1、一 宽带接入网概述 通信网发展至今,发生了天翻地覆的变化,从模拟到数字,从 电缆到 光缆,从 PDH 到 SDH,从 STM 到 ATM,从 ATM 到 IP/DWDM,一代又一代新技术、新系 统层出不穷。然而,绝大多数新技术、新系 统都是应用于骨干网中,用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展,单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求,特别是 光纤技术的出现,以及用户对新业务,尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加, 给 整个网络的结构带来了影响,同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总之,用户对宽带综合业务的:需求和通信技术的迅速发展成宽带 接入网技术。电信业务向
2、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”解决方案是大家最关心的焦点。因此,接入网成网络应用和建设 的热点。 目前,骨干网已可以达到吉比特甚至太比特的带宽,高达 160Gbps 的波分复用系统的投入应用则解决了传输环节上的带宽问题。二 宽带接入技术发展现状传 统 的 接 入 网 主 要 以 铜
3、 缆 的 形 式 为 用 户 提 供 一 般 的 语 音 业 务 和 少 量的 数 据 业 务 。随 着 社 会 经 济 的 发 展 ,人 们 对 各 种 新 业 务 特 别 是 宽 带 综 合 业 务的 需 求 日 益 增 加 ,一 系 列 接 入 网 新 技 术 应 运 而 生 ,其 中 包 括 应 用 较 广 泛 的 以现 有 双 绞 线 为 基 础 的 铜 缆 新 技 术 、混 合 光 纤 /同 轴 (HFC)技 术 和 混 合 光 纤 /无线 接 入 技 术 、无 线 本 地 环 路 技 术 (WLL/DWLL)及 以 太 网 到 户 技 术 ETTH(光纤 到 路 边 、光 纤 到
4、 大 楼 、光 纤 到 Anywhere 的 统 称 )+ETTH(EthernetTotheHome)。 (1)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 展 新 技 术 ,充分 利 用 双 绞 线 ,是 电 信 界 始 终 关
5、 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 。 (2)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
6、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 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 在 内 的 很 多 国 际 组 织 和 论 坛 正 在 对 下一 代 的 结 合 MPEG-2 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 。
7、 (3)FTTx+ETTH。FTTH+ETrH 是 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
8、此 技 术 。 (4)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。三、宽带接入网运维工作问题所在伴随宽带市场的发展,运营商的运维压力日益增加,人力紧缺、成本增加正严重困扰着运营商的运维主管们。宽带接入网作为电信网络中宽带业务的最终承载,其数量多、覆盖广,是电信运维过程中的重头戏,也是运维压
9、力最重的部分。调查发现,几乎所有运维中心都认为宽带接入维护部门人力比较紧张、 现场维护压力大,而造成这一现状的原因,主管 们认为主要有以下几个方面: PC 故障带来大量无效运维工作; 新业务需要新的运维技术和手段,运 维人员 亟需培训; 宽带发展而人力补充不足,运 维力量受到严 重影响; 宽带发展迅猛,终 端开通压力增大; 铜线问题错综复杂,而运维手段单一。针对这些问题,我们做了更加深入的调查和分析,下面将分别进行阐述。1 PC 故障大量消耗运营商的运维力量PC 作为宽带应用的主要载体,由其产生的宽带故障占据整个宽带接入故障中很大的比例。调查数据表明,在所有宽带故障中,有 2/3 的宽带故障发
10、生在用户家中,而这些故障大部分都是 PC 及 MODEM 配置导致的。对于大部分 PC相关故障,是可以通过软件工具或者远程指导来解决的,只有少量的 MODEM硬件相关故障才必须派人上门服务。然而当前运营商由于缺少必要的远程运维工具,只有派人上门,这项工作已经成为运营商运维工作中最大的困扰之一:一方面大大消耗了运营商的运维力量,增加了运维成本,另一方面也在用户满意度方面打了折扣。这些 PC 及配置相关的故障为运营商带来了大量的无效运维工作,增加了运维成本。2 伴随宽带业务深入开展,运维人力资源问题逐步显现宽带业务的发展,对运营商的人力规划也提出了更高的要求。首先, 为缓解宽带业务开通、维护的压力
11、,运营商不得不增加相关部门的人力。 调查表明,由于宽带业务发展,有近 80的运维中心为此增加了运维人员,而增加的人力则主要集中在宽带运维部和数据运维部两个部门。其次,宽带业务现场维护工作的增加也为运维工作带来了非常大的压力。大部分运维主管认为宽带、数据及线路维护部门现场维护工作需求高,目前已处于严重超负荷状态。造成人力紧张的原因除现场维护需求增多外,还有用户对故障解决时间的期望:一方面用户希望维修人员在自己的空余时间上门,这造成了上门需求时间的相对集中;另一方面用户可能希望实时解决故障,这对运营商的快速反应提出了更高的要求。第三,新 兴业务发展,要求运维人员具有更高的运维技能。 调查发现,所有
12、被 访维护人员,都对人力技能提升提出了更高的要求。特别是家庭宽带新兴业务相关维护人员,更是希望能够在个人维护技能培训、维护手段更新方面得到有效改善。这说明对于宽带新兴业务,维护人员原有知识储备已难以应付,必须提升其技能并采用合适的运维工具。所以,对运营商而言,要想提高家庭宽带服务质量,仅仅简单增加线路维护人力是无法满足新业务发展需要的,必须采用有效的远程运维工具,实现运维模式从人力支撑型向知识支撑型的转化,才能彻底解决宽带业务发展带来的人力资源紧张的问题。3 宽带业务发展迅猛,终端开通压力明显增加据国际电联预测,我国目前每年都有上千万的新增宽带用户需要开通,这无疑给运营商带来了非常大的开通压力
13、。以每年 1000 万用户增长量来计算,运营商每年需要投入的开通力量就将达 2500 万人时(以 2 小时/ 用户、一次开通率80计),这还不包括当前一些新型家庭终端,如 IPTV 机顶盒的开通工作。这些工作量的增加相当于电信运营商在原有运维人力上重新增加 12000 人专职负责终端开通工作,这无疑是非常大的运营支出。如果不增加相应的人力, 则要么影响原有宽带业务的运维服务质量,要么延迟新增宽带业务的开通速度,这都不利于运营商的发展。4 线路情况复杂,运维手段单一在全部宽带故障中,除发生在用户家中的故障外仍有较高比例的线路相关故障,这些故障不仅为当前的宽带运维带来严重挑战,也为下一步新的宽带业
14、务的拓展带来不可逾越的困难。然而当前的线路运维手段过于单一,既严重影响了线路排障效率,也无法切实对线路质量进行准确评估,进而无法为宽带开通、提速提供必要的数据参考。调查发现,当前运 营商的线路维护手段多是通过人工分段排查,偶有借助窄带或宽带 112 来初步判障。大量存在的人工排障手段不仅耗费了人力、延长了故障排除时间,更可能因此而 损害运营商在客户心中的服务形象。5 宽带接入网面临的运维压力,已 导致运营商的 OPEX 大大增加宽带业务在带给运营商业务增值之外,也同时带来了大量运营支出。首先是业务发展带来的刚性人力增长,这无疑是运营商运营支出增加的一个重要组成。其次在维护工具更新和人力技能提升
15、方面,运 营商也投入了大量的运营成本。第三是 PC 侧的无效运维工作带来的运维成本增加。调查数据表明,运维主管们认为导致 OPEX 增加的最主要因素是新技术导致的人力成本增 长和 PC 等家庭网络带来的无效运维成本增加。可见,如果能有效降低这 2 部分的运维成本,无疑会给运营商带来更多的利润,同时也将把当前的运维工作水平提升到一个新的高度。6 当前运维部门的应对策略面对宽带接入网运维工作中的诸多问题,各地运维部门已从多方面入手,争取有效解决运维过程中的主要矛盾,以使本地区的宽带业务发展更为顺利。由于家庭网络的故障和现场维护需求给运营商带来的运维压力最为突出,故各地运营商都在这方面做了大量的工作
16、。但从调查结果看,当前运营商主要的解决办法集中在提升呼叫中心客户代表解答水平、建立门户网站及宽带社区提供 FAQ和增加现场维护人员上,其他方面则尚无良策。四 宽带接入网技术的发展主流ADSL 技术是在无中 继的用 户环路网上,使用有负载电话线提供高速数字接入的传输技术。其特点是可在现有任意 双绞线上传输,误码率低,下行速率可达 6Mbps,上行速率可达 144kbps 或 384kbps。 ADSL 所支持的主要业务是因特网和电话业务,其次才是点播 电视业务。 该技术的最大特点是无需改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务,从而得到世界上大多数 电信 运营商的青睐。目前,欧亚电 信部门与 飞利浦、
17、意大利 电信和三星 公司正在进行 ADSL 的试验工作。在北美,几个本地电话公司已计划在未来几年内铺设数百万线的 ADSL系统,从而可能促使其进入快速发展轨道。 ADSL 在我国的发展势头良好,广东视聆通宽带网最近已推出 ADSL 接入方式。由深圳市数据通信局主持的深圳ADSL 业务向全市全面开放的各项筹备工作正在进行之中。尽管 ADSL 技术已能很好地支持因特网 业务,然而其成本仍嫌偏高,用户侧设备的安装仍嫌麻烦。于是,国际电联开发出一种简化的无分路器的 ADSL 标准,并已在 1998 年 10 月通过 G.992.2 建议,在北美称为万能 ADSL。该方案在用户处不用电话分路器,从而使价
18、格大幅下降,代价是下行速率降到 1.5Mbps 左右。目前,有关简化 ADSL 的开发工作已获得 微软、 英特尔、康柏、LT 、思科、英国电信、 德国电信、地方贝尔等各行各业的一致支持,应用前景十分可观,有可能发展成为电信运营商近期的主要宽带接入方案。这种技术是在 ADSL 技术 上发展起来的,可在很短的双绞铜线上传送比 ADSL 更高速的数据,其上下行传输速率可以扩展至 25Mbps-52Mbps,同时允许 1.5Mbps 的上行速率,其传输距离会分别缩短至一千米或三百米左右。它与 FTTC(光纤到路边)技术相结合,可作为 PON(无源 光网 络)的补充,可以提供光纤铺设成本、电子设备成本和
19、提供的带宽能力方面的最佳平衡,是一种比较现实的理想带混合接入方案。光纤接入:未来接入的主要技术在网络宽带化需求推动下,全球光通信技术和建设得到飞速发展。DWDM(密集波分复用)技术突飞猛进,目前高达 160Gbps 的波分复用系统已投入应用;海底 光缆建设铺天盖地,据美国 KMI 公司统计,1995 年-1998 年,世界海底光缆敷设新增投资 149 亿美元,新敷光缆长度 26.4 万话路公里。预计到2000 年, 光纤通信规模将达到 200 亿-300 亿话路公里( 卫星通信的 4-5 倍);到2015 年,多数发达国家的 电信网将基本完成国光纤化的进程,从而跨入 全光网络时代。在此背景下,
20、光接入技术无疑成为热门技术而备受关注。同时,由于光 纤具有无限带宽、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰 能力强等优点,从而,光纤接入技术成为未来接入网的主要实现技术。采用光接入技术的接入方案有 HFC(光纤同轴混合网)、PON(无源光网 络)、 APON(基于 ATM 的无源光网络)、SDH 等。无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手段接入的技术。无线接入技术可以分为 移动接入和固定接入两大类。移动无线接入网包括蜂窝移动电话网、无线寻呼网、无绳电话网直至个人通信网等,是当今通信行业中最活跃的领域之一。固定接入是从交换节点到固定用户终端采用无线接入,它实际 上是 PSTN/ISDN
21、 网的无线延伸。接入方式有无线用户环路(WLL )、数字直播卫星通信(DBS)、本地多路分配业务接入(LMDS )、多点多路分配业务系统(MMDS)、甚小孔径卫星终端(VSAT)等。其中,WLL 因其部署灵活、建网速度快、适应环境能力强、网络配置 简单等优点,近年来颇受青睐。DBS 方案也已开始进入实用阶段,目前,在美国已经开始提供 DBS 服务,主要进行因特网接入,其中最大的 DBS 网络就是 休斯网络系统公司的DirectPG。宽带固定无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势,不仅 开通快,维护简单、用户较密时成本低,而且改变了本地电信业务的传统观念,最适于新的本地网 竞
22、争者与传统电信公司和 有线电视公司展开有效竞争,也可以作为电信公司有 线接入的重要补充而得到应有的发展。五、宽带接入网运维工作发展趋势探讨随 着 电 信 行 业 垄 断 市 场 消 失 和 电 信 网 业 务 市 场 的 开 放 ,电 信 业 务 功 能 、接 入 技 术 的 不 断 提 高 ,接 入 网 也 伴 随 着 发 展 ,主 要 表 现 在 以 下 几 点 : (1)接入 网 的 复 杂 程 度 在 不 断 增 加 。不 同 的 接 入 技 术 间 的 竞 争 与 综 合 使 用 ,以 及 要求 对 大 量 电 信 业 务 的 支 持 等 ,使 得 接 入 网 的 复 杂 程 度 增
23、 加 。 (2)接 入 网 的 服 务 范 围 在 扩 大 。随 着 通 信 技 术 和 通 信 网 的 发 展 ,本 地 交 换局 的 容 量 不 断 扩 大 ,交 换 局 的 数 量 在 日 趋 减 少 ,在 容 量 小 的 地 方 ,改 用 集 线器 和 复 用 器 等 ,这 使 接 入 网 的 服 务 范 围 不 断 扩 大 。 (3)接 入 网 的 标 准 化 程 度 日 益 提 高 。在 本 地 交 换 局 逐 步 采 用 基 于 V5.X 标准 的 开 放 接 口 后 ,电 信 运 营 商 更 加 自 由 地 选 择 接 入 网 技 术 及 系 统 设 备 。 (4)接 入 网
24、应 支 持 更 高 档 次 的 业 务 。市 场 经 济 的 发 展 ,促 使 商 业 和 公 司 客户 要 求 更 大 容 量 的 接 入 线 路 用 于 数 据 应 用 ,特 别 是 局 域 网 互 连 ,要 求 可 靠 性 、短 时 限 的 连 接 。随 着 光 纤 技 术 向 用 户 网 的 延 伸 ,CATV 的 发 展 给 用 户 环 路 发展 带 来 了 机 遇 。 (5)支 持 接 入 网 的 技 术 更 加 多 样 化 。尽 管 目 前 在 接 入 网 中 光 传 输 的 含 量 在不 断 增 加 ,但 如 何 更 好 地 利 用 现 有 的 双 绞 线 仍 受 重 视 ,但
25、 对 要 求 快 速 建 设 的大 容 量 接 入 线 路 ,则 可 选 用 无 线 链 路 。 (6)光 纤 技 术 将 更 多 的 应 用 于 接 入 网 。随 着 光 纤 覆 盖 扩 展 ,光 纤 技 术 也 将日 益 增 多 地 用 于 接 入 网 ,从 发 展 的 角 度 看 ,SDH、ATM、IP/DWDM 目 前 仅适 用 于 主 干 光 缆 段 和 数 字 局 端 机 接 口 ,随 着 业 务 的 发 展 ,光 纤 接 口 将 进 一 步扩 展 到 路 边 ,并 最 终 进 入 家 庭 ,真 正 实 现 宽 带 光 纤 接 入 ,实 现 统 一 的 宽 带 全光 网 络 结 构 ,因 此 ,电 信 网 络 将 真 正 成 为 本 世 纪 信 息 高 速 公 路 的 坚 实 网 络 基础 。 宽带接入业务发展方兴未艾,通过该系统构建以客户服务为中心的新型运维机制,建立以专家知识为支撑的新型运维系统, 实现宽带业务运维与宽带业务全方位服务支持的高度融合,促使运营商的接入网运维工作迈上一个新的台阶,并为其宽带业务运营带来更多的增值惊喜。