江寧廣電FTTH建設(shè)技術(shù)方案

孫 斌

（南京江寧傳媒集團有限公司，江蘇 南京 211100）

1 背 景

江寧現(xiàn)有數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)為1 550 nm主干光傳輸，分前端接收到的前端光信號通過光接收機轉(zhuǎn)換為射頻電信號，放大后通過1310光發(fā)射機發(fā)送至小區(qū)光節(jié)點。該傳輸系統(tǒng)的光-電-光轉(zhuǎn)換方式增大了指標損耗，致用戶端信號劣化嚴重，不能滿足電視新業(yè)務發(fā)展需求。目前，江寧廣電網(wǎng)絡(luò)公司寬帶業(yè)務均以DHCP+方式進行認證，按照江蘇有線南京公司要求，日后要逐步切割到PPPoE認證方式。為滿足全網(wǎng)認證需要，根據(jù)CR16010-F路由器端口現(xiàn)狀以及二級匯聚機房上行端口數(shù)量，需進行相應的擴容。

2 中心機房升級改造

2.1 1550傳輸系統(tǒng)

總體建設(shè)方案將覆蓋全區(qū)范圍內(nèi)的1個總前端和28個二級分前端機房。前端至二級分前端機房分別采用主備不同路由將信號送達。兩路信號經(jīng)過驅(qū)動EDFA后，使用光切換開關(guān)進行切換。該網(wǎng)絡(luò)在建成后總體上滿足統(tǒng)一性、安全性、可擴充性以及可管理性等原則。江寧FTTH網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖1 所示。

圖1 江寧FTTH網(wǎng)絡(luò)拓撲

2.1.1 純數(shù)字信號1550傳輸系統(tǒng)

基于城區(qū)用戶密集和傳輸距離近等因素，傳輸系統(tǒng)選擇光插播技術(shù)。主備路由光信號到達城區(qū)機房后，使用1×2定制分光比分路器對信號進行分光。鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房傳輸距離較遠，使用電混合直調(diào)廣播發(fā)射機進行信號傳送。直調(diào)廣播發(fā)射機可以直接沿用原有1310發(fā)射機射頻驅(qū)動平臺。

2.1.2 全業(yè)務信號改造設(shè)備需求

全業(yè)務信號改造充分利用現(xiàn)有機房傳輸設(shè)備（EDFA和1550外調(diào)光發(fā)等），無需新增設(shè)備。

2.2 寬帶認證BRAS

因江蘇有線南京分公司對FTTH寬帶認證采用PPPoE方式，為滿足全網(wǎng)認證需要，根據(jù)CR16010-F路由器端口現(xiàn)狀以及二級匯聚機房上行端口數(shù)量，計劃進行相應的擴容。

3 二級站（機房）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.1 1550傳輸系統(tǒng)

3.1.1 城區(qū)機房（采用光插播模式）

光插播技術(shù)實現(xiàn)了對主路廣播電視光信號無調(diào)制傳送，使用內(nèi)置無源密集波分復用器實現(xiàn)插播互動信號與廣播電視信號的耦合，可以最大限度地保證廣播電視信號在發(fā)射機故障時信號不中斷。主備路由光信號到達城區(qū)機房后，先使用1×2定制分光比分路器對信號進行分光。其中，一路用于驅(qū)動原有1310系統(tǒng)光接收機[1]，另一路驅(qū)動EDFA。使用光切換開關(guān)進行設(shè)備冗余熱備份，構(gòu)建分前端光信號一級驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

3.1.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房（采用電混模式）

考慮到鄉(xiāng)鎮(zhèn)機房傳輸距離遠，使用電混合直調(diào)廣播發(fā)射機進行信號傳送。直調(diào)廣播發(fā)射機可以直接沿用原有1310發(fā)射機射頻驅(qū)動平臺。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)

根據(jù)綜合網(wǎng)管統(tǒng)計，目前江寧寬帶業(yè)務占比如圖2所示。

圖2 江寧寬帶業(yè)務

寬帶用戶速率在10 Mb·s-1及以下的占比為78%，占絕大多數(shù)。20 Mb·s-1產(chǎn)品用戶占比第二為11%，其他產(chǎn)品用戶占比均較少。FTTH適用于帶寬大的應用場景，10 Mb·s-1寬帶用戶可全面升級為20 Mb·s-1寬帶。

20 Mb·s-1寬帶計算取滲透率50%、業(yè)務并發(fā)率5%；50 Mb·s-1寬帶計算取滲透率17%、業(yè)務并發(fā)率4%；100 Mb·s-1寬帶計算取滲透率5%、業(yè)務并發(fā)率3%；孝樂工程等OTT業(yè)務（4 Mb·s-1）取滲透率50%、業(yè)務并發(fā)率5%計算。

假設(shè)某區(qū)域覆蓋6 000用戶，按照上述滲透率及并發(fā)率測算該模型下用戶下行網(wǎng)絡(luò)帶寬需求為：

下行所需帶寬=6 000*（50%*5%*20 Mb·s-1+ 17%*4%*50 Mb·s-1+5%*3%*100 Mb·s-1+ 50%*5%*4 Mb·s-1）=6 540 Mb·s-1

江寧廣電網(wǎng)絡(luò)公司城域網(wǎng)建設(shè)涉及小區(qū)、二級匯聚以及中心機房3個層次。設(shè)計提供兩種方案。

（1）方案A，新建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。每個二級機房新增1臺三層光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）設(shè)備，采用無源光纖網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）的方式實現(xiàn)本轄區(qū)FTTH網(wǎng)改廣電綜合業(yè)務接入和原PON+LAN、PON+EoC網(wǎng)絡(luò)切割。

（2）方案B，應用已建成的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，新增業(yè)務板卡。

方案A主要對小區(qū)（社區(qū)）機房OLT的上行萬兆進行匯聚，同時預留10個千兆接口供其他網(wǎng)絡(luò)接入。二級機房配置2臺S6800-54QF，兩臺設(shè)備通過虛擬化實現(xiàn)匯聚層的冗余保護，每臺各出1個萬兆接口雙規(guī)光纜干線上行至中心機房，若干萬兆接口下聯(lián)小區(qū)機房OLT設(shè)備，5個萬兆接口實現(xiàn)其他網(wǎng)絡(luò)接入，2個40 G接口作為堆疊接口，剩余4個40 G端口用于上聯(lián)中心機房預留。

方案B主要對小區(qū)（社區(qū)）機房OLT的上行萬兆進行匯聚，同時提供機房轄區(qū)內(nèi)PON用戶的接入。在二級機房現(xiàn)有傳輸設(shè)備上新增一塊PON板，PON板上的PON口用于二級機房轄區(qū)內(nèi)FTTH或PON/EOC用戶的接入。

4 FTTH運維支撐模塊

通過綜合網(wǎng)管平臺，可以對各設(shè)備做到精準管理和監(jiān)控。各功能模塊經(jīng)過多年探索使用，均成熟完善[2]。

4.1 BRAS設(shè)備管理

BRAS設(shè)備管理模塊可自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，包括設(shè)備基本信息、接口信息以及設(shè)備之間的連接關(guān)系等。BRAS設(shè)備基本信息包括設(shè)備名、設(shè)備IP地址以及設(shè)備描述等；接口信息包括MAC地址、IP地址、接口類型以及帶寬速率等。BRAS設(shè)備與對端設(shè)備之間的連接關(guān)系包括源設(shè)備、源端口、目的設(shè)備以及目的端口。網(wǎng)絡(luò)拓撲自動發(fā)現(xiàn)功能可清晰地展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖中各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的運行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)鏈路的運營狀態(tài)，協(xié)助企業(yè)進行全面監(jiān)控，簡化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部署工作量[3]。

4.2 OLT設(shè)備管理

現(xiàn)網(wǎng)OLT設(shè)備已在EPON功能模塊進行采集管理，主要有如下功能。

（1）OLT設(shè)備自動拓撲。在不需要人工干預的前提下自動更新網(wǎng)絡(luò)中的OLT設(shè)備，當有新設(shè)備上線時自動加入到管理系統(tǒng)。

（2）PON口鏈路質(zhì)量采集。系統(tǒng)能采集到PON 口的發(fā)射光功率和接收光功率，并將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫形成歷史數(shù)據(jù)，可以查詢每個PON口最近6個月內(nèi)的每5 min的發(fā)射光功率和接收光功率。針對發(fā)射光功率和接收光功率統(tǒng)計每天的峰值、平均值以及最小值形成歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以按照需要統(tǒng)計各種發(fā)射光功率和接收光功率報表[4]。

（3）CPE接入管理。系統(tǒng)能采集到CPE的MAC所在OLT設(shè)備的IP和PON口等信息。

4.3 GDF賬號管理

GDF賬號管理能采集GDF賬號的上線記錄，包括GDF賬號對應的CPEMAC、上線時間、上下行帶寬以及VLAN信息等；可采集GDF賬號認證報錯信息，按照用戶查詢歷史報錯記錄。

4.4 BOSS對接

根據(jù)GDF賬號同步BOSS系統(tǒng)中的用戶信息。

5 結(jié) 語

FTTH是廣電全業(yè)務的綜合接入解決方案。盡管FTTH的主要推動力是未來的寬帶視頻業(yè)務，但FTTH網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和建設(shè)必須充分考慮現(xiàn)有的各種窄帶和寬帶業(yè)務，以及將來可能出現(xiàn)的新業(yè)務。江寧FTTH系統(tǒng)必須能夠提供綜合接入，使用戶在同一時間能夠同時享受多種服務。