關于寬帶光纖接入網規劃及相關原則

關于寬帶光纖接入網規劃及相關原則

光纖接入網 規劃 FTTLAN 網絡結構

隨著IP業務的爆炸式增長和我國電信運營市場的日益開放，無論是傳統電信運營商還

是新興運營商，為了在新的競爭環境中立于不敗之地，都把建設面向IP業務的電信基礎網

作為他們的網絡建設重點。作為寬帶城域網的重要組成部分，寬帶接入網是業務節點與數據

用戶端設備之間、為用戶供給電信業務而提供所傳送承載能力的實施系統。目前，接入層技

術方案以光纖接入網為主，使光纖進一步向用戶靠近，便于為用戶提供高質量的綜合業務。

但寬帶光纖接入網是一個對業務、技術、成本十分敏感的領域，而且投資比重大、建設周期

長。因此，結合當地現有電信網絡和國民經濟發展的具體情況，總體布局、網絡結構、規模

容量，充分考慮建設成本和網絡的靈活性，制定出一套合理的寬帶接入網規劃方案尤為重要。

本文主要以中等城市為模型來探討寬帶光纖接入網規劃及相關原則。

1 用戶分類與業務預測

由于地區間發展的不均衡性，不同城市在寬帶城域網建設中所提供的服務平臺也有所不

同，這主要取決于城市特點、發展程度、服務重點等方面，同時業務內容主要取決于需求對

象及工程重點項目內容。根據業務需求對象即用戶類型的不同，將寬帶用戶類型大致分為以

下七類：政府機關、金融證券、智能大廈、住宅小區、賓館酒店、學校醫院和企業科研。

（1）政府機關用戶

政府機關是一個重要的市場領域，由于其地位特殊，對社會的影響力較大，他們對寬

帶接入的需求主要是來源于“政府上網工程”和辦公的信息化，公開化。隨著各行各業信息化

進程的加快，城市范圍內計算機網絡互聯業務需求變是更加迫切。

（2）金融證券用戶

金融證券用戶是電信運營商一大客戶，主要開展數據通信、計算機聯網等各類交互式

多媒體業務，為金融、銀行及證券公司等提供專網服務，實現銀行、信用社的通存通兌等業

務。

（3）智能大廈用戶

智能大廈、高層寫字樓是商業客戶等集團用戶最密集的地方，這些集團用戶一般都是電

信運營商的大客戶，集團用戶對資費的敏感度低于家庭用戶，用戶的需求是要能提供綜合、

可靠、安全的網絡業務，寬帶高速互聯接入、局域網互聯及其他基于寬帶接入網的業務如高

速數據傳輸、數據中心、視頻會議等都有廣闊的市場前景，這些用戶同樣會有IP電話的需

求。

（4）住宅小區用戶

隨著人們對信息渴望程度的日益提高，在智能小區、生活小區建設寬帶信息化小區已成

為各電信運營商競爭的一大焦點，對于各電信運營商而言，這既是增值業務的發展點，也是

一個介入電信業務新領域的切入點。在這些商住小區建設寬帶信息化，向用戶提供高速上網

業務、小區的信息社區服務包括社區管理、電子商務、VOD、事務處理等等。

（5）賓館酒店用戶

隨著酒店管理系統的不斷完善，酒店上網業務必將成為今后的熱門話題。酒店上網業務

提高了賓館酒店的知名度以及服務檔次，在為顧客提供優質服務的同時，在增加了其自身的

效益。客人可以在酒店上Internet進行工作和商務活動，也可以通過Internet查詢酒店情況，

進行酒店的預定、結帳等活動，極大地方便了顧客。

（6）學校醫院用戶

學校醫院對寬帶接入的需求來源于電子化教學、遠程教育、遠程醫療和信息化社區等。

（7）企業科研用戶

企業上網主要是通過上網了解國內外經濟形式，在網上捕捉商機，發掘新的市場空間，同

時還可以在網上宣傳企業。科研單位通過上網實現遠程數據處理、監測控制及異地科研合作

等業務。

2 寬帶接入方式

寬帶接入網按接入方式可分為如下幾類：

FWA技術主要有3種，即MMDS（多路多點分配業務）、DBS（直播衛星系統）和LMDS

（本地多點分配業務）。其中LMDS技術最受關注。但由于我國還未劃定無線頻段，技術標

準不統一，成本較高，網絡規劃較難，目前尚未規模投入商用。

FSO接入方式是利用光纖通信技術以空氣為傳播媒介進行光信息發送接收的技術。具

有建設成本低，通信速度快、結構簡單靈活、網絡升級容易等優點。能很好地解決無線接入

的瓶頸問題。但容易受天氣的影響，服務質量難以保證。因此，FSO主要運用在應急通信

和現有光纖網絡的備份上。

xDSL（x數字用戶線）屬于銅線傳輸技術，根據信號傳輸速度和距離的不同以及上行

和下行速率對稱性的不同，xDSL技術可分為HDSL（高速數字用戶線）、SDSL（單線數字

用戶線）、VDSL（甚高速數字用戶線）和ADSL（非對稱數字用戶線）等。其中ADSL技

術最為成熟。ADSL利用FDM（頻分復用）技術，分別在不同的頻段上傳送話音信號

（0-4KHz）、上行數據（20-50KHz）、下行數據（150-550KHz或140KHz-1.1MHz）。ADSL

傳輸系統的下行速率為8Mbit/s，上行速率為640kbit/s，主要解決由交換機到用戶傳輸不對

稱的交互式寬帶業務的傳輸問題。目前，ADSL設備的費用還比較昂貴，難為普通用戶所接

受。在寬帶光纖接入網建成之前，主要作為過渡階段解決散居用戶寬帶業務的需求。

PON技術是一種點對多點的光纖傳輸和接入技術，采用光纖到戶和光纖到辦公室，利

用無源光器件，采用波分復用和無源光功率分離技術靈活組網。基于ATM的PON稱為

APON，APON系統的核心是在PON上采用TDMA方式傳輸ATM信元，物理層上下行方

向一般采用TDM/TDMA技術。APON可提供全業務接入能力、靈活的業務接入接口和提高

帶寬利用率，滿足不同用戶的需求。但APON標準不刊登本地環，并具有缺少視頻傳輸功

能、結構復雜、造價昂貴等不足。基于Ethernet（以太網）的PON稱為EPON，EPON技術

是基于APON技術提出的，它利用以太網技術，將ONU（光網絡單元）取代用戶側SONET

分插復用器和路由器，OLT（光線路終端）取代端局的SONET分插復用器和ATM交換機。

EPON技術具有前端設備和維護費用低、網絡結構靈活、允許多層安全保證等特點。但EPON

現在還面臨實時話音傳輸中和IP圖像業務傳輸平臺等技術挑戰，同時EPON技術正處于商

業開發的起始階段，預計離商用化還有一定的距離。

HFC利用Cable Modem技術，采用模擬傳輸方式，綜合接入多種業務信息。HFC網絡

結構在光纖層采用星型，同軸電纜部分為樹型，上行速率為512kbit/s，下行速率為10Mbit/s。

HFC的優點是下行可同時傳送模擬廣播電視節目，另外初次投資不高就可覆蓋較大用戶群。

但由于HFC基于模擬調制技術，存在如漏斗嘈聲等技術缺陷，當用戶數多時每用戶可用的

帶寬下降，此外Cable modem僅有地區標準且不統一，不代表技術發展方向。 FTTLAN是

利用以太網技術，采用光纖到ONU、然后利用UTP五類線分配接入方式，為用戶提供電話、

電視和數據等寬帶接入服務。以太網技術具有技術成熟、成本低、結構簡單、速率快、穩定

性高、共享性能好、可護充性好、便于網絡升級，又特別適合于突發性數據業務等特點。但

它的不足之處是用戶隔離方法較為煩瑣且廣播包較多，只有通過細致的網絡規虹和管理以及

選擇高性能設備來彌補。FTTLAN根據ONU的位置不同，主要可分為FTTZ（光纖到小區）

＋LAN和FTTB（光纖到大樓）＋LAN兩種接入方式。目前FTTH（纖到家）成本過高，

普通用戶無力承擔，因此只能部分實現光纖化。從總的發展趨勢看，在接入網中光纖必將代

替電纜，直接面向用戶，實現純光纖接入，即FTTH方式。

總的來說，隨著信息傳輸向全數字化過渡，以太網技術將成為城域網的主要接入層技術，

光纖接入方式必然成為寬帶接入網的最終解決方法。

3 組網原則

（1）組網指導思想

滿足當前迅速增長的多種業務需求和承載各種應用系統。提供網絡能力、優化網絡結

構、加強網管功能、完善支撐系統和業務平臺，滿足用戶對網絡層面的業務需求，同時為應

用層面的業務拓展提供基礎保證。保證網絡的可靠性和可管理性。

（2）組網基本原則

寬帶光纖接入網規劃應結合現有光纜網絡結構，以近中期相結合為原則。 現在寬

帶城域網的建設正處于初級階段，因各地區和城市內各區域發展不平衡，對業務需求不一，

并且用戶比較分散，呈現不確定性。考慮到占領市場和投資的經濟性，組建寬帶城多應按分

布規劃實施的原則。

4 匯接節點設置選址原則

由于寬帶光纖接入網工程建設目前尚未形成既定的技術標準和規范根據，匯接節點設置

選址主要遵循以下原則

（1）一個匯接節點覆蓋范圍為以500m為半徑組成的小區或5-15幢多層住宅樓群。

（2）一個匯接節點的收容用戶數量一般為300-1000戶，最多不超過1000戶。

（3）匯接節點盡量與其他電信設施合用，以解決節點設備機房問題。

（4）匯接節點的位置應便于光纜和電纜的出入。

（5）匯接節點的位置應避免有腐蝕性氣體、易遭雷擊、高壓輸電線下、強干擾區、潮

濕地區、低洼地、防洪堤壩附近等易遭破壞的地方，設備必須放在室內。

5 節點帶寬分配原則

從目前寬帶用戶的實際流量考慮，在規劃過程中，核心節點之間分配一個1000Mbit/s

帶寬，匯接節點按需要增加相應的接口板或交換機，以提供足夠的用戶接入端口，當用戶流

量達到一定規模以后，采用中繼流量的負荷分擔。近期規劃（1年），10Mbit/s的端口總數

量應該和收容用戶數量相當，樓道交換機上行接口速率至少應按接入速率總和的1/5收斂配

置，即每個寬帶用戶至少分配2Mbit/s帶寬。對于住宅小區，按20％寬帶接入率分配帶寬。

對于黨政機關、金融證券、智能大廈、賓館酒店、學校醫院和企業科研用戶，考慮其內部已

有局域網、上行可分配100M-1000Mbit/s帶寬。

6設備端口配置要求

（1）園區交換機； 上行端口：1-2個1000Ba-Sx 下行端口：20-50個10-100Ba-Tx、

2-10個100/1000Ba-Sx。

（2）樓道交換機 上行端口：1-2個100/1000Ba-Sx 下行端口：20-50個100/100Ba-Tx。

7 光纜網絡結構

根據RBB模型，寬帶城域網可分為核心層、匯接層和接入層三層。核心層主要完成數

據的傳輸功能，負責全網業務的轉接和業務疏通，實現城域內數據交換及與IP網絡互聯。

匯接層主要負責區域內業務的匯聚和疏導，要求提供業務調度和路由能力、多協議處理能力

和多業務接入能力。接入層負責將業務就近接入匯接節點，要求設備具有多業務接入能力、

多種接入手段和良好組網能力，可以迅速靈活的接入用戶。

在傳統電信網絡中，一個城市有多個母局，每個母局又帶有多個郵電所、模塊局窄帶

接入點。一般情況下，在母局中選出兩個設為核心節點，核心節點原則上不直接進行業務接

入，但考慮建設初期業務量不大，為了節省投資，也可以考慮承擔匯接節點的功能，以后當

業務量大了再進行功能分離。其他母局、現有郵電所、模塊局和窄帶接入點等設備為匯接節

點、匯接節點采用中等容量的具有多業務匯接與分發能力的寬帶交換機，與核心節點采用雙

歸屬的方式連接，以減少核心節點故障可能造成的不利用影響。用戶接入點主要設備為樓道

交換機，具備切實可行的數據業務解決方案和多種寬帶業務接入能力。對于可靠性要求高或

有條件的寬帶用戶，可考慮采用兩個方向路由接入兩個不同物理位置匯接節點。

在現有電信網絡中，各電信母局之間一般都已有中繼光纜，同時各電信母局自身已有主

干光纜環，交設置了不少窄帶接入點。若每個匯接節點都和核心節點有光纜相連，那樣將需

要敷設大量的光纜和占用大量的管道資源，光纜網絡勢必也將非常復雜。

在規劃中，光纜敷設采用一步以位方式。寬帶按入網網絡結構的選擇應結合寬帶接入點

分布的特點、路由情況及業務要求，綜合考慮、適當選擇。既要充分考慮到網絡的經濟性和

技術性，又要顧及發展的需要，同時還要考慮寬帶接入的窄帶需求以及網絡的運行和調配靈

活性，如擴容、調度及應急等因素，寬帶接入網光纜網絡結構，主要考慮以下兩種方案。

（1）星型方式 母局匯接節點到匯接節點按星型點到點連接、構成有源星型或雙星

型網絡結構。 該結構的優點是：結構簡單、容易規劃、光纜的投資相對較小、缺點是；

占用管孔多，每個用戶是單路由，安全可靠性差。對一些用戶密度代、近期變化大且離局較

遠的地區不失為一種行之有效的方式。 （2）環型與總線型結合方式 母局匯接節點采

用從本節點出來的光纜雙向進纖方式，匯接環由大芯數主干光纜構成，環上光纜采用不遞減

方式，每個匯接環上一般接4-6個匯接節點。匯接節點至樓道交換機采用星形點到點連接。

該結構的主要優點是匯接環光纜占用管孔少，纖芯使用率高，易于調度，安全性高。 對

一些在母局匯接節點間總線上的重要其他匯接節點，為解決單一物理路由的不安全性，每個

光節點可采用通向兩個母局匯接節點方向的進纖方式，形成對該匯接節點的雙向接入方式，

當其中一個母局匯接節點出現故障時，可通過另一母局匯接節點疏通，增加了接入業務的可

靠性，同時，當用戶光纜有富余時可作為局間中繼用。但該方式增加了匯接節點設備負載，

同時使網絡構造復雜，不宜大量使用。 對于該母局內一些距離較遠，用戶較分散，有

待進一步規劃、開發的區域、匯接節點可采用星型方式來組網。對于現有管孔數量不足，用

戶數量集中在本局范圍，而城市規劃基本成形的區域，應優先考慮采用環型與總線型結合方

式組網。

8 纖芯配置原則

（1）匯接節點

對于星型組網方式，每個匯接節點下6芯光纜，從主干到分支光纜逐級遞減。

對于環型與總線型結合組網方式，匯接節點從匯接環上雙向24芯，同時匯接環上至少

預留12-24芯。

匯接環采用單模光纖光纜，通常從幾十到幾百芯不等，建議采用帶狀光纜。

（2）匯接節點至樓道交換機

根據業務需求配置纖芯數：每一個100M/1000Mbit/s以太網端口占用2芯，并用適當

纖芯預留。建議采用多模光纖光纜。

9 總結

本文主要根據現有電信網絡和城市各區域經濟發展的具體情況，在寬帶城域網建設初

期，為寬帶光纖接入網規劃提供原則指導。