1、1通信系 2014 届毕业设计论文题 目：光接入网在长安地区的应用 专 业： 通信技术 班 级： 学生姓名： 导师姓名： 起止时间：20 年 月 日至 20 年 月 日1 接入网介绍 .22 接入网技术 .32.1 有线接入网技术 .322.2 无线接入技术 .43 长安光接入网的分析 .63.1 长安的现状 73.2 分析存在的问题 73.3 业务需求的分析 84 接入网应用优化的方向 94.1 接入网的发展因素 94.2 业务发展预测 114.3 光接入网的研究意义 114.4 未来光接入网的发展方向 125 光接入网的优化原则 .125.1 优化原则 125.2 接入网网络结构的优化原则
2、 125.3 接入网的优化策略 146 光接入网的优化设计 .146.1 针对接入网的优化 146.2 长安光接入网的具体优化 176.3 优化的成效 207 总结 .208 致谢 .203摘要光接入网泛指在本地交换机，或远端模块与用户之间全部或部分采用光纤作为传输媒质的一种接入网。通常，OAN 指采用基带数字传输技术并以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统，将来应能以数字或模拟技术升级传输宽带广播式和交互式业务。接入网（AN）是电信的重要组成部分，用户接入网直接连接到千家万户，是整个网络的最低层，也被称为信息高速公路的最后一公里，因此，接入网成为目前人们关注的焦点。目前，接入网正朝着能提供
3、数据、语音、图象的方向发展，做好接入网的规划和建设是当务之急。本文首先介绍了光纤接入网的定义、定界、特点、拓扑结构，然后介绍了它的发展状况，最后通过分析本地区的接入网，做出具体的光纤接入网的规划和设计，并对设计方案的选择、网络的构造、今后的发展做出了分析，并提出了接入网建设中存在的问题及解决方法。关键字： 接入网 数字 光纤接入1 接入网介绍 接入网(AN Access Network)是电信网的重要组成部分位于电信网的最低层是电信网向用户提供业务服务的窗口。 接入网是连接用户终端设备和某种业务网网4络节点之间的网络设施。接入网的概念来自电话业务网。现代接入网的特点表现为综合业务的接入，特别是
4、多媒体业务和 IP 业务的综合接入。一般来讲，接入网是业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体所组成，以及为传送信息业务提供所需承载能力的实施系统。所以说接入网实际就是完成用户终端网络与业务节点的连接。早期的电信网只能为用户提供话音业务的服务这样每个用户到交换局必须要有一对金属线相连接，这时的用户接入网就是由许多连接到各不同服务区的金属电缆所组成。这种接入网由主干电缆配线电缆和用户线组成在实际的配置中为了提高通信的可靠性防止因电缆线对的损坏而影响通信通常在配置这三种电缆时应使主干电缆的线对数大于配线电缆的线对数配线电缆的线对数大于用户电缆的线对数用户电缆的线对数应大于实际的用户数。 但是
5、随着经济的飞跃发展人们的物质生活和文化生活水平的不断提高人们对信息的交换不再仅仅停留在话音业务上而要求有图像数据高清晰度电视等的综合数字业务的交流目前电信运营部门已有提供这类综合数字业务服务的能力而作为连接交换网到用户的接入网却停留在对绞线铜缆的结构上这种对绞线铜缆的工作频带窄显然不能满足上述的综合数字业务接入的要求这就是人们常说的接入网造成通信发展的“瓶颈”效应的含义之一，另一个“瓶颈”效应的含义是由于近年来人们对话音业务的需求量也迅速增加要求装电话的用户很多而电信运营部门装有大量的程控交换机即有足够多的电话号码但是由于对绞线铜缆敷设有困难跟不上这种发展使用户线(即接入网)的容量大大欠缺出现
6、了有号无线的现象。所以这就使得接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术2 接入网技术 接入网技术按照接入信息的类型来分可分为话音接入网技术窄带业务接入网技术宽带业务接入网技术按照接入方式来分大致可分为1. 基于对绞线铜缆的传统接入网技术 2. 光纤同轴电缆混合(HFC)接入网技术 3. 光纤/对绞线铜缆混合接入网技术(这实际上就是人们常说FTTC、FTTB、FTTO 等技术) 4. 光纤接入网技术(FTTH)5. 无线接入网技术 按照通信技术中传统的分类方法可分为有线接入网技术和无线接入网技术其中有线接入网技术包括基于对绞线铜缆的传统接入网技术光纤同轴电
7、缆混(HFC)接入网技术光纤接入网技术。2.1 有线接入网技术 现有对绞线铜缆的用户线约占通信网投资的 1/4 据估计全世界在这方面的投资约有 1000 多亿美元是宝贵的资源如何利用这些宝贵的资源提供宽带接入以满足现阶段的宽带用户需求是网络运营者所努力追求的目标。2. HDSL 技术 ：高比特率数字用户线(HDSL)采用 2B1Q 或 CAP 码利用两对0.4 0.6mm 芯径的用户线可全双工无中继传输 2Mbit/s 信号约 4km HDSL 实现了用户线的复用也可作为企事业单位的数字租用线或提供会议电视业务也可作5为无线基站和移动交换机间的链路因此这比原来采用的 PDH 系列的 PCM 基
8、群每隔 0.8 1.5km 就需要设一个再生中继器而且还要严格地挑选用户线对要优越得多。 3. ADSL 技术 ：ADSL 是在现有对绞线上传送高速非对称数字信号的一种新技术。我们只需在对绞线侧各装一个 ADSL 收发信机即可迅速提供新的高速数字通路在此系统中上行与下行方向传送的信号速率是不同的通常从端局向用户传送的(下行)信号为高速数字信号(可高 6.144Mbit/s 甚至更高) 而在上行方向(即用户局端局)传送的信号速率很低(仅 576kbit/s 左右) 这样可以保证用户侧的串音比对称传输系统低得多从而确保传输距离。ADSL 技术最主要的特性是不对称而这一特点恰恰与接入网的图像和数据业
9、务量的固有不对称性相适应因为图像业务信息主要是从网络流向用户数据业务同样也是不对称的对 Internet业务量的统计分析表明不对称性至少 10:1 以上所以 ADSL 系统能很好适应这些业务的传送。4. VDSL 技术 ：VDSL 称为甚高比特率数字用户线有人称之为宽带数字用户线(BDSL)系统该系统可以克服 ADSL 技术在提供图像业务方面的带宽有限及经济上成本偏高的缺点而发展起来的。简单地说，VDSL 就是 ADSL 的快速版本。使用 VDSL，短距离内的最大下传速率可达 55Mbps，上传速率可达 19.2Mbps，甚至更高（不同厂家的芯片组，支持的速度不同。同一厂家的芯片组，使用的频段
10、不同，提供的速度也不同。目前市场上用量比较多的是 英飞凌的套片，支持512k15M 带宽。此外科胜讯公司的套片 可以支持 100M/50M 带宽，一些台湾的芯片组也可以支持到 100 和 65M 的带宽） 。不同厂家的 vdsl 不能实现互通，导致了 vdsl 不能大规模商业应用，新一代的 vdsl2 实现了互通，为 vdsl 大规模商业应用提供了条件。 2.2 无线接入技术无线接入以无线技术为传输手段为用户提供各种电信业务可以全部或部分替代有线接入网无线接入网可分为移动接入和固定接入两部分固定无线接入又称为无线本地环路(WLL Wireless Local Loop)。无线本地环路的宗旨是提
11、供与有线接入网相同的业务种类和更广泛的服务范围无线用户环路由于具有应用灵活安装快速等特点目前已成为接入网技术中最热门的话题之一受到各国尤其是急需普及电话业务的发展中国家电信部门的重视。 1 多址接入方式 ：早期的无线电移动通信系统的发射和接收共用一个频道一个频率采用同频单工的工作方式这种方式对用户来说使用不太方便当某一用户讲话时网内任一用户均能听到用户在发信时不能收信在收信时不能发信收/发转换要靠按键转换 PTT 开关来实现这种工作方式目前已很少采用为了使无线移动通信系统与有线通信系统的全双工的工作方式相匹配同时也为了提高信道利用率在多址接入方式上有以下几种即频分多址(FDMA) 时分多址(T
12、DMA)和码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)及其组合等接入技术。 2 固定无线接入系统 ：在现有的用户接入网中所采用的无线接入方式大部属于固定无线接入方式固定无线接入(FWA)是指从交换局到用户终端之间部分或全部采用无线传输的方式。FWA 又称无线本地环路(WLL)或无线用户环路固定无线接入的终端没有移动性或仅含有限的移动性所谓有限的移动性是指终端可以在单基站范围内移动而不具有越区切换功能。在固定无线接入中所采用的技术几乎是所有的无线技术其主要包括传统的微波通信技术卫星通信技术蜂窝移动通信6技术和无绳电话通信技术等。 卫星移动通信系统 ：卫星通信覆盖面大因而适合于广域国际和洲际通信传统
13、的卫星通信用同步卫星轨道(GSO)或静止卫星轨道(GEO) 可在地球赤道上空35786km 处设置三颗卫星每颗卫星彼此相隔 120o 可进行全球通信同步卫星绕地球旋转的速度与地球自转的速度相同因而相对于地球上任何参照点来说卫星是静止不动的这类同步轨道卫星在固定和移动通信中获得了成功的应用。 地面移动通信系统 1 蜂窝移动通信系统 ：蜂窝移动通信系统可分为模拟和数字蜂窝移动通信系统两大类模拟蜂窝系统如 TACS 系统采用 900MHZ 频段信道间隔为 25KHZ 按频分复用的方法其最大可容纳 100 个无线信道信道中传输的是模拟信号收发频率间隔为 45MHZ 目前在地面移动通信系统中模拟蜂窝系统
14、日趋减少大多数情况下都采用数字蜂窝移动通信系统 2 无线寻呼系统也叫无线呼叫系统 无线寻呼系统按用户类别可分为专用和公用两种前者是指各单位自行组建的系统它与本单位小交换机相相连或与市话网接口服务于本单位后者则与市话网相连发射机的发信功率也很大如 100 300W 以保证足够的范围服务而且可能有多个发射台（称作多基地站工作方式） 。 3 无绳通信系统 ：无绳通信系统也属于地面移动通信系统的一种它与蜂窝移动通信系统不同无绳通信系统主要采用一种无线接入技术而不涉及网络最早应用的直到现在仍在发展的第一代无绳通信系统实际是家用无绳电话(又称为 CT1)其是模拟制式且单路工作覆盖为 200m 左右由于 C
15、T1 频道少保密性差干扰大所以仅限于室内或院落应用。 以上就是我国现在重要的接入网技术的介绍。总之，接入网是一种近年来才出现的高新技术因而新的接入方式将会不断涌现，这必然能更合理高质量地解决信息高速公路最后 1 公里的技术瓶颈问题。通信技术迅猛发展，电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展，人们对电信业务多样化的需求也不断提高，同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络(PON)及 DWDM 技术的日益成熟和使用，为实现话音、数据、图象“三线合一，一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型，提高服务质量，已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题，“最后一公里”
16、解决方案是大家最关心的焦点。因此，接入网成为网络应用和建设的热点。所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为“最后一公里“。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式。 双绞线为基础的铜缆新技术。当前，用户接入网技术主要是由多个双绞线构成的铜缆组成。耗资较大，怎样发挥其效益，并尽可能满足多项新业务的需求，是用户接入网发展的主要课题，也是电信运营商应付竞争、降低成本、增加收入的主要手段。发
17、展新技术，充分利用双绞线，是电信界始终关注的热点。所谓铜线接入技术，是指在非加感的用户线上，采用先进的数字处理技术来提高双绞线的传输容量，向用户提供各种业务的技术，主要有数字线对增益(DPG)、高比特率数字用户线(HDSL)、不对称数字用户线(ADSL)、甚高数据速率用户线(VDSL)等技术。 混合光纤/同轴(HFC)网。混合光纤/同轴网是一种基于频分复用技术的宽带接入技术，它的主干网使用光纤，采用频分复用方式传输多种信息，分配网则采用树状拓扑和同轴电缆系统，用于传输和分配用户信息。HFC 是将光纤逐渐推向7用户的一种新的经济的演进策略，可实现多媒体通信和交互式视象业务。目前，包括 ITU-T
18、 在内的很多国际组织和论坛正在对下一代的结合和 ATM 的数字 HFC系统进行标准化，这必将会进一步推动其发展。 。一种光纤到楼、光纤到路边、以太网到用户的接入方式。它为用户提供了可靠性很高的宽带保证，真正实现了千兆到小区、百兆到到楼单元和十兆到家庭，并随着宽带需求的进一步增长，可平滑升级实现了百兆到家庭而不用重新布线。完全实现多媒体通信和交互式视象业务等业务。如海军莲宝二里生活小区宽带接入系统采用此技术。 无线用户环路接入网。无线用户环路又可称为“无线用户接入” ，它是采用微波、卫星、无线蜂窝等无线传输技术，实现在用户线盲点偏远地区和海岛的多个分散的用户或用户群的业务接入的用户接入系统。它具
19、有建设速度快、设备安装快速灵活、使用方便等特点。在使用无线的情况下，用户接入的成本对传输距离、用户密度均不敏感。因此对于接入距离较长，用户密度不高的地区非常适用。 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线）是一种通过现有普通电 话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术。ADSL 即非对称数字信号传送，它能够在现有的铜双绞线，即普通电话线上提供高达8Mbit/s 的高速下行速率，由于 ADSL 对距离和线路情况十分敏感，随着距离的增加和线路的恶化，速率会受到影响远高于 ISDL 速率；而上行速率有1Mbit/s，传输距离达三到五千米。A
20、DSL 技术的主要特点是可以充分利用现有的铜缆网络（电话线网络） ，在线路两端加装 ADSL 设备即可为用户提供高宽带服务。ADSL 的另外一个优点在于它可以与普通电话共存于一条电话线上，在一条普通电话线上接听、拨打电话的同时进行 ADSL 传输而又互不影响。用户通过ADSL 接入宽带多媒体信息网与因特网，同时可以收看影视节目，举行一个视频会议，还可以很高的速率下载数据文件，这还不是全部，你还可以在这同一条电话线上使用电话而又不影响以上所说的其它活动.安装 ADSL 也极其方便快捷。在现有的电话线上安装 ADSL，除了在用户端安装 ADSL 通讯终端外，不用对现有线路作任何改动。使用 ADSL
21、（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线）技术，通过一条电话线，以比普通 MODEM 快一百倍浏览因特网，通过网络学习、娱乐、购物，享受到先进的数据服务如视频会议、视频点播、网上音乐、网上电视、网上 MTV 的乐趣，已经成为现实。 3 长安光接入网的分析 83.1 长安的现状 陕西省西安市长安区地处关中平原腹地，南依秦岭，从西和南两个方向环拥西安市区，山、川、塬皆俱，总面积 1580 平方千米，辖 25 个街道办事处，人口 103 万。长安区位置优越、交通便利，区政府驻地距西安市中心仅 8.7 千米。古长安曾是周秦汉唐等十三个王朝的京畿之地，境内
22、有周代的丰镐遗址、秦代的阿房宫等十大遗址、有翠华山、五台山、祥峪山、清华山等八座名山，有兴教寺、华严寺、香积寺等四十二座寺院，佛教十大宗派的法相宗、净土宗、华严宗、律宗的发祥地均在长安。长安交通方便，铁路公路连接四面八方；通讯发达，电力充足，水源丰沛，地下热水蕴藏丰富。近年来长安地区的接入网现状有：1、高速数字用户线（HDSL） ，目前有几十家寻呼台和信息台及部分企事业单位采用了该项技术接入，在不该造成下路的条件下，充分利用现有的铜线资源满足了数字用户和大业务量的需求。2、光纤接入网，这是长安地区用户接入网的主要方式，在短短的几年中，光纤接入网得到了前所未有的发展。分布在全市 30 多个接点约
23、 500 段线设备充分满足了用户对电信业务的需求。长安地区的接入网设备有贝尔、华为、中兴和 UT 四个厂家的设备。分布在长安的各个城区及乡镇。3、虽然长安电信在近几年得到了长足发展，但在偏远和不发达的农村普通电话业务还远未普及，而那些地区的农村需求越来越迫切。 3.2 分析存在的问题 随着西部大学城，西安航天产业基地，高新区二期创业基地，西安南客站落户长安区，长安区正在成为西安发展最快，最有潜力的一个新兴的城区。在不久的未来，将会成为西安的都市副中心。从目前的西安发展格局来说，重点发展区域处于西安城南和城北。长安区位于西安正南，自然禀赋优越，处于西安最有利的发展区位。高新区和曲江新区两个西安发
24、展最快，最有活力的国家级开发区已经和长安区有机的融为一体，这是西安近郊其它区县无可比拟的优势，也是推动长安发展的一个很有利的强大引擎。而与此同时，随着长安不断的发展各种电信新业务的开发和普及，这些主要是图书馆、医院、学校、党、政、军机关、各大银行、商贸、大型企业及网吧都将成为数据业务和今后宽带业务的主要用户。因此，物品公司下一不要分阶段、有选择地做好宽带网建设。 与实际相比较，长安区光接入网存在以下以下问题： 1）光纤接入网能满足用户对各种业务的需求。人们对通信业务的需求越来越高，除了打电话、看电视以外，还希望有高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、远程教学、视频点播（VOD）以及高清晰度电视（
25、HDTV）等。这些业务用铜线或双绞线是比较难实现的。 2）光纤接入网的性能不断提高，价格不断下降，而铜缆的价格在不断上涨。但总体来说，光纤的消费还是很高的。 3）光纤接入网提供数据业务，有完善的监控和管理系统，能适应将来宽带综合业务数字网的需要，打破“瓶颈” ，使信息高速公路畅通无阻。当然，与其它接入网技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。问题是成本较高。尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。另外，与无线接入网相比，光纤接入网还需要管道资源。这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术，9但又不得不选择无线接入技术的原因。现在，影响光纤接入网发展的主要原因不是技术，而是成本。但是采
26、用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势，尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不相同，但光纤到户是公认的接入网的发展目标。 3.3 业务需求的分析 我国接入网当前发展的战略重点已经转向能满足未来宽带多媒体需求的宽带接入领域(网络瓶颈之所在)。而在实现宽带接入的各种技术手段中，光纤接入网是最能适应未来发展的解决方案，特别是 ATM 无源光网络（ATM-PON）几乎是综合宽带接入的一种经济有效的方式。 由于长安区的楼宇分布密集，用户数量多,且基本为普通居民用户。需要网络覆盖范围较大。居民楼等用户密集区域，广阔的网络覆盖区域和大量的接入数需要强劲的网络核心为其保证充沛动力。并且由于接入单元的数量众多，其管
27、理工作非常复杂，因此在设备的性能要求具有足够的扩展性和智能性。另外，设备的安全性也同样至关重要。因此对于长安区网络建设要综合考虑多方因素。 现行小区的用户接入方式为 ADSL 接入方式,其属于铜线宽带接入。铜线宽带接入技术也叫做 xDSL 技术，xDSL 是各种类型 DSL(Digital Subscribe Line)数字用户线路)的总称，其中包括 ADSL 非对称用户数字环路、HDSL 高比特率的用户数字环路和 VDSL 甚高比特率的用户数字环路。 由于本地现行接入为 ADSL 本章只介绍 ADSL 接入，其他暂不介绍。 ADSL 是目前 DSL 中技术比较成熟的一种，也是普通家庭用户中最
28、普遍的一种。其优点是带宽相对较大、连接简单、成本较小。ADSL 系统主要是适合住宅用户，它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道。它在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率下行数据和一路模拟电话数据。各种信号以频分复用方式占用不同频段，低频段传输语音信号，中间窄频段传输上行信道数据和控制信息，剩下高频段传送下行信道数据和图像。从而成功避免了相互之间的干扰。即便边打电话与上网同时进行，也不会影响上网的速率和通话的质量。通常 ADSL 在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高 3.5Mbps 的上行速度和最高 24Mbps 的下行速度。 ADSL 技术允
29、许多种格式的数据、视频信号、语音以铜线为媒介从局端传给用户终端，可以支持高速 Internet/Intranet 访问、视频点播、在线业务、电视信号传送等。但它们的缺点是覆盖面有限，并且一般高速传输数据是非对称的，上行传输数据传输速度较低。 ADSL 是一种异步传输模式（ATM） 。在电信服务提供商端，需要将每条开通 ADSL业务的电话线路连接在 DSLAM（数字用户线路访问多路复用器）上。而在用户端，用户需要使用一个 ADSL 终端（由于类似传统的调制解调器（Modem） ，所以也称为“猫” ）来连接电话线路。由于 ADSL 使用的是高频信号，所以在两端还都要使用 ADSL 信号分离器（De
30、multipexer） ，将 ADSL 数据信号和普通音频电话信号分离开，以免用户打电话的时候出现噪音干扰的现象。 在实际应用中，由于有传输高频信号的限制，ADSL 需要电信提供商端接入设备和用户端口之间的传输距离不得超过 5 千米，也就是用户的电话线连到电话局的距离不能超过 5 千米。 总之，ADSL 是众多 DSL 技术中更为成熟的一种，其带宽较大、投资较小、连接简单的优点使其发展的很快。但从技术角度上看，ADSL 技术对宽带业务来说仍是一种过10渡性方法。长安区部分接入网分布如下图所示：长安部分光接入图4 接入网应用优化的方向 4.1 接入网的发展因素 1）宽带业务价值链的构建 运营商对
31、宽带接入网络的建设日趋理性，但从赢利模式上看，目前宽带网络运营商的主要收入来源于用户网络的接入费用，业务层次比较低，还远没有形成有效的宽带价值链。随着宽带网络的发展，宽带用户网络和附属支出资金流将逐渐增加，但其中交给 ISP 的网络费用是固定的，增加部分越来越多地偏向ICP。比较典型的如国内游戏网站 ICP、日本的“i-Mode”模式。在这种情况下，如果网络运营商加强与 ICP 的合作，利用自身天然的用户资源、便捷的收费渠道和业务提供商 ICP 的丰富业务，便可在满足用户业务需求的基础上，最终实现用户、ISP、ICP 的共赢价值链。 BAS 在宽带价值链中充当着智能业务触发和执行的功能，通过与
32、业务平台配合，可提供良好的可扩展性和快速业务生成能11力，也可促进宽带网络的持续发展和良好收益；只有通过专门的 BAS 设备才能构建宽带网络完善的用户管理和计费系统，使宽带网络朝着可运营、可管理、可持续增值的方向健康发展。BAS 是宽带网络规模发展的引擎，是不可缺少的网络部件。 2）支持用户综合业务接入，以降低建网的成本和风险 接入层网络的投资在整个电信网络中占 50%以上，覆盖面大而且广。为了避免接入层的重叠建网，要求设备供应商提供的接入设备除了能够支持各种接入技术外，还应具备这样的特点：支持从窄带业务向宽带数据业务的平滑演进，支持宽窄带业务任意发展，支持向下一代 NGN 网络演进。一方面可
33、以节省设备投资，缩短采购周期，避免重复建设；另一方面，在业务的开通上，可按客户业务需求灵活地布放各种语音、数据、多媒体、增值业务，快速满足大客户需求，降低网络运营风险。 以 DSLAM 的建设为例，众所周知，ADSL 是基于电话线的宽带接入技术，与现有 PSTN 网络的架构是紧密结合的。目前，DSLAM 的建设多采用端局模式，这在用户密集的节点是可行的，但其覆盖范围有限，无法快速满足中小规模局点和分散点的需求。如何适应现有 PSTN 的网络布局，实现快速、低成本的全网覆盖是运营商需要考虑的问题。一方面，需要提供系列化的产品规格，具备灵活的组网能力；另一方面，采用综合接入的思路，只要有语音的地方
34、就可以在现在或将来接入宽带，宽带的发展不受限。在原窄带接入网的地方，在原有用户框的基础上增加宽带业务板件，即可低成本地提供宽带业务，解决接入网宽带问题。在新建的空白区域，建议采用宽窄带一体化的业务接入平台，提供丰富的业务接口，适应网络发展和运营的需要。 3）接入设备对运营商自身网络资源的适应 运营网络在不同区域市场的光纤、传输、管线资源不尽相同，如何在网络的接入层充分利用现有的传输资源，解决管线不足甚至没有传输的问题，是运营商建网所面临的重要问题。传统的模式是采用 SDH，并布放大对数电缆（需要大量管孔）解决用户的语音和低速数据接入，采用光纤直联解决用户的宽带接入。这种建网模式既增加了传输、光
35、纤设备的投资和维护成本，又减缓了业务开通的速度。如何结合接入层传输资源的现状，提供综合低成本的解决方案，是运营商选择接入设备的一个必要条件，这种低成本的接入解决方案需要能够适应如下组网条件之一： 有传输设备：接入设备适应 SDH、MSTP 传输组网； 无传输设备，但有富余光纤资源：接入设备可自组环网、支持光纤直联，解决用户宽、窄带业务需求； 既无传输设备，又无富余光纤资源：接入设备支持 LMDS 宽带无线接入，以解决用户宽、窄带业务需求；当具备有线接入的条件时，再进行光纤接入。 4）接入网的维护能力和运维体制的适应性网络维护是电信运营的重要组成部分，网络设备和业务的可维护性将直接影响到运维成本
36、和服务质量。随着电信行业竞争的日益激烈和用户对服务质量日益提高的要求，电信网络和运营企业的运维体制都在发生着深层次的变革。电信竞争的核心主要集中在如何提高用户的满意度，提高话务量？如何吸引行业大客户，提高企业的投入产出比？面对这些客户化的接入需求，传统的营销模式和运维体制都发生了明显的改变。在营销模式上，传统运营商的营业厅模式已无法适应各类客户的区别服务需求，新运营商普遍推出了大客户营销模式和业12务超市模式来吸引大客户和话务量。但是，在运维体制方面，传统的按照业务类型独立维护各自业务网的分权、分级、分散型模式，使各业务部门互相独立，很难满足用户“一站式购齐”和统一维护的需求。 我们认为针对接
37、入网的综合化和融合化趋势，为了提高客户的满意度，降低维护 成本，达到提高人均效率的目的，应该建立起分层的接入网维护体制，核心思想是“设备层统一维护，业务层分权维护，并针对大客户实现数据专线的端到端全程维护和大客户自助维护系统” 。 其中，接入层网络设备具有点多分散、工作环境恶劣等特点，这就要求接入网设备层的网络管理系统具备集中网管（或分级分域的网管） 、远程版本加载、性能统计、统一宽窄带测试和远程监控等特点，并提供接入网元的集中维护、故障管理、性能管理和安全管理功能，最终能够实现“免维护” 。而接入网业务层的管理系统则应提供多业务管理手段，如宽带业务接入、端到端业务供给管理、性能管理、故障管理
38、、SLA 管理、计费管理等，并对用户信息、业务流量、业务供给、订购管理提供灵活的大客户自助管理。 这四个方面的因素，运营商、设备供应商和宽带业务价值链上的其它环节均需提供相应的解决方案。在接入层建网中，运营商有必要根据上面所分析的接入设备的特点或具备的性能，来选择综合实力强的设备供应商作为合作伙伴，构建一个接入层的精品网络，共同创造多赢时代。4.2 业务发展预测 自 EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太网联盟)在 2004 年 6月发布 EPON 技术规范 IEEE 802.3 ah 以来，EPON 技术得了到快速的发展，目前相关的芯片和设备均已成熟
39、。业内人士基本认为，FTTH 是宽带接入的最理想方式，而 EPON 也将成为一种被主流认可的宽带接入技术。 政府政策的支持和竞争日益激烈的市场是 EPON 技术快速发展的驱动力。随着我国的 IP 业务的不断增加和我国电信运营市场的逐渐开放，无论是传统电信运营商还是新兴运营商，为了能够在新的竞争环境中不败于电信行业之间，都把建设方向瞄准了 IP 业务的电信基础网。尽管早在 2000 年，EPON 国际标准已经出台，但是具体的商用建网，依旧是无章可循。现如今，中国电信的 EPON 企业所使用的标准已经成为国内部署 EPON 接入的主要参照标准。自从中国电信在2005 年决定率先使用 EPON 之后
40、，开始同中兴通讯、烽火通信等设备商探索EPON 接入的建网道路。有了开放的行业使用标准作保证，国内 EPON 产业链的发展也变得有章可循。主流设备商，华为、烽火和中兴相继推出了适合中国建网的解决方案，这些公司的 EPON 出货量也达到几百万线。窄带发展以来，由欧美制造商控制的制造格局，在 PON 主导的宽带市场已经有所改变，烽火、华为、中兴等厂商就是这一改变的贡献者。 作为下一代 PON 技术，10G EPON 具备与 EPON 兼容、宽带大、分光比大的特点，并与 EPON 网管统一现网可平滑升级，符合固网的未来发展趋势。它不但可以利用现有网络直接提速至 10 倍，并且能与我国电信运营商的宽带
41、规划所结合，支撑国内电信运营商中远期规划目标实现，支撑运营商在 IDC 业务、家庭客户业务的持续拓展。 因此，在下一代 PON 的激烈竞争中，10G EPON 得到了充分的发展空间，并且由于其具备自主知识产权和良好的扩充性和兼容性，未来拥有广阔的市场前景。134.3 光接入网的研究意义 随着 Internet 的快速发展,我国已经进入了一个信息交流爆炸的网络型社会,我们的学习、工作及生活已经无法再离开网络,光纤在传输带宽方面具有极大的优势。经过多年的发展,传输网已经基本上实现了数字化和光纤化,交换网也已经基本实现了数字化和程控化,而接入网却发展缓慢。为了提高网络业务的容量、质量、速度以及对网络
42、资源的开发利用,我们必须要突破这一瓶颈，最大程度的提高这“最后一公里”的传输效率。目前，国内 DSL 接入提供的速率大概为1Mbit/s 或者 2Mbit/s，对于宽带上网，这个速率似乎足够了，但是对于传输电视节目则明显不够了。常规数字电视 H.264 编码的一路 SDTV 节目需要 2Mbit/s,加上数据接入业务，接入带宽至少需要 4Mbit/s。这就使得改善接入网的速率问题更加紧迫。 现如今我国经济的高速发展,各地城市的迅猛建设 ,使得光纤通信再一次被人们关注。为了全面提升国家信息基础架构的安全、层次、质量,研究接入网是关键,而最终的解决方案是 FTTH。对于电信运营商而言,FTTH 是
43、关系到网络和业务转型的重要领域,采用 EPON 方式进行 FTTH 接入有其强大的优势。4.4 未来光接入网的发展方向 1)宽带化和综合化 宽带接入是市场发展的总体趋势，光纤入户将是宽带接入的必然。xDSL、双总线综合接入等作为完全光纤接入的过渡技术，将在未来几年内扮演宽带接入市场的主角。未来的接入网要实现单一平台上宽窄带多种业务的综合接入，实现业务与网络的分离，即要进一步向宽带化和综合化的方向发展。同时光纤接入网也要能够灵活支持与其它接入方式的联合组网。2)向下一代网络（NGN）的演进 从技术发展上来看，传统的电话网、数据通信网以及有线电视网三大行业的技术差别正在逐步消失，技术的融合将进一步
44、引发网络融合、业务融合及产业融合。下一代网络（NGN）是可提供包括话音、数据和多媒体等业务的综合的、开放的网络。其发展趋势可概括为：网络设备构件化、网络互通网关化、接入技术多样化、网管一体化、终端智能化、业务交换控制功能分离和核心网络分组化。 NGN 在未来通信网中占据主导地位后，光纤接入网也将随着融合到下一代网络当中。光纤接入网应该是一个不断发展、不断革新的开放体系，接入网设备可以通过相应的信令网关和中继网关将窄带业务接入到 NGN 网络中，通过宽带数据网关将宽带业务接入到 NGN 网络中。5 光接入网的优化原则 5.1 优化原则 经济性：优化过程中应最大限度地保护已有投资，尽量充分利用网络
45、中原有的设备。 兼容性：由于网络设备厂家众多，网络协议的互通性可能存在一定的问题，优化设计时有必要进行多方面的考察，选择具有开放性标准的产品与技术。 实用性：技术和设备选型不仅要考虑满足当前需要，还要考虑未来校园网络发14展和应用变化，同时更要考虑自身的实际需求。优化设计尽量采用成熟的主流技术，做到适当超前即可，不能一味盲目追求产品技术的先进性和高档次，避免浪费。 整体性：要对整个网络系统进行综合分析，合理配置资源，以最小的投入获得最佳的网络性能。网络是一个系统，要通盘考虑网络的各种资源配置，使其互相匹配，避免顾此失彼的情况出现，因此需要制定完备的优化计划。 5.2 接入网网络结构的优化原则
46、随着移动 SDH 传输网络的不断建设，网络规模越来越大，接入层网络结构也越来越复杂，网络中站点也越来越多，在接入层网络结构优化中需要考虑以下原则： 1）对于基站和重要的数据业务节点，应采用 MSTP 设备作为末端接入设备与汇聚节点组环，形成环网保护；在光纤资源受限的情况下，可采用链型结构组网。2）对于较零散的、安全性等要求不高的数据用户，在城域传送网内光纤资源丰富时，可综合比较投资成本与承载的业务量，适当采用点对点光纤直连方式。 3）对于接入层过大过长环路，可选择环上距离较近且能将现有环路进行拆分的节点，新建直接光缆路由，拆分后环路包含节点数目应当大致相当，详见下图所示新建光缆路由拆分接入层环
47、路示意图新建光缆路由较困难的情况下，可以采用同缆分纤拆环的方式进行拆分。同缆分纤拆分接入层环路示意图4）单节点下挂的支链数宜在 4 个支链以内，支链节点数目宜在 4 个以下，对于接入层过长链路，宜在建设初期杜绝长链的产生。对于已经存在的长链，建议考虑新建迂回路由，将长链成环，详见下图所示。新建迂回路由使长链成环示意图5）对于无法建设迂回路由的长链，建议同路由环回形成虚拟环，防止单个节点15失效（停电）影响所有下游节点业务，详见下图所示同路由环回形成虚拟环对于链路迂回路由超长（超过 10 公里） ，或者安全性不高的接入节点，建议不纳入接入环。6）对于接入层规模较大区域，通过合理选择汇聚机房，将汇
48、聚节点进一步下沉，对接入层按就近原则进行分割，详见下图所示汇聚机房示意图5.3 接入网的优化策略 对于一个正在运行的校园网，本文主要从网络拓扑结构优化、网络层优化和网络设备优化等三个方面来进行探讨。 1）网络拓扑结构优化 由于种种原因，如建网时的资金限制，网络扩展等造成的网络结构不合理，设备使用不合理，从而导致网络使用效率低，设备负担不合理，网络运行不稳定等现象，可以通过优化网络结构得到改善，从而提高网络资源的利用率。 目前校园网设计一般采用三层网络设计模型，分别为：核心层、汇聚层和接入层。以上三层有各自明确的功能定义，每层对网络设备和链路都有不同的性能要求。在同一层中运行的设备完成相似的任务
49、。网络中的各层可能包括路由器、交换机或者某种组合。 2）网络层优化 网络层主要从路由协议方面进行优化和调整，高效的路由协议、合理的 IP 地址和 VLAN 规划可以提高网络的整体性能。3）升级设备 根据用户实际流量决定是否需要更新网络设备，比如在接入层用交换机代替集线器，在汇聚层用三层交换机代替二层交换机。在充分利用校园网原有设备的前提下，应通过更新软件版本和增加扩展模块以支持新的应用（如 IPV6 的支持等） 。如果要购买新设备，需考虑其可扩展性、兼容性、安全性等因素。 4）合理设置设备 网络设备中仅安装必要的组件和保留必要的配置，去掉不必要的部分。对网络设备的配置除一般网络连通性配置外还应考虑： a 安全性配置：增加网络设备本身的访问控制以提高安全性，关闭不必要的服务端口。 16b 管理性配置：增加针对网络设备本身的远程管理配置，包括Web、Telnet、SNMP。 c 监控性配置：增加针对网络内部流量的监控配置，包括MIRROR、SFLOW/NETFLOW 等。6 光接入网的优化设计 6.1 针对接入网的优化 1）信令方式 接入网建设初期，很多电信局在交换机尚不能提供 V5 接口的情况下，为了尽早开通设备，减轻放装用户压力，引用了信令转换设备 STE。在连接方式上，STE与交换机以 NO。7 连接，与
