小区光纤接入网规划设计

摘要：本文从宽带接入网的相关概念及技术分析入手，并结合椒江台电小区的实际现状和需求分析，提出该小区宽带接入网的规划设计方案。该方案在设备选型、VLAN划分等方面都进行了详细的阐述。方案中分别从不同的角度、参考不同文献进行多方面多层次的阐述。

关键词宽带小区、宽带接入网、FTTx+LAN技术

接入网的概念

接入网由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）所组成。它为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可由Q3接口进行配置和管理。接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界，即网络侧经由SNI与业务节点（SN）相连，用户侧经由UNI与用户相连。其中SN是提供业务的实体，是一种可接入各种交换型和／或承载连接型电信业务的网元，而SNI即接入网（AN）与SN之间的接口。以交换业务而言，SN提供业务呼叫和连接控制信令以及接入连接和资源处理。可提供规定业务的SN有本地交换机、IP选路由租用线业务节点，或在特定配置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。

图1.1 接入网的定界

可见按照现行最新定义，接入网的概念已从单纯电话网的概念扩展并上升为更一般化的概念。SNI的概念也比传统的Q系列接入网节点接口（NNI）概念强，可以接入类似SN的租用线业务节点和声像业务节点等。

接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式

宽带接入的必要性

台电小区说明

台电小区地处台州市椒江区西部，是我区台州电厂职工集资小区。该小区以5-18层的多层、高层建筑为主，建筑安排错落有致、设计布局合理、规模适中。同时小区内配套有先进的物业管理功能。

该小区用户群结构层次相对较高，以台州电厂职工为主，如通信行业、金融行业以及政府机关等职员也有选择入住台电小区，这部分用户对信息化的需求相对明显。

需求分析

在信息时代的今天，人们对住宅的关注已经不再局限于居室面积、周边环境、交通等方面，而是把更多的兴趣和注意力放在与外界沟通、信息服务、安全防范、物业管理方面，这就要求传统的住宅小区采用先进的科技手段来延伸服务功能。主要体现在以下一些方面：

1、电子商务系统：

2、远程医疗保健系统：

3、网上教育系统：

4、视频服务：

5、通用电子邮件服务：

6、FTP文件传送服务：

7、业主调查、咨询服务：

8、公共信息服务：

9、能有效地保障整个小区内的数据安全和防止病毒的侵入。

建设宽带接入网的必要性。

基于上述的信息化需求，打造一个高档的智能化小区，在台电小区建设宽带接入网，既是小区住户和业主的需要，也是中国电信信息化建设的需要。

传统的电话网和窄带互联网也不能满足小区住户的信息需求，特别是VOD、视频监控、远程教育、远程医疗等的应用都需要足够的带宽来支持。因此台电小区的宽带接入网建设势在必行。

电信作为信息化建设的主力军，将台电小区建设成一个智能化的宽带信息化示范小区，以此推动宽带业务的发展，也为全市的宽带接入网建设提供借鉴，树立中国电信宽带业务品牌。

常用的几种宽带接入网技术

非对称数字用户环路技术――ADSL

ADSL是一种非对称的数字用户环路，即用户线的上行速率和下行速率不同，根据用户使用各种多媒体业务的特点，上行速率较低，下行速率则比较高，特别适合传输多媒体信息业务。

图3.1 ADSL系统结构

混合光纤同轴接入技术――HFC

光纤技术与电缆相结合就导致了HFC（Hybrid Fiberoptic/Coaxial，混合光纤同轴电缆）技术的出现。HFC将对应于原来有线电视网干线的部分改用光纤技术进行数据传送，而在配线和引入线部分仍然使用原来的树型―分支模拟同轴电缆方式。

无线接入技术

主要的宽带固定无线接入技术有三类，即已经投入使用的多路多点分配业务(MMDS)和直播卫星系统(DBS)以及正在做现场试验的本地多点分配业务(LMDS)。前两者已为人熟知，而LMDS则是刚刚兴起，近来才逐渐成为热点的新兴宽带无线接入技术。

FTTx + LAN接入技术

所谓FTTx＋LAN技术，就是在光纤到小区的基础上，采用计算机局域网接入终端用户，利用光纤加5类线，以及以太网交换技术，实现“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到家庭”。这种宽带建设方案可提供基于IP技术的多种宽带业务。

这是一种基于Ethernet的宽带接入技术，也是目前电信部门和IP运营商（它们无法提供ADSL/ VDSL或Home PNA式的宽带接入）大力推荐，并展开激烈竞争的宽带接入方式。在这种接入方式中，传输介质是由光纤和铜芯UTP线两种材料构成的。其中FTTX可以是FTTC（光纤到路边）、FTTZ（Zone--光纤到小区）、FTTB（Building--光纤到大楼）、FTTF（Floor--光纤到楼层）或FTTH（Home--光纤到户）。

台电小区宽带接入网规划设计

接入技术选择

根据前面对各种接入技术及其特点的介绍，可以看出不同的接入技术，由于其实现的技术不同，传输的媒介不同，形成不同的技术和应用特点，下面的这张表就对前述的接入技术在技术、应用和维护等方面的一个比较。

通过对技术的比较，我们可分析各种技术在不同的时期有不同的发展潜力。光纤接入将是用户接入的最终目标。无线接入方式就目前而言无论从技术角度还是从价格的角度暂时还不会是电信部门的接入主流，但会是一种有力的补充手段。

网络拓扑结构的设计

目前电信一般都采用FTTx＋LAN接入方式为三号区提供的以太网接入方案，它不同于普通的局域网，是一个有服务质量保证、可管理、智能的以太网，是电信级的网络。如图4.1所示

台电小区的网络设计采用三级结构：小区中心配置小区业务网关和处理能力较强、容量较大的以太网交换机，以及相应的小区信息中心、管理中心和其它应用平台。上级接口采用光纤接口（ATM或以太网），接入城域骨干网。

设备选型

根据台电小区宽带接入网的设计方案，结合目前通信设备行业的产品特点，我们选择中兴的ZXUAS 2500S及ZXR10 2800S系列产品。中兴通讯凭借多年的技术基础和长期致力于电信网络建设的成功经验，提供完整的宽带网络规划，性能先进的宽带接入服务器、以太网交换机等宽带数据产品，拥有很好的市场口碑。

1、汇聚层

中兴ZXUAS 2500S产品是针对各类以太网网络环境开发的多业务汇聚及交换、用户管理及网络运营的核心设备, 支持DSL/LAN/WLAN/Cable等各类业务，提供强大的数据安全控制能力，实现网络运营的真正安全化管理。

2、接入层

ZXR10 2800S系列是ZXR10 2800系列中的基本型产品，包括 ZXR10 2852S/2826S/2818S，提供 48/24/16个固定的10M/100M 以太网口。2852S还提供2个固定的1000M光口和2个固定的10/100/1000M自适应电口。2826S /2818S还提供1个扩展插槽，可扩展1端口百兆光口或者2端口千兆光口。

VLAN划分

1 、VLAN概述

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。VLAN是从传统的局域网（LAN）概念上引申出来的，两者在功能和操作上基本相同。不同的是VLAN依据协议、MAC地址或端口在逻辑上将网络划分为若干部分。此外VLAN可以将广播风暴遏制在本VLAN的范围之内，其他VLAN用户不受影响，大大节约了网络带宽，提高了带宽利用率。

2、VLAN的划分方法

基于端口划分的VLAN

基于端口的VLAN划分是最简单、最有效的VLAN划分方法。该方法只需网络管理员针对于网络设备的交换端口进行重新分配组合在不同的逻辑网段中即可。而不用考虑该端口所连接的设备是什么。

基于MAC地址划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个组。

基于网络层划分VLAN

这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型（如果支持多协议）划分的，虽然这种划分方法是根据网络地址，比如IP地址，但它不是路由，与网络层的路由毫无关系。

所有VLAN之间的数据通讯由三层核心交换机实现，并且与出口路由器进行互联，通过出口路由器进行NAT转换，将小区内部私网地址转换为公网地址，实现与Internet的互通。同时，出口路由器还将需要对外提供服务的服务器端口通过端口映射开放给Internet，实现公网用户对小区内部服务器的受限访问。

在竞争日呈白热化的宽带网市场中，方案提供商以小区接入作为突破口是一种现实的选择。对方案提供商来说，它可以规避行业壁垒进入相对自由开放的通信市场；对国家而言，引进竞争，提高了电信行业的整体竞争力，为入世参与国际竞争作准备；对于广大消费者，将可以享受更好的网络服务、拥有更多的消费选择。

从技术上来看，开展小区建设，是整个宽带网络建设的重中之重。作为运营商，在宽带建设中还要具体考虑到计费、统一管理、用户管理、流量管理、安全、维护等方面。内容提供商与运营商最好能够捆绑在一起，使社区用户享受到个性化、本地化、多样化的内容服务。

通过本次毕业设计的学习，使本人对宽带技术知识有了更深层次的了解和掌握，但是也同时看到自身知识的匮乏，主要是在实践过程中，有幸得到了单位技术支撑同仁的大力支持和帮助，本人借次机会表示感谢，坚信在以后的工作和学习过程中将一如既往，不断的充实和提高自己。

注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开