速上网、IP VPN 等是互联网发展中极具潜力的应用类型.主要的互联网业务带宽需求预测表:1 年 3 年 5 年 远期 IPTV:2-3M IPTV:5-6M IPTV:10-12M IPTV:20M 视频通信:500k 视频通信:1M视频通信:2M 视频通信:4M 上网业务:512k 上网业务:2M上网业务:4M 上网业务:10M 网络游戏:30K 网络游戏:300K网络游戏:300K 网络游戏:2M 各业务所需带 宽(下行)VoIP
24、:100K VoIP:100K VoIP:100K VoIP:100K 各业务所需带 宽(上行)语音、视频通信:500k 上网业务:512K 语音、视频通信:1M 上网业务:1M语音、视频通 信:2M 上网业务:2M 语音、视频通信:4M 视频监控:2M 上网业务:4M 总计接入带宽(下行)512K-4M 2M-8M 4M-18M 10M-30M 总计接入带宽(上行)512K-1M 1M-2M 2M-4M 4M-10M 说明:IPTV 目前采用 MPEG4 编码,带宽需求在 2-3M,3 年后随着人们对高清电视的需 求和普及,IPTV 带宽需求将会增至 5-6M,5 年后随着人们家里安装第二台
25、高清 电视的普及,IPTV 带宽需求将会增至 10-12M。视频通信目前带宽需求在 500K 左右,随着人们对高清可视通信的需求,3 到 5年后带宽需求会增至 1-2M。上网业务带宽需求目前在 512K,3 到 5 年后随着高速互联网访问需求的增加,带 宽需求会增至 4M。9 网络游戏目前对带宽需求不大,一般为 30K 左右,3-5 年后随着交互式网络游戏的发展,带宽需求会增至 300K 左右。随着各种宽带业务对带宽要求的日益增加,当前的宽带技术(xDSL、Cable Modem 等)已经无法满足用户对上述各种业务的需求,PON系统因它的技术成熟性、带宽利用率高、业务支持力强以及安全性高等特点
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