楊柳
(中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司黑龍江分公司,哈爾濱 150080)
集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)是依托先進(jìn)的傳輸骨干網(wǎng)及接入網(wǎng)資源,為集團(tuán)客戶(hù)在其機(jī)構(gòu)網(wǎng)點(diǎn)之間提供點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的專(zhuān)用鏈路,或公共互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)及各種行業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)享高速度、高質(zhì)量、高可靠性、高安全性的網(wǎng)絡(luò)通信和綜合業(yè)務(wù)信息化服務(wù)。其特點(diǎn)是為客戶(hù)量身定制業(yè)務(wù)帶寬需求、對(duì)通信信息安全保密、具有靈活穩(wěn)定和維護(hù)方便的傳輸通道。
近年來(lái),隨著集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)發(fā)展需求越來(lái)越多,用戶(hù)對(duì)專(zhuān)線(xiàn)接入的要求也隨之不斷提高,這對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商采用的接入組網(wǎng)方式提出了更高的技術(shù)要求。
傳統(tǒng)的集團(tuán)客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)接入組網(wǎng)主要采用光纖收發(fā)器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、SDH、PTN等光端機(jī)實(shí)現(xiàn)光纖接入,這些技術(shù)雖然能為用戶(hù)提供安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,但在全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下,用戶(hù)的需求將以IP化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主,帶寬將從原來(lái)的2 Mbit/s逐步發(fā)展到100 Mbit/s甚至GE,上述技術(shù)不僅占用大量的光纖資源、管孔資源,同時(shí)會(huì)占用大量IP城域網(wǎng)接入交換機(jī)端口,導(dǎo)致不斷的增加局端設(shè)備,機(jī)房空間壓力增大,由于大量的跳纖和有源設(shè)備的使用,維護(hù)難度加大,不能提供更安全的QoS保障。另外,在某些集團(tuán)客戶(hù)業(yè)務(wù)接入比較集中的地區(qū),基站傳輸設(shè)備光口資源有限或者基站出口光纜纖芯資源緊張,這些問(wèn)題是傳統(tǒng)SDH、PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)法解決的。
PON網(wǎng)絡(luò)由OLT(光線(xiàn)路終端)、ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)和ODN(光配線(xiàn)網(wǎng))組成。OLT提供話(huà)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)接口,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能。OLT位于局端,是整個(gè)PON系統(tǒng)的核心部件,向上提供接入網(wǎng)與核心網(wǎng)/城域網(wǎng)的高速接口,向下提供一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的PON接口。ONU位于用戶(hù)端,終結(jié)光纖鏈路,并提供對(duì)用戶(hù)業(yè)務(wù)的各種適配功能。ONU負(fù)責(zé)向終端用戶(hù)提供所需的話(huà)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)接口。ODN是由無(wú)源光分支分配器組成的光纖分配網(wǎng)絡(luò),使得一個(gè)PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個(gè)ONU共享,節(jié)省了大量的光纖資源。ODN負(fù)責(zé)連通OLT與所屬的ONU,ODN為OLT與ONU之間提供光傳輸手段,其主要功能是完成光信號(hào)功率的分配。
相比傳統(tǒng)的SDH、PTN接入網(wǎng)絡(luò),PON網(wǎng)絡(luò)具有更廉價(jià)的設(shè)備成本,更充裕的設(shè)備端口資源,可利用的帶寬性?xún)r(jià)比高,相比傳統(tǒng)的光纖收發(fā)器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器,PON網(wǎng)絡(luò)具有可網(wǎng)管、可監(jiān)控的能力。PON上行速率1.25 Gbit/s,下行速率高達(dá)2.5 Gbit/s,可以滿(mǎn)足未來(lái)各種集團(tuán)客戶(hù)業(yè)務(wù)的需求。同時(shí),PON網(wǎng)絡(luò)只有局端(OLT)和用戶(hù)側(cè)設(shè)備(ONU)為有源設(shè)備,中間的光分布網(wǎng)絡(luò)均為無(wú)源分光器,無(wú)需提供電源、空調(diào)等機(jī)房設(shè)備,不占用機(jī)房空間,只需安裝在光交接箱或光分配架的適當(dāng)位置即可,易于維護(hù)。更重要的是采用PON技術(shù)組網(wǎng)可以大大的提高光纖資源的使用效率,從局端的一芯光纖,最后可以分支到32/64個(gè)終端ONU設(shè)備,極大的節(jié)省了光纖資源。綜上所述,PON網(wǎng)絡(luò)具有高帶寬、廣覆蓋、低成本、單纖接入、接口豐富等優(yōu)勢(shì),是集團(tuán)客戶(hù)的最佳實(shí)踐方式。
但PON網(wǎng)絡(luò)在保護(hù)方面存在著欠缺,所以對(duì)一些安全級(jí)別要求較高的重要集團(tuán)客戶(hù),不適合用PON網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù),而應(yīng)采用傳統(tǒng)的SDH或PTN組網(wǎng),保證數(shù)據(jù)的可靠性。
互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)是為集團(tuán)客戶(hù)提供各種速率的專(zhuān)用鏈路,連接公用互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)方便快捷的獨(dú)享高速互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)服務(wù)。
集團(tuán)客戶(hù)數(shù)據(jù)流經(jīng)傳送網(wǎng)到達(dá)數(shù)據(jù)城域網(wǎng)后至CMNet出口,示意圖如圖1所示。
圖1 互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)流
話(huà)音專(zhuān)線(xiàn)是通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)將集團(tuán)客戶(hù)交換機(jī)接入到運(yùn)營(yíng)商交換網(wǎng)絡(luò),為客戶(hù)提供固定電話(huà)等多種增值話(huà)音服務(wù)。
IMS業(yè)務(wù)通過(guò)PON網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)傳送到IMS平臺(tái)。鐵通固話(huà)通過(guò)PON網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)傳送至鐵通IP前置機(jī),示意圖如圖2所示。
數(shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)是為集團(tuán)客戶(hù)提供各種速率的透明數(shù)據(jù)傳輸專(zhuān)用鏈路,建立安全、可靠、高速的專(zhuān)用數(shù)據(jù)通道環(huán)境,承載話(huà)音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)。
本文的數(shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)特指總點(diǎn)(A端)和分點(diǎn)(Z端)的業(yè)務(wù)模式,業(yè)務(wù)接入分為兩種:A端與Z端均采用PON網(wǎng)絡(luò);A端采用PTN方式接入,Z端采用PON網(wǎng)絡(luò)接入,示意圖如圖3所示。
對(duì)于一般的集客專(zhuān)線(xiàn),無(wú)論是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)還是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),客戶(hù)側(cè)所用的傳輸設(shè)備不外乎SDH、PTN、光轉(zhuǎn)、ONU這4種,以某市應(yīng)用較成熟的烽火廠家的設(shè)備為例,每種方式按能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求的最低配置選型,具體的設(shè)備型號(hào)參見(jiàn)括號(hào)內(nèi)文字,PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的投資對(duì)比如表1所示。
圖2 話(huà)音專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)流
由表1可看出,PON接入方式投資較PTN接入方式降低成本平均達(dá)91%,較SDH接入方式降低成本平均達(dá)90%,較協(xié)轉(zhuǎn)方式增加成本平均達(dá)12%。
PON網(wǎng)絡(luò)部署光分路器時(shí),采用2:N的光分路器,光纜環(huán)路保護(hù),雙上聯(lián)至兩個(gè)OLT設(shè)備,當(dāng)光纜出現(xiàn)故障,PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的業(yè)務(wù)中斷情況對(duì)比如表2所示。
由表2可看出,采用2:N的PON接入方式與SDH、PTN接入具有相同的安全性。
目前,ONU設(shè)備的新功能已成熟商用,支持以太網(wǎng)交換機(jī)的功能,包括二層交換、NET轉(zhuǎn)換,并兼容POS話(huà)音接口,支持IMS業(yè)務(wù)。這樣,采用PON網(wǎng)絡(luò)將節(jié)約更多的設(shè)備,未來(lái)的PON網(wǎng)絡(luò)將更加扁平化。PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的其它對(duì)比如表3所示。
目前,已經(jīng)商業(yè)化的PON技術(shù)均需要采用光分路器來(lái)分配光信號(hào),從而引入了很大的光信號(hào)衰減,限制了PON的傳輸距離與分路比。同時(shí),該技術(shù)在下行方向采用了廣播技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)共享帶寬,因此限制了用戶(hù)接入的平均帶寬,不能很好的適應(yīng)高質(zhì)量、高帶寬、實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)。
圖3 數(shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)流
表1 PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的投資對(duì)比
表2 PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的業(yè)務(wù)中斷情況對(duì)比
表3 PON方式與SDH、PTN、協(xié)轉(zhuǎn)方式的其他對(duì)比
為了解決現(xiàn)有PON傳輸距離短、分路比低等問(wèn)題,滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的帶寬需求,比較理想的辦法是采用WDM PON技術(shù)。
WDM PON采用波分復(fù)用技術(shù),是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò),WDM PON在同一根光纖中雙向采用的波長(zhǎng)數(shù)目在3個(gè)以上,能夠以較低的成本提供較大的接入帶寬。此外,WDM PON可以跟現(xiàn)有的PON在同一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)上共存,無(wú)需改動(dòng)系統(tǒng),即可提升網(wǎng)絡(luò)的能力,解決現(xiàn)有傳輸距離和分路比等問(wèn)題,使PON網(wǎng)絡(luò)既能服務(wù)傳統(tǒng)的家庭用戶(hù),也能服務(wù)大企業(yè)用戶(hù),拓展了PON網(wǎng)絡(luò)的使用場(chǎng)景,是未來(lái)PON網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一種趨勢(shì)。
目前,運(yùn)營(yíng)商的集團(tuán)客戶(hù)接入建設(shè)方式較為混亂,傳統(tǒng)的接入方式,維護(hù)困難,存在大量不可管、不可控的盲點(diǎn),給網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)一定隱患,同時(shí)也阻礙了網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展。PON網(wǎng)絡(luò)具有低成本、接入靈活、擴(kuò)展能力強(qiáng)、具備管理能力等優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)一般集團(tuán)客戶(hù)接入方式首選。
隨著通信技術(shù)的全面發(fā)展,在視頻業(yè)務(wù)的推動(dòng)下,未來(lái)光纖接入技術(shù)將向更高速率、更多傳輸波長(zhǎng)、更廣覆蓋范圍的方向發(fā)展,在這樣的趨勢(shì)下,以低成本實(shí)現(xiàn)高帶寬的WDM PON技術(shù)有望獲得更廣的市場(chǎng)空間??梢灶A(yù)見(jiàn),10 GEPON、WDM PON等新技術(shù)的逐步商用,將為接入網(wǎng)帶來(lái)一場(chǎng)融合革命。
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電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化2015年12期