全业务运营环境下接入网建设策略探讨

【摘要】针对全业务运营环境下用户接入宽带化的新形式,文章对几种接入技术进行了分析,阐述了接入网络中综合接入区、接入点、接入光缆的建设策略以及不同场景下接入网络的组网方式。

【关键词】全业务 接入技术 xPON 综合接入区 综合接入点 接入光缆

1 概述

电信重组后,国内3家运营商都已获得全业务运营牌照,成为真正意义上的综合电信运营商,其接入网的建设必将从目前满足单一业务接入向适合全业务接入的方向转变。接入网络的建设已是运营商网络建设中的重中之中。

2 全业务运营对接入网的承载需求

随着全业务的开展,个人信息服务、家庭信息服务和企业信息服务等数据业务接入点将大幅增加,业务种类将逐步多样化,带宽需求也将由传统的TDM 2M向IP模式过渡。

对于企业用户,未来业务类型需求将逐步走向宽带化、多样化、差异化,具体需求已由简单沟通转向了互动性强的信息交互、内部信息快速流动、信息安全备份等方面。这迫使电信运营商从提供基于普遍需求的大众化通信服务逐步向更多的基于客户细分后的个性化服务转型。

各类集团用户对承载网的需求如表1:

综上所述,在未来网络全业务发展趋势下,接入网将发展成具备多种接入方式的一体化综合业务承载网,数据与传输在核心层以下的融合将是网络发展的趋势。

3 接入技术分析

接入网按传输介质分为有线接入网和无线接入网,接入技术具体分类如图1所示:

3.1 铜缆接入技术

当前的铜缆接入技术主要有:xDSL、LAN、PLC、CM等。

(1)xDSL技术

数字用户线(DSL)是基于普通电话线的宽带接入技术,是目前国内应用最广泛的接入手段之一。

(2)LAN技术

建立在五类线基础上的以太网接入方式,通常只能覆盖100米,应用场合局限于用户集中场景,在OAM方面需要完善。

(3)PLC技术

电力线通信技术(PLC),是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。该技术利用现有电线实现数据、语音和视频等多业务的承载,目前可达到的通信速率在4.5M～45M之间。

(4)CM技术

CM(Cable Modem)技术主要用于有线电视网数据传输。CM利用64QAM/256QAM技术,可在单一的电视频道提供30Mb/s～40Mb/s的下行数据速率,在用户端的上行通道可以利用QPSK或16QAM调制技术提供320kb/s～10Mb/s的速率。

3.2 光纤接入技术

目前光纤接入技术主要包括点到点(P2P)的有源光网络和点到多点(P2MP)的无源光网络(PON)以及SDH/MSTP光网络接入技术。

(1)点到点技术(P2P)

P2P通常是指采用光信号的点到点传输方式,从局端到每个用户都用一对或一根独立的光纤,局端和用户端各需要一个光纤收发器。它是目前电信运营商为大客户用户和商业大楼提供接入的一种最普遍、最简单的方式。

此接入方式特点如下:

建设成本低、端口简单,安装调测简单,业务开通率高,投资回收快;

网络层次简单,接入网和用户以太网无缝连接;

每个用户占用一对光纤,耗费大量光纤资源;

难以保证实时业务的服务质量,传送模式单一,只能传送以太网业务,提供TDM业务比较困难;

网络安全性等同于光纤的安全性,运营维护管理能力弱。

(2)SDH/MSTP光纤接入技术

SDH/MSTP光纤接入主要以“SDH/MSTP 155Mb/s设备+光纤”的模式进行大客户接入。其特点如下:

提供多种物理接口,满足新业务快速接入。在保证兼容传统TDM业务的同时,能够提供多业务(IP、ATM、SDH、FR)灵活接入。

传输的高可靠性和自动保护恢复功能。MSTP继承了SDH的保护特性,小于50ms的自动保护恢复,保证用户对服务的满意程度。

带宽利用率较低。

MSTP提供的最大带宽有限,难以满足IP业务发展。

(3)点对多点无源光网络技术(P2MP)

PON(无源光网络)是指采用无源光分支器的光纤接入网,包括OLT(光线路终端)、ODN(光分配网)和ONU(光网络单元)三部分。具体网络结构如图2所示:

PON技术中主要有A/BPON、EPON和GPON三种技术,其中A/BPON已基本被淘汰,EPON和GPON技术是宽带PON发展的重点,作为宽带数据接入和无源光网络系统。

EPON和GPON技术比较如下:

1)技术能力

EPON和GPON都是宽带接入技术,承载的业务以IP数据业务为主,二者的主要特征如表2所示:

2)建设成本

经过近两年的发展,EPON和GPON成本已经没有多大差异。

3)产业链成熟度

近年来,众多实力厂家投身到GPON商用芯片的开发中。在系统设备方面,中兴、华为和阿朗等国内外知名厂家纷纷加入GPON阵营,同时运营商也积极进行互通测试,GPON产业链逐步走向成熟。

3.3 无线接入技术

无线宽带技术的发展主要包括WLAN、WiMAX、LMDS、MMDS等。其中WLAN是室内布线无线化的主要选择;WiMAX则是“最后一公里”的有力竞争者,很可能是继DSL、CM之后的又一重要宽带接入手段,成为新运营商(CLEC)挑战传统运营商(ILEC)的有力武器。

3.4 接入技术小结

根据以上接入技术的特点,发展光纤接入是解决接入网宽带化的最根本和行之有效的办法。从应用的场合看,MSTP适合QoS要求高的集团客户接入;而PON作为一种新兴技术,具有高带宽、节省远端有源机房、便于维护、业务部署迅速等特点,适用于面向公众的综合接入应用。

4 全业务运营接入网建设策略

4.1 综合接入区建设策略

将整个区域根据业务分布情况划分为若干个业务接入区域,每个区域具有一定的覆盖范围,称为综合业务接入区,负责汇聚该区域内的宽带业务接入。

综合业务接入区覆盖范围:

(1)在繁华商业区、城市中心区域,建议每个综合业务接入区的覆盖范围为1～2平方公里。

(2)在用户密度较高的普通城区,以及成熟的开发区和工业园区等处,建议每个综合业务接入区的覆盖范围为2～5平方公里。

(3)在用户密度较低的城市郊区、新建开发区、新建工业园区,以及中心乡镇等处,建议每个综合业务接入区的覆盖范围为5～10平方公里。

4.2 综合接入点建设策略

综合业务接入点的选取应根据业务发展预测及分布、现有管线基础资源及现有机房配套条件综合考虑,尽可能依托现有局房(传输汇聚机房、基站机房、营业厅等)建设;如现有机房资源无法满足要求,可通过新建机房方式建设综合业务接入点。

一个综合业务接入区应设置1～2个综合业务接入点,原则上禁止一个综合业务接入点带两个综合业务接入区或一个综合业务接入区内设置3个或以上的综合业务接入点。

接入点的选定受技术发展水平的制约。根据用户业务对带宽需求的增长和铜缆数字用户线路技术的发展趋势以及使光缆直接入户的无源光网络技术的发展,合理取定不同区域接入点覆盖半径。接入点覆盖的经济半径由下式决定:

R=(4T1/T2δ)1/3π-1/2(1)

其中:

R为经济半径;

T1为每局所投资(元/每局所土建及设备);

T2为铜缆价格(元/每对(户)公里);

δ为用户密度(户/每平方公里)。

该式主要给出的是在各种用户密度下经济的服务半径,如表3:

4.3 接入光缆建设策略

在网络建设时,应充分考虑现有的机楼和接入点等基础设施的情况,结合地理环境,以及相应的网络维护力量,适当划分或者调整接入光缆服务区域,并在建设中注意以下几点:

尊重现有维护体制下的服务区域划分;

服务区域尽量考虑依托现有的中继节点(或端局)、接入点、光交接箱、光分线箱;

当接入光缆出现较长距离,或者网络难以覆盖时,适当考虑服务区域的优化调整;

光缆芯数应留有一定的富余度。

(1)主干层

主干层光缆芯数一般采用96、144、288、576芯带状光缆,特别是重点区域的主干光缆芯数,应当在288芯以上,以节省管道资源,及满足未来需求。

光缆纤芯业务满足期建议考虑在5年左右,城区主干光缆环的长度应控制在3公里以内,环上的全业务接入点不超过8个。主干光缆的纤芯分配应以6或12芯为单位进行,同时可根据实际需求配置共享纤芯、独享纤芯和直通纤芯。具体分以下两种情况考虑:

具备光节点的功能的全业务接入点

主干光缆的落地芯数按预测覆盖范围内集团用户数×2芯考虑。

具有传输、数据功能的全业务接入点

一般情况下,传输、数据业务各考虑6～12芯,其他预留12～24芯。全业务接入点落地芯数建议为24～48芯。

(2)配线层

配线层光缆芯数可采用6～144芯光缆。在PON技术应用后,由于分光器的使用,建议光交接箱至光分线箱采用12芯光缆,1芯用于分光器,其余作为直连使用,以降低光缆芯数的使用。

配线层光缆的组网一般采用星形和环形,星形一般适用于商务大楼或单用户接入,环形一般用于小型开发区、高教园区、行政事业单位密集度较高区域。

星形方式

一般集团用户考虑4芯;重要集团用户考虑6芯;光分配点建筑群内的每集团用户按2芯考虑,并预留20%～30%的富余度。分纤宜采用光缆接头盒方式,如图4所示:

环形方式

环形配线光缆在光分配点的分纤方式既可以采用“全进全出”的方式,也可以采用光缆接头盒的方式。两者的比较见表4:

可根据实际需求配置共享纤芯、独享纤芯。其中共享纤芯的配置数量应占主干光缆纤芯的10%～20%;独享纤芯一般集团用户考虑4芯,重要集团用户考虑6芯,光分配点内的每集团用户按2芯考虑。

(3)引入层

引入光缆应以业务发展为驱动,芯数一般由客户的性质决定,可分以下几种情况:

重要性及忠诚度高的集团以及对纤芯可能有额外要求(如租纤等)的用户一般考虑6芯,2芯使用4芯备用;

重要性及忠诚度低的集团用户一般考虑4芯,2芯使用2芯备用;

普通客户一般考虑2芯(如采用PON方式,1芯使用1芯备用)。

4.4 不同场景下的组网方式

(1)重要集团客户

重要集团用户主要在党政军、金融等领域,其特殊性使其对通信保密性和安全性要求高,需不中断、保密、优质的电路,满足语音和IP业务的需求。此类用户宜采用SDH/MSTP/PTN方式接入,其组网见图6:

(2)普通中小企业/商户

在城区内,普通集团用户(中小企业/商户)分布密集,一般在半径为3平方公里区域内的用户接入点数大于10。此部分用户宜采用PON技术进行接入,以节省光缆资源:

对于带宽在20M以内的,建议采用FTTB(PON)+LAN/IAD/AG的方式接入;

对于带宽需求较大的用户(20M以上),建议采用FTTO(PON)的方式接入。

其组网见图7:

(3)普通楼宇

普通楼宇主要是家庭客户,其特点是用户集中,主要需求为宽带上网和固定语音业务,近期带宽需求在10M以内,后期IPTV开展后,带宽需求较大。此类用户宜采用FTTB(PON)+LAN+IAD的方式接入,其组网见图8:

(4)农村用户

目前农村上网用户数较少,用户等级相对较低,可以采用PON+WLAN的方式覆盖。农村宽带用户通过WALN方式接入,语音则通过GSM座机方式解决。

(5)热点区域

热点区域主要包括宾馆酒店、商住/办公楼、学校、公共场所、产业园区、餐饮/娱乐/电子卖场、商业街区、政府机关等。可通过内置WiFi的ONU接入,通过移动手机获取接入AP的用户名和密码,可以为众多用户提供便捷的无线接入。

5 结束语

接入网网络建设的xPON技术,具备承载综合业务、支持多种协议的能力。针对用户类型和业务需求,采用xPON技术选择适宜的组网方式,是解决全业务运营环境下综合业务接入的主要技术策略。

参考文献

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