GPON技术在安哥拉卫星城用户实现方式的探讨

崔 华

GPON是基于 ITU-T.984.x标准的新一代宽带无源光综合接入标准,是 PON系列中架构最完备、标准内容最完整、应用前景广阔的技术。目前该技术已经能够满足规模商用要求,具有高带宽、高效率、大覆盖范围、可靠性高、抗电磁干扰、维护成本低、用户接口丰富等优点,代表了固定宽带接入的发展方向,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。

安哥拉首都罗安达社会住房项目,有普通住宅20002住户,底商 246户,分布在 24个地块,每个地块由不同层数的居民楼组成,每个楼层有 4个用户。该项目还配套开闭所 13个、泵房 24个、变电所 77个、中学 8所、小学 9所、幼儿园 24所、污水处理厂 1个、净水厂 1个、高压变电站 2个。新社区目前没有任何电信设施,需要全部新建,一期实施的配套电信工程采用 GPON接入技术,提供话音、数据、视频等通信业务,实现三网合一的宽带接入网络。

1 系统设计

安哥拉电信将光缆从首都罗安达汇接局引至本工程中心电信楼通信机房,用 12芯光缆从中心机房通信设备引至设有 OLT设备的小区机房,社区内 OLT到各地块电信间之间,采用多条 48芯或 96芯无源光纤,电信间至各公寓楼及其他共建用户的光纤,将根据具体用户需求而定。

图 1 GPON系统拓扑图

小区中心机房设置一台高端路由器,其上行与安哥拉电信提供的光缆线路连接,接入安哥拉电信IP网络,下行采用 10GE链路连接 2台核心交换机,用来提供数据和语音 NGN接口。通过波分复用 (WDM)技术,即 EDFA(掺铒光放大器)和合波器,将有线电视 1550nm波长信号和语音、数据 PON的信号合在同一根光纤上传播。

中心机房配置系统所需独立网管,为小区提供网络管理,可满足 Web、认证和统计等功能。在中心机房设置 BRAS宽带接入服务器,对所接入的用户进行认证和授权。

VOD系统汇聚了视频处理、数据通信、数据传输、业务运营管理等多个领域的技术,以及贯穿分布式流媒体分发网络、宽带接入网络、机顶盒设备等多个网络和设备。为了给安哥拉社会住房项目提供配套的 VOD服务,在中心机房单独配置 VOD视频点播服务器,基于宽带网络,通过 IP技术实现用户视频点播业务,客户端通过计算机网络获取视频图像后,采用计算机软件来实现视频节目的点播 (非硬件数字机顶盒方式)。

设置在几个地块电信间的 OLT设备,上行与中心机房 2台核心交换机分别通过 12芯光缆连接,下行通过分光器与各类用户ONU或MDU采用光纤连接,GPON系统拓扑如图 1所示。

按照住宅小区的规划,全部 24个住宅用户地块分为 6个区块,如图 2所示,在每个区块机房配置一套 GPON核心设备 OLT。光线路终端 (OLT)位于局端,连接用户端 ONU和汇聚网络。对于用户端,每个端口支持 2.5Gb/s下行传输速率和1.2Gb/s上行传输速率。

根据不同类型用户的情况,用户终端接入部分采用了 FTTH和 FTTB的不同方案。其中,对于住宅和底商用户采用 FTTH光纤到户的方案,提供的ONU/ONT可以同时提供 VoIP语音,高速上网和CATV有线电视的接口,实现三网合一的功能。对于学校和工厂企业,采用 FTTB光纤到楼的方案,提供的 MDU同样可以同时提供 VoIP语音,高速上网和 CATV有线电视 RF的接口。

图 2 小区区块划分图

2 接入方式

2.1 住宅用户

如图 3所示,住宅用户的接入是由所划分区域的 OLT通过光纤连接到各公寓的分光器,每个ONU的上下行流量,通过一根光纤传送到无源分光器。分光器位于最终用户附近,通过一根光纤连接至局端。当分光比为 1∶32时,覆盖范围可达20km,分光比为 1∶64时,则距离较短。

图3 用户接入方式图

对于高层公寓 (大于 5层),每栋楼设置 1个1∶64分光比的分光器,对应 OLT的 1个 PON口,分光器放在楼宇的弱电竖井内。对于 5层的低层公寓,每 2栋楼对应 OLT的 1个 PON口,分光器放在楼宇的弱电竖井内。公寓的分光器引出多条光纤,与每户内设置的 ONT连接。每户安装的一套ONT为住宅用户提供所需的 2个电话接口、4个宽带接口 (150m2住宅用户提供 6个宽带接口)和1个 CATV的 RF接口。每幢高层公寓的弱电竖井配置 1台具有 2个电话口的 ONU,为电梯提供语音电话业务,电梯里的 ONU都应配置 UPS备用电池,满足应急电话的需求。

2.2 其他用户

1.每个中学、小学、幼儿园及污水处理厂、净水处理厂配置 1台 MDU,可提供 16个电话接口、16个以太网接口,并经 ONU可提供 1个有线电视 RF接口,通过光缆与所划分区域的 OLT下的1个 1∶8分光器连接。每个点的语音业务由集团电话 IPPBX提供,IPPBX的上行宽带接口可以直接和 MDU的宽带接口连接。每个点的数据业务可以通过连接 2层交换机扩展宽带数据点。

2.每个开闭所、变电所、泵房、高压变电站各配置 1个 ONU,分别提供 2到 3个电话接口和4个宽带接口,并可根据用户需要增配有线电视RF接口,通过光缆与相邻公寓楼内分光器连接。

3 组网方案

3.1 分光器及分光方式

分光器网络建设可以采用一级分光和二级分光2种模式。一级分光能让用户享受到更高的带宽,也方便对设备进行维护操作,但是需要较多的用户光缆;二级分光可以较大地提高 PON接口利用率,节省一定的光纤资源,但增加了故障点。既要充分利用 GPON资源,又最大程度地节约光纤资源,推荐采用一级分光和二级分光相结合的模式。

按照楼群特点,分光器按楼栋布放,在低层 (5层)住宅楼中使用先1∶2、再 1∶32的二级分光,每 2幢 5层住宅楼合用一个 PON口。由于分光器是无源设备,体积小、重量轻、安放容易,可在楼层的设备间或弱电井内布放,只要安装稳固,也可采用室外柜挂墙或落地安装。其余 9层、11层、13层楼栋可使用 1∶64一级分光,并在每幢楼楼底置放分光器供本楼住户使用。在幼儿园、小学、中学等公共建筑实行 FTTB,使用一个 1∶8的分光器,就可以满足用户的需求。

3.2 分光器的设置位置

在 GPONFTTH的组网方案中,小区机房的OLT设备,通过 GE/10GE接口上联到承载网,与城域网、NGN核心网、IPTV等网络互通,为客户提供高速宽带、NGN语音、IPTV等三重播放业务。

无源分光器可放在靠近 OLT的小区区块或地块电信间光缆交接箱内,也可放在靠近用户的公寓楼弱电竖井内。若放在区块或地块电信间内,通过分光器 (分光比为 1∶32或 1∶64)引出多条光纤,然后将光纤直接部署到每户,在每户安装一套ONU,通过 ONU提供多个 POTS接口、多个以太网数据接口和 CATV电视接口。这种方式减少了分光器的使用数量,提高了 PON接口利用率,但是增加了光缆和管道的数量,降低用户使用的安全性和可靠性。

无源分光器若放在靠近用户的公寓楼弱电竖井内,OLT与分光器之间采用 2条光缆环形双向保护方式,虽然增加了分光器的使用数量,PON接口利用率相对较低,但大大减少了光缆和管道的数量,提高了用户使用的安全性和可靠性。

4 结束语

随着安哥拉市场建设规模的逐渐扩大,GPON系统设计将会以全新的理念,基于现在与未来需求并代表通信发展趋势的最优化的方案,应用在安哥拉住房建设项目中。

(责任编辑:诸 红)