實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的農(nóng)村FTTH解決方案

劉亞榮，李 新，楊曉斐

（桂林理工大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院, 桂林 541004）

實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的農(nóng)村FTTH解決方案

劉亞榮，李 新，楊曉斐

（桂林理工大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院, 桂林 541004）

0 引言

隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的要求越來越高，其中視頻、數(shù)據(jù)及語音于一體的業(yè)務(wù)模式越來越受到人們的青睞，三網(wǎng)融合的呼聲日漸高漲，已經(jīng)成為人們關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。而目前在光進(jìn)銅退的大趨勢(shì)下，基于GPON（Gigabit passive optical network）技術(shù)的FTTH接入網(wǎng)具有良好的發(fā)展勢(shì)頭，并且成為目前實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”的最佳解決方案。

1 三網(wǎng)融合概述

三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，其中互聯(lián)網(wǎng)是核心。三網(wǎng)融合具有重要的戰(zhàn)略意義，它將會(huì)實(shí)現(xiàn)三大網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，這不僅使信息傳播、內(nèi)容及通信服務(wù)的方式發(fā)生很大變化，企業(yè)應(yīng)用、個(gè)人信息消費(fèi)的具體形態(tài)也將會(huì)有質(zhì)的變化，并能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。對(duì)于廣大用戶來說，“三網(wǎng)融合”后，只需一條線或者無線接入即可完成通信、電視、上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。[1]

1.1 三網(wǎng)融合的現(xiàn)狀

目前，“三網(wǎng)融合”已經(jīng)成為一個(gè)國際趨勢(shì)，在美國，1996年頒布的《電信法》是一份三網(wǎng)融合的基石性文件，為美國實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合掃清了法律障礙。2003年英國成立新的通信業(yè)管理機(jī)構(gòu)Ofcom，融合了原有電信、電視、廣播、無線通信等多個(gè)管理機(jī)構(gòu)的職能，極大地促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，三網(wǎng)融合在法國快速發(fā)展。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)在最新報(bào)告中指出，到2014年，隨著法國各運(yùn)營商加快投資光纖網(wǎng)絡(luò)，將有50%以上的家庭選擇三網(wǎng)融合的服務(wù)。與國外市場(chǎng)相比，三網(wǎng)融合在中國有十多年的進(jìn)化史， 2010年初，在國務(wù)院政策推動(dòng)下，三網(wǎng)融合進(jìn)入實(shí)質(zhì)發(fā)展階段，但是至今還沒有形成真正意義上的三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)，只是存在一些兩網(wǎng)融合的試點(diǎn)。

1.2 FTTH是實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的最佳方案

光纖到戶（Fiber To The Home-FTTH）作為一種接入技術(shù)，是目前實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的最佳解決方案，目前，全國正如火如荼的建設(shè)FTTH接入網(wǎng)絡(luò)，其中基于無源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Nerwork-PON）的GPON技術(shù)是基于ITU-TG.984x標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠及安全的語音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)接入主流[2]。

GPON由OLT（光線路終端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）和ODN（無源光分配網(wǎng)）組成。OLT放在中心局端，具有集中帶寬分配， 控制各ONU、實(shí)時(shí)監(jiān)控和運(yùn)行維護(hù)管理PON系統(tǒng)的功能。ODN由光纖和分光器組成，其中分光器的最大分光比可達(dá)1:128，一般采用1:32或1:64。ONU放入用戶家中，可以為用戶提供各種業(yè)務(wù)接口[3]。

2 三網(wǎng)融合趨勢(shì)下的農(nóng)村接入網(wǎng)解決方案

2.1 農(nóng)村概況及需求

中國國土遼闊，地理環(huán)境十分復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)發(fā)展各有特色，網(wǎng)絡(luò)覆蓋及業(yè)務(wù)需求也有所差異。其中，農(nóng)村人口占據(jù)中國人口的大部分，并且隨著生活水平的日益提高，城鄉(xiāng)差別逐漸縮短，而農(nóng)村寬帶用戶已經(jīng)非常普遍，在三網(wǎng)融合趨勢(shì)下，農(nóng)村的接入網(wǎng)建設(shè)勢(shì)在必行。針對(duì)農(nóng)村用戶地理分布相對(duì)稀疏，用戶業(yè)務(wù)類型較少，對(duì)資費(fèi)較為敏感的特點(diǎn)，以北方平坦地區(qū)農(nóng)村為例，介紹三網(wǎng)融合下的接入網(wǎng)設(shè)計(jì)方案。

2.2 “三網(wǎng)融合”的農(nóng)村接入網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

考慮到經(jīng)濟(jì)條件的差異， 網(wǎng)絡(luò)部署情況如圖1所示。其中OLT部署在條件較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心機(jī)房向上通過路由器與Internet、IPTV、NGN網(wǎng)絡(luò)相連實(shí)現(xiàn)不同類型業(yè)務(wù)的接入，向下通過分光器連接用戶ONU。分光器共需9臺(tái)，每條主干街道配置2臺(tái)，放在室外機(jī)柜內(nèi)，且采用1:64分光比；小學(xué)學(xué)校樓道專門配置1臺(tái)，分光比為1:32。ONU的類型視用戶需求配置（無需接入的農(nóng)戶預(yù)留信息點(diǎn)），對(duì)于一般農(nóng)戶，配置2口ONU, 村委會(huì)配置1臺(tái)8口ONU，對(duì)于小學(xué)學(xué)校，考慮到將來發(fā)展需要，配置8口ONU，以上ONU均提供以太網(wǎng)接口（FE）、語音POTS接口，及有線電視射頻（RF）接口，從而能夠同時(shí)滿足用戶對(duì)語音、數(shù)據(jù)及視頻的業(yè)務(wù)需求。

對(duì)于多山地區(qū)農(nóng)村的FTTH建設(shè)，由于山路崎嶇，不容易鋪設(shè)光纜，只需將光纜改為架空光纜即可。

圖1 農(nóng)村FTTH設(shè)計(jì)方案

2.2.1 村莊概況

以北方某村為例，該村共473戶，每戶占地約300平方米，主干街道有4條，村辦小學(xué)一所（三層樓房一棟），目前沒有開通視頻教學(xué)及多媒體教學(xué)業(yè)務(wù)。

2.2.2 設(shè)計(jì)方案

針對(duì)該村地理分布情況，

2.3 三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)可行性

GPON標(biāo)準(zhǔn)具有前所未有的高帶寬，下行速率高達(dá)2.5Gbit/s,其非對(duì)稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)，并能提供QoS的全業(yè)務(wù)保障。由圖1可知，OTL向上提供城域網(wǎng)的接口，向下提供連接PON的接口，具有網(wǎng)絡(luò)分配、帶寬接入和網(wǎng)絡(luò)安全等功能。由于GPON系統(tǒng)可以同時(shí)傳輸ATM幀與GEM幀, ATM信元承載數(shù)字有線電視的MPEG數(shù)據(jù)包，將數(shù)字電視業(yè)務(wù)的MPEG數(shù)據(jù)包映射到ATM信元中，因此數(shù)字電視業(yè)務(wù)可以在GPON系統(tǒng)中傳輸。此外GEM幀結(jié)構(gòu)以數(shù)據(jù)原有的格式，可以同時(shí)承載以太網(wǎng)、PSTN等TDM業(yè)務(wù)[4],從而實(shí)現(xiàn)了電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合。ONU設(shè)備放在用戶家中，下行輸出接口包括以太網(wǎng)接口（FE）、語音POTS口，及有線電視射頻（RF）接口，可以為不同用戶提供不同業(yè)務(wù)需求[4,5]。

3 結(jié)束語

“三網(wǎng)融合”是近幾年網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的變革熱點(diǎn)，而GPON作為目前較先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的光纖接入技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)光纖到戶后，可以很方便的開展數(shù)字電視、互動(dòng)點(diǎn)播以及語音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)了“三網(wǎng)融合”。本文在研究接入網(wǎng)現(xiàn)狀并考慮到平坦地區(qū)及多山地區(qū)農(nóng)村的地理特點(diǎn)基礎(chǔ)上，給出了基于GPON技術(shù)的FTTH設(shè)計(jì)方案，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)的“三網(wǎng)融合”，我們相信，隨著生活水平的提高，農(nóng)村“三網(wǎng)融合”的時(shí)代很快來臨。

[1]季偉, 等, 實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的FTTH工程設(shè)計(jì)[J].光通信技術(shù) 2010.5.

[2]全弘林, 新一代無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-GPON[J].通訊世界,2003(3).

[3]楊登峰, 等, 無源光接入網(wǎng)中反射ONU的研究[J].光通信研究, 2010,1.

[4]劉怡玄. 三網(wǎng)融合中的接入網(wǎng)復(fù)用技術(shù)的研究[J].科學(xué)之友, 2010, 5.

[5]何鵬. 適合三網(wǎng)融合的小區(qū)光纖接入解決方案及仿真[J]. 光通信技術(shù), 2010, 6.

The design of FTTH for rural area based on the triple play

LIU Ya-rong, LI Xin, YANG Xiao-fei

基于GPON技術(shù)的光纖到戶以其高帶寬、高效率、用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)成為目前三網(wǎng)融合的最佳解決方案。文章提出了一種適合三網(wǎng)融合的農(nóng)村FTTH解決方案，給出了該方案的具體配置圖，并分析了設(shè)計(jì)原理及三網(wǎng)融合的可行性。

三網(wǎng)融合; 光纖到戶; GPON

劉亞榮（1977－），女，河北保定人，講師，碩士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

TN929.11

A

1009-0134(2011)1(下)-0066-02

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.1(下).22

2010-11-08