FGCT第四学期接入网论文准备资料作业关于我国宽带接入网的调研.doc

关于我国宽带接入网的调研引言 现代通信网包括核心网和接入网。核心网正在频繁地更换新技术，以支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务，最终成为数字化、智能化、宽带化和光纤化的网络；而接入网做为语音、数据和活动图像等全业务综合的主要部分和必经之路，仍是以铜缆双绞线为主（90%以上）的原始模拟系统，两者技术上存在较大反差。接入网已成为制约整个通信网进一步发展的瓶颈，竞争已从核心网转向接入网。接入网的发展前景 接入网市场规模大，技术竞争激烈，发展较快，由于对多种因素敏感，目前还没有一种绝对主导的技术，窄带接入仍处于主要地位。从长远来讲，宽带化是接入网发展的必然趋势，光纤接入网是未来的发展主流，FTTH是最终目标，以ATM无源光网络代表接入网的发展方向，无线接入由于其组网方便、使用灵活、成本低等特点，也将占有一席之地。一宽带接入网发展前景1.1 宽带化是接入网发展的必然趋势 多媒体和Internet等新型业务的迅速发展，要求低成本、高质量的宽带解决方案。接入网作为最靠近用户的基础网络，须同时支持图像、数据、语音等各类业务；核心网已逐步宽带化，接入网也只有宽带化才能充分利用核心网的巨大带宽资源，满足日益增长的业务需求。据了解，128kbit/s的接入速率能满足80%左右的业务需求；2Mbit/s的接入速率能满足90%左右的业务需求；10Mbit/s的接入速率能满足92%左右的业务需求，未来的宽带业务信息速率最高可达几百兆比特每秒（高清晰度电视 150Mbit/s）。因此宽带化是接入网发展的必然趋势。1.2 光纤接入网是未来的发展主流，FTTH是最终目标 光纤具有容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点，而光纤接入网的高性能、宽带宽，最能适应未来的宽带接入发展方向，最终目标是以FTTH实现的全业务接入网。 FTTH为纯光纤接入，由于光纤价格、用户需求和市场等原因，FTTH仍然是一个长期任务，分阶段、有步骤地向FTTH演进，是接入网未来的发展方向。 FTTH的普及将在2005年以后，目前光纤接入主要应用于城域网的主干层和接入层，或直接到大、中型企事业用户，其中无源接入主要是ATM-PON，由于基于ATM，成本较高；有源接入主要是基于SDH，适用于大企业集团用户。1.3 ATM无源光网络（A-PON）代表接入网的发展方向 与有源光网络和铜线网络相比，A-PON 更简单、更可靠，并易于维护，特别是当FTTH大量使用时，有源器件和电源备份系统将从室外转移到室内，维护成本也会降低，最终会使运营者和用户双方受益。 与E-PON相比，APON已经营了近10年，有明显综合技术优势，标准化工作已基本完成，设备研制正在进行，QoS正是强项。 A-PON既能提供传统业务，又能提供先进的多媒体业务宽带平台。人们普遍认为，A-PON 是宽带综合接入中最有效的方式，但目前离最终的商用还有一段距离。二发展我国宽带接入网的一些建议2.1建好窄带光纤接入网当前，我国正在进行接入网的规划和建设。现在建设的接入网主要是提供话音和中、低速数据传输业务。为了优化网络，兼顾长远发展的需要，克服铜线双绞线的不足，加强了光纤接入网的建设，首先提供窄带业务，逐步向宽带业务过渡。因此，窄带光纤接入网是宽带接入网的基础。只有建好了窄带光纤接入网，才有利于将来向宽带业务发展。交换机远端模块技术成熟，组网灵活，应用范围较广，但网络升级困难，对发展高速数据业务和宽带多媒体业务十分不利。如果今后5年内本地仍以提高电话普及率为主，通过窄带ISDN已能满足一般用户数据业务和多媒体业务需求的情况下，采用交换机远端模块即能满足“少局所、大容量”，优化局所布局的要求。对于电话普及率较高、用户对新业务需求迫切的地区，则建立具有多种业务综合接入能力的光纤接入网是合理的选择。V5接口是一种较成熟的用户信令和用户接口，但V5接口没有传送网管信息的功能。采用V5接口的光纤接入网切断了交换机对用户引入线的测量和管理功能。目前为了解决接入网系统的正常运行，各接入网设备厂商均为自己的设备配置了一套管理系统。这些管理系统均为专用系统，不同厂商之间不能互通。这种现象在相当程度上抵消了V5接口的开放性，不利于优化网络结构。制订接入网集中维护管理系统的临时企业标准和接入网的集中维护管理系统与本地网网管系统的接口标准。使得接入网的网管问题可得到妥善解决。窄带光纤接入网的普遍使用必将促进电信网向少层次、多功能方向演进，在网络优化的基础上，促进宽带业务的需求，逐渐向宽带接入网发展。特别是无源光纤网是便于向宽带业务升级的较好结构。2.2充分利用已有的铜线资源经过“八五”和“九五”期间超常规的快速发展，我国电信基础网的建设已具有相当规模。在“八纵八横”光缆骨干网逐步完善的同时，至1997年8月全国公用网局用交换机容量已突破1亿门，而且以每年近2000万门的速度增长。我国已铺设用户双绞线1亿多对，用户线平均长度约3.4km。尤其是经过了“九七”户线工程后，大中城市基本实现了新建居民住宅电话线入户，有些地方甚至有双线或多线入户，旧住宅的用户线也得到改造。为了满足电话业务和电话普及率的需要，近几年仍将继续敷设铜线电缆，每年约15002000万线。分布合理、覆盖广泛、数量众多的用户双绞线为电信业务的开展奠定了基础，也是当前电信业务接入的主要手段。随着网络的不断优化，接入网覆盖范围逐渐扩大，同时对接入网的接入能力要求不断增加。以铜线双绞线组成的接入网不能满足这些要求，更难胜任长期发展的需要，因而逐渐引入了光纤接入。光纤接入网是接入网的发展方向，光纤到家庭是接入网的发展目标。但是要在短期内完全用光纤取代铜线，实现光纤到家，这是不可能的。主要是投资太大，标准尚不成熟，设备有待改进，成本有待降低，宽带业务的需求也有一些不确定的因素。因此在一定时期内铜线双绞线在接入网中仍然有一定的地位，在全业务宽带接入网发展的初期和中期，铜线双绞线仍将起着重要的作用。为了充分利用已有铜线资源，满足当前电信发展的需要，同时能开展部分新业务，已经研究出了一些基于铜线双绞线上的接入技术。这些技术统称为xDSL。HDSL可在两对或三对全双工铜线上得到E1速率的电路，传输距离达45km。ADSL可在一对0.40.5mm双绞线上提供下行28Mbit/s、上行160640kbit/s速率的全双工通信，传输距离为4Km左右。VDSL可以利用一对用户电话线传输对称或不对称的超高速信号；不对称VDSL的下行速率为12.9655.2Mbit/s，上行速率为1.62.3Mbit/s；对称VDSL速率为19.2Mbit/s；根据速率不同接入线长度在0.31.5Km之间。由于近期实现FTTH成本很高，主要是采用FTTC和FTTB。在光纤到路边或大楼以后，ADSL和VDSL可利用现有铜线双绞线作为引入线，为用户提供宽带业务。ADSL可满足近期发展的需要，VDSL可满足相当长一段时间的需要。特别是VDSL传输距离较短，使得码间干扰大大减少，对数字信号处理的要求大为简化，收发机成本约为ADSL的1/2，是目前最有应用前景的铜线接入技术。ATM-PON与xDSL相结合是宽带接入网的一种廉价的解决方案。ADSL用得少，主要是用户尚不需要这样高的速率。就是装得起，也用不起。在近期内应推广低速率ADSL，如ADSLLite或GLite。建议有关部门进行铜线高频传输特性研究和试验，以充分利用铜线资源，满足一段时期宽带接入的需要。建议再敷设的铜线电缆不要用0.32mm线，而用0.40.5mm线或五号电缆。2.3作好接入网的发展规划为了提高网络性能，优化网络结构，减少不合理的网络布局，最重要的方案便是减少网络层次，实现“少局所、大容量”，逐步向两级网过渡。目前我国正在进行“拆点并网”，逐渐引入光纤，扩大接入网的覆盖范围，首先满足当前窄带业务的需要，然后再根据业务的需要，逐渐发展宽带业务。现在建设的窄带接入网要能实现平稳过渡，在向宽带业务升级时，不能影响已有网络和设备的正常工作。为此，就要作好接入网的发展规划。接入网一般分为3层：主干层、配线层和引入层。在实际应用或建网初期，可能只有其中的一层或两层。主干层以环形网为主。用纤芯做保护时，光缆芯数为主干层节点数乘以配线层光缆芯数。每个主干层的节点数一般不超过12个，建议大城市主干层采用144芯以上光缆，中城市和乡镇的主干层光缆可适减。配线层有树形网、星形网、环形网和总线形网，其中重要用户可采用环形或单星形网。为便于向宽带业务升级，建议有条件的地方尽量采用无源光纤网（无源双星结构）。配线层光缆一般为1224芯，智能大楼和乡镇网可用68芯。引入层可以与综合布线建设相结合，可以用光缆、铜线双绞线或五类电缆等。由于大城市和沿海发达地区业务量发展较快、种类繁多、用户密集，可采用以端局为中心的环形结构。视各端局具体情况，可设置多层环或多个主干环。如北京市1998年新计划建设100个主干环。主干环以大容量同步数字传输系统为主，重要用户备双重路由，各小区节点分别按区域划分，接入主干环。由于中小城市和农村用户密度较低，业务种类简单，宽带新业务需求较少，可暂时采用星形结构，视具体业务及环境选择有源双星或无源双星网，待用户和业务发展后再逐步建立环形网。接入网的建设要纳入本地网的发展规划中。要结合已经制定的本地网建设目标，依据城市发展规模和业务发展的需要，积极引入接入网新技术，合理调整新建局所的布局，充分挖掘现有局所的能力，按照接入网建设步骤及升级策略，以用户需求为导向。分析用户密度及用户分布情况，选好目标局（即长远局址）和用户光节点位置。大城市目标局容量可达1520万门，农村人口2025万人设一交换局，容量510万门。而用户光节点可大到2000线，小到几十线，乃至一个光节点一个用户（即FTTH）。同时还要选定集中监控维护管理系统的位置。可根据运用环境、业务需求及综合设备成本和性能，合理选择有线接入方式、无线接入方式和有线/无线混合接入方式，作好本地网的统筹规划。2.4加强宽带接入技术和设备的研究改革开放以来，我国电信网发展迅速，光纤通信技术水平不断提高，光纤通信产业已初具规模。我们极希望21世纪初能用以自己的技术生产的设备来装备我国电信网。外国公司利用其先进的技术装备，雄厚的经济实力，并充分利用我国改革开放政策，使其产品大量涌入我国，使我国目前的干线网和移动通信网基本上是采用外国公司的设备建设起来的。特别是电信网上的设备“八国九制”，虽然都是同步数字系列，但仍然有一些问题，难于管理。接入网设备却不一样。由于各方面的重视，仅用一两年功夫，我国窄带接入网在开发、研制、生产及现场试验等方面均与发达国家处于同一方队，培养了一批技术人才，推出了一批较为成熟的接入网产品。在第一批进网试用的8种有源光接入设备中，国产占了三种，第二批进网和正在研制的国产设备和厂商更多，这是我国光接入网建设的坚实后盾。国家应对国产接入网设备采取扶持政策，在性能接近、价格相当的条件下，优先采用国产设备，使国产接入网产品尽快占领市场，促进民族工业的发展。在现有窄带光纤接入网研究成果的基础上，为了适应发展的需要，国家要加大力度开展宽带光纤接入网的研究。现在我国已掌握了窄带PON技术，已有产品推向市场。宽带PON，特别是ATMPON是目前宽带接入最有效而成熟的方案，也是21世纪初期宽带接入的主要形式。因此要集中力量，开展ATMPON的研究，2000年以前掌握ATM-PON的基本技术，2002年形成产品，满足我国市场的需要。接入网的网管和宽带接入接口（包括VB5.1和VB5.2接口）也是宽带接入网的关键技术，应加大力度攻关，为实现平稳升级、公平竞争打下基础。各国接入网的环境和条件差别很大。p系统适合日本国情，而美国却发展HFC和SDV，这些设备不一定适合中国。要组织力量尽快开发出适合我国国情的、有竞争力的接入网产品，特别是宽带接入网产品。国产接入设备应该是自主开发、引进技术和投入生产三方面结合起来。我国宽带接入网装备的设备应该以国产品为主。2.5因地制宜地发展宽带接入网接入网的建设要从实际出发，满足需要，远近结合，适度超前。我国城市和农村、东部和西部经济发展不平衡，其通信发展水平、电信业务需求和网络装备状况也不一样。因此要因地制宜地建设光纤接入网，特别是要根据需求来发展宽带接入网。省会城市和沿海开放城市等经济发达地区应积极建设光纤接入网，逐步停止或减少大对数电缆的使用，率先使光纤通达所有办公楼，并根据用户需要，提供光纤到小区或光纤入户的能力。应采用大芯数光缆，网络拓扑为环形和星形（总线形）相结合，环形和综合布线相结合。对于大用户应尽量做到逻辑上的双路由、双归属，以保证其可靠性。主干层多采用有源SDH155Mbit/s或622Mbit/s或更高速率的设备，配线层如果是大用户群仍采用SDH、如果是小用户群、近期又无大的发展可采用无源光纤网（PON）或PDH设备。有条件的地方可以进行FTTH试验。对于光缆难以到达、维修困难或环境变动等特殊环境，或用户密度大、有线难于增容的地区，可选择无线接入方式。对于近期宽带业务的需求可采用ADSL方式，逐步发展ATM-PONVDSL，以充分利用已有铜线资源，减少投资。随着宽带业务的发展，到2010年应具有光纤入户的能力。经济较发达的地级城市和经济发达、地形不复杂的农村应推广光纤接入，逐步实现光纤到大楼、光纤到小区、光纤到乡镇、光纤到行政村。要根据当地的实际情况，选取合适的接入方式来优化网络结构，在提高电话普及率的同时，兼顾其它业务的发展。主干层仍采用大芯数光缆，网络拓扑采用环形和星形（总线形），设备可采用155Mbit/s或622Mbit/sSDH，配线层可采用有源光纤网（DLC）、无源光纤网（PON）或PDH设备。对于个别有宽带需求的用户，可采用ADSL方式。随着宽带业务普及率的提高，逐步发展ATM-PONVDSL。根据需求和环境条件，可选一些无线接入方式。在经济欠发达的西部地区市、县，应结合本地实际情况，可采用小芯数光缆，也可采用铜线接入。小芯数光缆一般为6芯至数十芯，设备可用DLC、PON、PDH或交换机远端模块，也可以根据条件采用无线接入、点对多点微波，超远距离可采用无线电台、无线扩频设备，也可考虑采用卫星通信Ku波段或C波段接入。其他城市和地区可根据本地的实际情况，合理地加快光纤化的进程，采用光纤、铜线和无线接入相结合的方式，既要满足当前业务的需要，又要兼顾长期宽带业务的发展。2.6密切关注和及时研究IP技术对传统电信网的影响Internet的爆炸式发展，使IP技术对传统电信网产生了强烈的冲击，以IP技术为基础的分组化网络所具有的高效率、低成本和强大的业务支持能力，使传统电信网受到严峻的挑战。随着IP技术的不断发展、完善和市场的不断扩大，IP有能力成为下一代的宽带业务网的承载技术，以电话交换为基础的传统电信网逐步向以IP技术为基础的宽带多媒体信息网演进。这种网络的骨干层将由以DWDM技术为基础，OXC和OADM为节点的全光传送网和高速骨干路由器组成，通过各种边缘路由器将以LAN为基础的本地网络业务汇集到骨干路由器，各种业务信息都以IP包的形式进行传送，IP包可以直接调制在光纤上进行传输，即采用IPoverWDM/Optical。这种网络结构的演变虽然有一个较长的过程，但必将对宽带接入网的发展建设产生深刻的影响。因此，我国应紧密跟踪IP相关的技术和市场发展状况，超前研究相应的发展策略。总之，接入网的改造和建设是一个长期任务，不可能一蹴而就。特别是我国要建成宽带光纤接入网更是一个长期的过程，要在试点基础上逐步铺开，切记不要一刀切，否则会造成浪费。要根据当地的实际情况、业务需求，按步骤、分阶段发展宽带接入网。同时要根据市场发展和竞争形势，适度超前，加快光纤接入网的建设，以免失去发展机遇。