城市三網(wǎng)融合光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)研究

劉春陽(yáng)

吉視傳媒股份有限公司磐石分公司，吉林磐石 132300

隨著近年來(lái)用戶對(duì)寬度資源需求的日益增長(zhǎng)，原有的傳輸帶寬非常有限的同軸電纜與雙絞線，必然將成為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與用戶之間信息傳遞的主要瓶頸。從三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)對(duì)更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬以及更高質(zhì)量的服務(wù)要求而言，這都需要真正建立起一個(gè)數(shù)字化、智能化以及個(gè)人化的用戶接入網(wǎng)絡(luò)，而最理想的形式就是建立一個(gè)以光纖接入為主的用戶接入網(wǎng)絡(luò)。光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，不僅能擴(kuò)大本地網(wǎng)的覆蓋范圍，突破銅線接入網(wǎng)帶寬限制的“瓶頸效應(yīng)”，而且對(duì)于促進(jìn)整個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)的變革以及三網(wǎng)業(yè)務(wù)的更好融合都起到了非常積極的作用。

1 城市三網(wǎng)融合的發(fā)展歷程及對(duì)接入網(wǎng)的需求分析

1.1 城市三網(wǎng)融合的發(fā)展歷程

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以及廣播電視網(wǎng)絡(luò)都是各自獨(dú)立經(jīng)營(yíng)。為了使有限的網(wǎng)絡(luò)資源能得到更好的共享與利用，并避免大量低水平的重復(fù)建設(shè)。在2010年，國(guó)務(wù)院會(huì)議中提出了加快電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及廣播電視網(wǎng)之間的三網(wǎng)融合的改革方案，并啟動(dòng)了電力光纖到戶的雙向試點(diǎn)工程。

城市三網(wǎng)融合能夠?yàn)閺V大用戶提供更快捷、更高質(zhì)量的信息服務(wù)；城市三網(wǎng)融合也更有利于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的整合與利用，從而促進(jìn)我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)能向著更加健康化、可持續(xù)化方向發(fā)展。

1.2 城市三網(wǎng)融合對(duì)接入網(wǎng)的需求分析

城市三網(wǎng)融合，并非是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的融合，而是包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、城域網(wǎng)以及終端設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)資源的互聯(lián)互通，在技術(shù)上更應(yīng)當(dāng)做好網(wǎng)絡(luò)垂直層面間的融合。當(dāng)前，城市三網(wǎng)融合對(duì)接入網(wǎng)的需求，主要體現(xiàn)在以下方面。

1）更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬需求。

城市三網(wǎng)融合以后，高清數(shù)字業(yè)務(wù)（IPTV）將逐漸成為主導(dǎo)業(yè)務(wù)，它對(duì)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬有著很高的要求。例如，標(biāo)清電視節(jié)目只需要2～4Mbit/s的下行帶寬，而高清電視節(jié)目則需要8～10Mbit/s的下行帶寬?？梢钥闯?，在三網(wǎng)融合下隨著高清互聯(lián)網(wǎng)視頻、3D電視節(jié)目的日益豐富，高速上網(wǎng)對(duì)帶寬需求也將越來(lái)越大，并將逐步向著10 Mbit/s甚至更高發(fā)展。

2）更多業(yè)務(wù)的承載能力。

在城市三網(wǎng)融合以后，運(yùn)營(yíng)商將為用戶提供更多、更豐富的業(yè)務(wù)服務(wù)。而這多種業(yè)務(wù)都需要通過(guò)接入網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)承載，需求能支持多業(yè)務(wù)的分類與承載能力，同時(shí)還能夠提供低延時(shí)性、低丟包率以及快速切換的能力。

3）支持組播功能。

隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)高清數(shù)字業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)，為了節(jié)省IP城域網(wǎng)的帶寬，其業(yè)務(wù)組播控制功能將逐步下移到接入網(wǎng)當(dāng)中。這就要求接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備能支持組播功能，能夠?yàn)橛脩籼峁┛焖俳M播、快速處理以及快速收斂等多種功能。

從以上城市三網(wǎng)融合對(duì)接入網(wǎng)的需求可以看出，原有的銅纜線路已不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的需要。而應(yīng)當(dāng)采用光纖入戶網(wǎng)絡(luò)，以有效克服原銅線接入網(wǎng)所帶來(lái)的帶寬限制，從而為三網(wǎng)融合提供更可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)支持。

2 光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的分類及特點(diǎn)

光纖入戶網(wǎng)絡(luò)根據(jù)所采用的分路（合路）設(shè)計(jì)的不同，主要可分為有源光纖接入網(wǎng)絡(luò)（AON）以及無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)（PON）。

2.1 有源光纖接入網(wǎng)絡(luò)

有源光纖接入網(wǎng)絡(luò)，是將網(wǎng)絡(luò)中的高速?gòu)?fù)接功能、管理功能等均在遠(yuǎn)端完成，然后通過(guò)光纖將遠(yuǎn)端信號(hào)發(fā)送給用戶。其設(shè)備均采用的是有源光纖傳輸設(shè)備，例如有源光/電器件、光/電轉(zhuǎn)換設(shè)備、光纖等。它主要由光纖傳輸線路、OLT（光線路終端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）等所構(gòu)成。

有源光纖網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是兼容性強(qiáng)、完善的保護(hù)能力、可升級(jí)擴(kuò)展能力強(qiáng)等，在接入網(wǎng)中的應(yīng)用已非常普遍。但是該技術(shù)的設(shè)備較為復(fù)雜，投資成本較高。還需要結(jié)合其他接入方式，如FTTB/C+xDSL、FTTB/C+LAN等才能為用戶、企業(yè)提供入戶寬度服務(wù)。

2.2 無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)

無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，全部由光分路器等無(wú)源設(shè)備所構(gòu)成，而包括任何有源節(jié)點(diǎn)。它主要由OLT、ONU、ODN（光配線網(wǎng)）、AF（適配系統(tǒng)）、OAM（操作維護(hù)系統(tǒng))等所構(gòu)成。

無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是需要安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的光分路器設(shè)備，而不需要其他節(jié)點(diǎn)設(shè)備。因此具有節(jié)省投資費(fèi)用、節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、建網(wǎng)速度快等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的光纖入戶，用戶利用高帶寬的網(wǎng)絡(luò)能進(jìn)行視頻電話、數(shù)字3D游戲、視頻點(diǎn)播等，真正意義上的實(shí)現(xiàn)了三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)。

3 三網(wǎng)融合下光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

3.1 光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式選擇

光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式對(duì)其功能可靠性、功能配置都有著重要的影響。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有總線形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、樹(shù)形結(jié)構(gòu)等。

1）樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

樹(shù)形結(jié)構(gòu)是采用了較多的光分路器，而主干信道依靠光纖進(jìn)行信息共享。其優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬、信號(hào)波長(zhǎng)等沒(méi)有限制，具有業(yè)務(wù)透明性好，網(wǎng)絡(luò)可靠性的特點(diǎn)。但是采用該結(jié)構(gòu)組網(wǎng)時(shí)，用戶側(cè)的收發(fā)設(shè)備較為密集，保密性較差，不太適合用于雙向?qū)挾葮I(yè)務(wù)，因此主要適用于新建住宅小區(qū)中。

2）總線形結(jié)構(gòu)。

該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是只具備一條主干信道，各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元采用分多路的方式共享這一條通道，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)非常容易刪除或增加，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)也不會(huì)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)造成影響；缺點(diǎn)是當(dāng)主干信道自身出現(xiàn)故障時(shí)，將對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸可靠性與連通性帶來(lái)影響。

3）環(huán)形結(jié)構(gòu)。

環(huán)形結(jié)構(gòu)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，均采用的一條傳輸信道，并構(gòu)成一個(gè)封閉的回路結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的自由度與靈活度較高，網(wǎng)絡(luò)可靠性高并具有較強(qiáng)的故障恢復(fù)能力。該結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是線路的冗余量高，因此網(wǎng)絡(luò)投資成本較高。主要適用于帶寬要求量大、質(zhì)量要求高的企事業(yè)用戶的接入網(wǎng)絡(luò)。

3.2 具體建設(shè)實(shí)例分析

以某智能小區(qū)的光纖入戶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例，在三網(wǎng)融合下利用無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的有機(jī)融合，除為用戶提供各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)以外，還實(shí)現(xiàn)用戶用電信息的采集。

1）組網(wǎng)方案。

該智能小區(qū)光纖接入組網(wǎng)方案為總線形結(jié)構(gòu)（見(jiàn)下圖1所示）。方案中采用了PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小區(qū)用戶的光纖接入，并上連到小區(qū)機(jī)房的OLT設(shè)備中。

（1）由小區(qū)機(jī)房ODF至小區(qū)光纜交接箱間之間，新建l條12芯光纜；在小區(qū)光纜交接箱內(nèi)安裝有1臺(tái)1 x64分光器。（2）在小區(qū)光纜交接箱至l號(hào)樓2單元樓層分線箱新建l條36芯光纜，2單元樓層分線箱至其他兩個(gè)單元之間各新建1條12芯光纜。（3）各單元樓層分線箱到本單元用戶插座各布放l條皮線光纜。

2）路由方案。

在該智能小區(qū)光纖入戶工程中，其路由建設(shè)方案主要包括了外線引入與小區(qū)配線建設(shè)，均是以管道工程為主。其中，在在小區(qū)外是利用原有管道布放由OLT機(jī)房引出的光纜；在小區(qū)內(nèi)，則是利用開(kāi)發(fā)商建設(shè)的弱電管道布放配線光纜、引入光纜，其他皮線光纜則是沿土建工程的預(yù)埋暗管進(jìn)行敷設(shè)。

4 結(jié)論

以光纖接入為主的用戶接入網(wǎng)絡(luò)，是城市三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)最理想的網(wǎng)絡(luò)接入形式。通過(guò)光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，對(duì)于促進(jìn)整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的變革以及三網(wǎng)業(yè)務(wù)的更好融合都起到了重要作用。本文著重就城市三網(wǎng)融合下光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)行了研究與探索。以此希望能促進(jìn)在城市三網(wǎng)融合下，我國(guó)光纖入戶網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步普及與應(yīng)用。

[1]毛京麗，董躍武.現(xiàn)代通信網(wǎng)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2013.

[2]薛建彬.現(xiàn)代通信技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2013.