1、PON 网络乡镇覆盖建设思路探讨重庆分院 秦聪【摘 要】：移动运营商关于采取 PON 技术，全面搭建有线宽带接入网的网络应对策略已是定论。但在实际建设落地的过程中，却面临着接入层面积大、地域广、节点多、安全性弱、投资大的问题。尤其是乡镇区域的建设，业务密集度低和地域面积广的矛盾更为突出。如何滚动投入、分布实施，完成乡镇的PON 网络覆盖？本文结合中国移动重庆公司 PON 网络在乡镇的建设进行探讨。【关键词】：PON 组网、乡镇、本地汇聚波分、光缆网络、保护目 录1 概述 12 城域网网络架构 12.1 城域网网络结构关系图 .22.2 网络现状介绍 .32.2.1 CMNet 网络情况 .32
2、.2.2 城区 OLT.32.2.3 本地汇聚层波分 .43 乡镇布局思路 53.1 乡镇通信需求 .53.1.1 乡镇概述 .53.1.2 乡镇通信能力情况 .53.1.3 乡镇业务需求 .63.2 乡镇覆盖策略 .63.3 乡镇建设思路 .83.3.1 PON 网络乡镇组网架构 .83.3.2 PON 网络物理承载方式 .93.3.3 保护 .103.3.4 分光点和 ONU 的设置 .103.3.5 设备配置 .123.3.6 光缆网络建设 .133.4 乡镇建设步骤 .144 小结 145 结束语 151 概述随着社会经济发展和信息化手段在民众生活中的应用，信息业务的种类和实现形态越来
3、越多，而集体和个人对信息服务的需求程度越来越高。家庭宽带开通比例提升、带宽需求增加、企业专线、企业信息化等业务驱动明显。移动运营商采取 PON 技术，全面搭建有线宽带接入网的网络应对策略已是定论。PON 技术建设成本相对较低，网络以树形结构为主，单纤双向，点对多点。具备下行采用广播，上行采用时分多址(TDMA) 方式采用了多点控制协议(MPCP)，绝对时标，光突发发送/接收等技术特征。在端局和客户侧之外的区域为无源传送，可实现多级多比例的分光，具备统计复用功能。有线宽带接入网 PON 网络在实际建设落地的过程中，却面临着接入层面积大、地域广、节点多、安全性弱、投资大的问题。运营商搭建网络架构时
4、，通常会就业务密集的城区首先覆盖，并具备一定的网络密度，城区的 PON 网络覆盖投资规模相对较小，建设周期相对较短。通过一期工程即可完成网络架构的搭建，后续逐步提高密度，并覆盖新开发区域。但是乡镇区域的建设，关于业务密集度低和面积地域广的矛盾更为突出。如何滚动投入、分布实施，完成乡镇的 PON 网络覆盖？本文结合移动重庆公司PON 网络在乡镇的建设进行探讨。2 城域网网络架构PON 网络的建设，上行连接至城域数据网 CMNet 网络，下行需远距离覆盖至乡镇。既与上层网络的布局关联，在远距离覆盖时，又需选择适当的平台进行承载。目前，重庆公司在区县分公司的本地汇聚层搭建了波分网络，可作为PON 网
5、络乡镇覆盖的承载。现状情况如下：2.1 城域网网络结构关系图图 2.1-1 城域网网络结构关系图该图以中国移动重庆公司的网络分层为例。其它省市公司的结构对应层面可能会有调整。按照集团公司对城域网的新定义，包括了城域传送网、城域数据网，有线接入网。城域传送网包含骨干和汇聚两个层面。汇聚层包含片区汇聚层和本地汇聚层，采用了 SDH、PTN、OTN 三种技术搭建平台。城域数据网汇聚层部署了汇聚交换机，上连 BRAS 和 SR，下联 PON 网络的核心网元 OLT。有线接入网层面采用了 SDH、PTN、PON 三种技术搭建平台。SDH 和 PTN 主要围绕基站进行建设。2.2 网络现状介绍2.2.1
6、CMNet 网络情况图 2.2-1 城域数据网网络架构图重庆公司城域数据网 CMNet 网络已覆盖至区县分公司中心局，在中心局点设置业务汇聚层 BRAS+SR。每中心站点配置 2 台汇聚交换机作为 BRAS+SR 的扩展子架，37 个节点共计 74 台；城区部分汇聚节点站配置单台汇聚交换机，共187 台，上连至中心站 BRAS 和 SR。(重庆主城区 4 个分公司，区县 33 个分公司)。2.2.2 城区 OLT图 2.2-2 PON 网络城区建设方案新的网络平台搭建过程中，业务密集度和需求紧急度较高的城区，是建设的首选区域。城区 PON 网络城区覆盖分两阶段完成。第一阶段完成大部分汇聚交换机
7、所在 POP 点的覆盖；第二阶段完成剩余汇聚交换机 POP 点的 OLT 设置，并根据覆盖密度进行补点。OLT 上连节点根据位置情况，采取同址或就近连接汇聚交换机的方式。两阶段建设完成后。城区单个 OLT 覆盖半径平均约0.82km，面积 2.1km2。PON 网络在区县城区的建设，基本上可以通过 1+1 两个光缆路由直趋连接汇聚交换机。汇聚交换机亦通过两个光缆路由直趋中心局房。2.2.3 本地汇聚层波分重庆公司 2010 年开始立项搭建区县公司本地汇聚层的波分平台，作为提供SDH、PTN、PON、大颗粒刚性集团业务的承载平台。第一阶段以构建平台架构为主，第二阶段完善部分边缘节点的覆盖，保障分
8、公司所有乡镇都具备有效连接至波分的能力。该平台搭建为 PON 网络覆盖至乡镇提供了基本条件。同时，适当超前的、资本开支能支撑的波分投资建设，减少了 PON 近期通过 PTN 过渡承载，中远期再调整至波分承载的麻烦。图 2.2-3 本地汇聚层波分组网架构图图 2.2-3 以一个区县分公司实际的区域形态为例，黄色部分为乡镇节点，蓝色网络为 OTN 组网情况。3 乡镇布局思路3.1 乡镇通信需求3.1.1 乡镇概述重庆地处中国西南部，是长江中上游重要的经济政治中心和交通枢纽。面积 82403 平方公里。全境人口 2884 万(其中农村人口占 61.7%),人口密度 350人/平方公里。 重庆包含主城
9、 6 区和 32 个区县，地形以山区为主。城乡二元经济结构明显，农村人口占比高。在重庆政府对镇、乡两级的机构进行改革之后，大部分乡级政府拆消合并为镇，少量规模偏大、人口迁移量小、尚具规模的乡级机构仍然保留。截至2010 年，政府保留了行政机构的镇和乡，乡镇总数 875 个。每个乡镇下辖村534 个不等。其中下辖村落较少的乡镇多为经济相对较发达，人口收敛比例较大的区域(如江津朱杨镇)；下辖村落较多的乡镇多为经济相对落后，人口稀疏的山区(如万州分水镇)。3.1.2 乡镇通信能力情况经过多年的通信网络建设，重庆基本实现村村通电话。移动公司在“村村通”工程中实现了所有的行政村和绝大部分自然村的 2G
10、覆盖，通过 SDH 网络承载。 同时在重庆政府“村村通宽带”的政策要求下。从 09 年期，移动、联通、电信三家运营商用三年时间完成全市 8633 个行政村的“村村通宽带”任务。移动公司负责其中 10 个区县，2703 个村委会的“村村通宽带”任务。重庆公司主要通过 SDH+协转+光纤收发器、5.8G 无线网桥+双频 WLAN、WIMAX、RW100 等有线或无线的方式，结合实际情况选择低成本方案解决。宽带落地位置在村委会办公室，接入速率约 0.5M。宽带能力提供至村，并非通过网络系统性建设提供，带宽扩容能力低、对村委会以外的其它区域业务提供能力弱。图 3.1-1 “村村通宽带”采取 MSTP、
11、WIMAX 等方式解决3.1.3 乡镇业务需求重庆农村人口占比高，约占全市人口总量的 61.7%，主要分布在山区、偏远村落。城乡统筹、户籍改革等的区域发展思路，促使乡镇建设具备规模化、园区化、产业化等特征，村落、山区居民逐步向乡镇聚集。乡镇面积从 0.5 到5 平方公里不等，人口规模一般在数千至万，大的集镇人口达 34 万人。现阶段乡镇总数 875 个。表 3.1-2 集团用户常见业务带宽需求客户分类接入业务 业务类型信息安全隔离 保护 QoS 带宽范围 举例 接入方式专线电路出租VPN 业务(L2/L3)互联网接入业务金牌等级业务语音业务(IMS 方式)较严格一般要求业务保护和网络保护较高2
12、M1G或2.5Gbps大型企事业单位；重点高校；高级宾馆酒店；重要的政府机构；重要的营业厅等有线接入专线电路出租VPN 业务(L2/L3)互联网接入业务集团客户 标准等级业务语音业务(IMS 方式)一般客户要求不严格，部分客户较严格一般不要求较低2M数百Mbps普通中小型企事业单位；高等院校；专业市场；商务楼宇；宾馆酒店；政府机构；沿街商铺；营业厅和代理店等有线接入+无线接入互联网接入业务语音业务家庭客户 语音上网 IPTV 不严格一般不要求较低一般2M20Mbps高档居民小区；别墅；新建小区，普通居民小区高档小区等有线接入；普通小区无线接入表 3.1-3 家庭用户常见业务带宽需求企业和民众对
13、信息化的需求越来越明显。在乡镇个人和家庭业务以移动话务、移动数据、固定的宽带上网、网络游戏业务为主。集团业务方面，大型企业总部相对较少，分点机构有一定的数量，存在多网点跨区域连接至总部的需求。小型园区式企业、微型企业较多，搭建局域网和接入互联网等需求存在。同时对网络质量、带宽、业务开通效率、故障维护等等方面的要求也在逐步提升。3.2 乡镇覆盖策略全市 875 个乡镇需具备 PON 网络覆盖能力，建设数量多、面积大，部分规模较大乡镇，在单个 OLT 不能满足后续业务需求的情况下，需要 2 个或 2 个以上的 OLT。但网络建设初期，重点先考虑覆盖因素，暂不考虑单个乡镇部署多个 OLT 的情况。如
14、下两种方式用于乡镇覆盖考虑：(1) 每个乡镇部署一个 OLT；(2) 相邻乡镇共享一个 OLT，OLT 部署在中心区域乡镇，其它乡镇放置 ODN。两种覆盖方式如何决择，取决于两个主要因素：技术能力和投资。PON 口下行距离根据分光比不同，可传送距离不同，同时考虑接入层光缆纤芯跳纤接头、老化等因素，下行距离按 10km 考虑。统计重庆市内各区县相邻乡镇间距离：表 3.2-1 重庆市各区县相邻乡镇间距离统计各相邻乡镇间距离详情片区 分公 司 分公司乡 镇总数 5km(个) 510km(个) 1020km(个) 20km(个) 相邻乡镇间平均跳纤点数量(个) 乡镇间距10km 占比近郊 万盛 8 0
15、 1 3 3 2 85.71%綦江 18 0 2 7 8 2 88.24%长寿 18 0 3 10 4 3 82.35%渝北 14 0 1 6 6 2 92.31%片区巴南 19 0 2 10 6 2 88.89%小计 77 0 9 36 27 - 87.50%合川 27 2 6 15 3 3 69.23%北碚 14 1 4 6 2 3 61.54%铜梁 25 3 3 17 1 4 75.00%北碚片区潼南 20 1 3 14 1 4 78.95%小计 86 7 16 52 7 - 71.95%荣昌 21 0 6 8 6 4 70.00%永川 19 0 1 12 5 6 94.44%大足 22
16、 0 5 11 5 5 76.19%璧山 13 0 1 5 6 4 91.67%永川片区江津 27 0 3 11 12 7 88.46%小计 102 0 16 47 34 - 83.51%武隆 26 2 8 12 3 3 60.00%南川 31 4 6 16 4 4 66.67%垫江 25 3 8 9 4 3 54.17%丰都 31 6 7 13 4 3 56.67%涪陵片区涪陵 40 8 11 18 2 3 51.28%小计 153 23 40 68 17 - 57.43%黔江 27 2 3 8 13 2 80.77%彭水 39 1 4 20 13 3 86.84%秀山 32 2 4 13
17、12 2 80.65%酉阳 39 0 4 14 20 3 89.47%黔江片区石柱 32 0 5 15 11 2 83.87%小计 169 5 20 70 69 - 84.76%开县 34 0 5 12 16 3 84.85%奉节 30 0 4 10 15 3 86.21%城口 24 0 2 6 15 2 91.30%巫山 26 0 3 9 13 2 88.00%忠县 28 0 2 15 10 3 92.59%云阳 42 1 7 16 17 3 80.49%巫溪 30 0 7 7 15 2 75.86%梁平 33 1 3 16 12 3 87.50%万州片区万州 41 0 9 15 16 3 77.50%小计 288 2 42 106 129 - 84.23%合计 875 37 143 379 283 - 78.62%通过统计，可以看出，各区县相邻乡镇间距离超过 10km 的数量约 78%。即不具备采取方案二建设的乡镇数量占比相当大，方案一成为主要建设方式。对于另外近 22%的乡镇，相邻乡镇间距离介于 05km 占比 20.5%；510km
