基于光纖到戶(hù)技術(shù)實(shí)現智能小區三網(wǎng)融合
隨著(zhù)流媒體業(yè)務(wù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣,小區住戶(hù)傾向于獲得更高、更穩定、更可靠的上網(wǎng)速度,對網(wǎng)絡(luò )帶寬提出了新的需求?,F有的小區寬帶接入網(wǎng)均是基于同介質(zhì)的,其中同軸電纜頻帶最寬,非屏蔽數據電纜次之,電話(huà)雙絞線(xiàn)最窄。這3種物理介質(zhì)原先分別適用于廣播電視、計算機數據和電話(huà)信號的傳輸,于是由電視、數據、電話(huà)3種業(yè)務(wù)提供商分別建設的3種接入網(wǎng),重疊在一個(gè)住宅小區,這不僅對社會(huì )資源造成極大的浪費,且較難提供長(cháng)距離、高帶寬的業(yè)務(wù)支持,因此接入網(wǎng)就成為了用戶(hù)接入城域網(wǎng)的一個(gè)瓶頸。
三網(wǎng)融合的目標在于將計算機網(wǎng)絡(luò )、廣播電視網(wǎng)絡(luò )及電信網(wǎng)絡(luò )相融合,形成一個(gè)全數字化統一的網(wǎng)絡(luò )系統,支持包括數據、視像和話(huà)音在內所有業(yè)務(wù)的通信。這一網(wǎng)絡(luò )系統使三網(wǎng)在技術(shù)上趨于一致、在網(wǎng)絡(luò )上可以互聯(lián)互通、在業(yè)務(wù)上互相交叉滲透、在應用上統一IP協(xié)議、在經(jīng)營(yíng)上競爭與合作,以向人們提供多樣化、多媒體化、個(gè)性化服務(wù)的同一目標逐漸交匯,行業(yè)管制和政策方面也逐漸趨向一致。
現階段小區業(yè)主對信息通信的要求日益提升,尤其是對高速的接入手段產(chǎn)生了明顯的需求,光纖的應用自然進(jìn)入了眾人的視線(xiàn)。光纖不僅頻帶寬、通信容量大,并可有效方便地實(shí)現應用業(yè)務(wù)的無(wú)限疊加,較好地滿(mǎn)足未來(lái)寬帶綜合業(yè)務(wù)的發(fā)展需要,從根本上避免重復投資帶來(lái)的資源浪費。對智能小區而言,光纖直達業(yè)主家庭,并將光網(wǎng)絡(luò )單元(ONU)安裝在業(yè)主家中,用光纖代替接入網(wǎng)的銅纜部分,在端局和住戶(hù)之間實(shí)現無(wú)銅線(xiàn)連接的光纖到戶(hù)(FTTH)技術(shù),更是具有能夠提供超大帶寬、維護和安裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn),被業(yè)內人士及專(zhuān)家普遍認為是未來(lái)寬帶接入網(wǎng)的主要形式。
1選擇適合智能小區的光纖到戶(hù)技術(shù)
光纖接入網(wǎng)(OAN)是指接入網(wǎng)中傳輸媒介為光纖的接入網(wǎng)。光纖接入網(wǎng)包括光網(wǎng)絡(luò )單元ONU(遠端設備)和光線(xiàn)路終端OLT(局端設備),其通過(guò)傳輸設備相連,在整個(gè)接入網(wǎng)中完成從業(yè)務(wù)節點(diǎn)接口到用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )接口間有關(guān)信令協(xié)議的轉換。
隨著(zhù)IP技術(shù)日趨完善,多數運營(yíng)商已將IP作為數據網(wǎng)絡(luò )的主要承載技術(shù),由此也衍生出大量以以太網(wǎng)為基礎的接入技術(shù)。EPON就是其中之一,其采用點(diǎn)到多點(diǎn)結構、無(wú)源光纖傳輸,在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。而在物理層采用了PON技術(shù),在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議,利用PON的拓撲結構實(shí)現了以太網(wǎng)的接入。因此,其綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
(1)成本低、易于維護、方便擴展。
(2)提供極高的帶寬。
(3)傳輸范圍廣。
(4)帶寬分配靈活,服務(wù)有保證。
通過(guò)以上分析,EPON技術(shù)不僅成本更低,且技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈均較為成熟,是當前光纖到戶(hù)的最佳解決方案。
2選擇適合智能小區的EPON結構
EPON拓撲結構有總線(xiàn)結構、樹(shù)形結構、環(huán)形結構和星型結構等。對于接入率較高的智能小區,在建設時(shí)宜采用樹(shù)形結構組網(wǎng),有利于降低接入成本。樹(shù)形結構的EPON在傳輸方面采用點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結構的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò ),其拓撲結構如圖1所示。
OLT(光纜終端設備)是用于連接光纖干線(xiàn)的終端設備。其作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口,將交換機的交換功能與用戶(hù)接入完全隔開(kāi)。一方面將承載各種業(yè)務(wù)的信號在局端進(jìn)行匯聚,按照一定的信號格式送入接入網(wǎng)絡(luò )以便向終端用戶(hù)傳輸,另一方面將來(lái)自終端用戶(hù)的信號按照業(yè)務(wù)類(lèi)型分別送入各種業(yè)務(wù)網(wǎng)中。
ONU(光網(wǎng)絡(luò )單元)是通過(guò)POS無(wú)源光分器與跟網(wǎng)絡(luò )終端OLT取得聯(lián)系的設備。該設備的作用是終結來(lái)自OLT的光纖,放在用戶(hù)駐地,為接入網(wǎng)提供用戶(hù)側終端設備的接口。ONU的網(wǎng)絡(luò )端是光接口,用戶(hù)端是電接口,因此具有電/光和光/電轉換功能,以及相應的監控和維護功能。
OND(光分配網(wǎng)絡(luò ))是光纖接入網(wǎng)中設置在光線(xiàn)路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò )單元(ONU)之間的線(xiàn)路和設備的總稱(chēng),用于分配光信號功率,在OLT和ONU之間提供光信號傳輸的物理通道。[page]
3智能小區光纖到戶(hù)組網(wǎng)方案
采用EPON組網(wǎng)方式,不僅簡(jiǎn)化了小區內的布線(xiàn)路由,還減少了各系統重復繁雜的布線(xiàn)施工,同時(shí)由于光纖能提供超大帶寬,在接入網(wǎng)上較好地實(shí)現了有線(xiàn)電視廣播、寬帶和電話(huà)接入,如圖2所示。
整個(gè)FTTH寬帶接入網(wǎng)由OLT、小區光纖網(wǎng)絡(luò )、ONU這3部分組成。OLT為多業(yè)務(wù)集中控制單元,主要負責帶寬控制、鑒權管理、故障捕捉,并將數據及視頻廣播信號變?yōu)楣庑盘柡筮M(jìn)行分發(fā)。OLT支持虛擬專(zhuān)網(wǎng)(VLAN)的劃分。小區光纖網(wǎng)絡(luò )采用單模光纖。ONU為多業(yè)務(wù)用戶(hù)單元,在用戶(hù)家中完成光電信號轉換,為用戶(hù)提供高速數據、旁路語(yǔ)音和視頻服務(wù)。針對當今家庭居住使用設備的情況,在ONU的功能配置上,最好保證每戶(hù)有4個(gè)網(wǎng)口(每個(gè)網(wǎng)口速率約100Mbit·s-1)、2個(gè)電話(huà)接口以及一個(gè)有線(xiàn)電視口。每個(gè)網(wǎng)口、電話(huà)口和電視口均能單獨控制,便于計費、管理。
采用EPON組網(wǎng),融合后的三網(wǎng)以新方式為小區住戶(hù)提供各自業(yè)務(wù),同時(shí)也為小區搭建起一個(gè)成熟的、開(kāi)放式的接入平臺,使智能小區的各子系統協(xié)調、統一的發(fā)揮作用。
3.1數據和語(yǔ)音業(yè)務(wù)
對于數據業(yè)務(wù)及語(yǔ)音業(yè)務(wù),由各運營(yíng)商將帶有數字通道和VOIP(或數字語(yǔ)音信號)的寬帶接入通道提供給FTTH全光纖網(wǎng)絡(luò )小區接續點(diǎn),由部署在小區機房的OLT設備對來(lái)自不同運營(yíng)商的數據和語(yǔ)音信號進(jìn)行集合,并通過(guò)小區光纜布線(xiàn)系統以光的形式將信號送至各ONU。在小區住戶(hù)單元內,利用寬帶用戶(hù)終端設備ONU完成光電數據轉換,并將數據信號和語(yǔ)音信號分別送至計算機及電話(huà)機。
3.2電視業(yè)務(wù)
作為CATV光纖接入網(wǎng)的延伸,FTTH系統的OLT端通過(guò)內置EDFA視頻合波器將EPON的兩個(gè)波長(cháng)(1310nm和1490nm)和CATV1550nm波長(cháng)復用結合。ONU端通過(guò)WDM光接收機將1550nm波長(cháng)分離開(kāi)來(lái)并進(jìn)行光電轉換和放大,提供RF接口連接電視機,并將視頻信號送至電視機。FTTH全光纖網(wǎng)絡(luò )兼容現有模擬CATV網(wǎng)絡(luò ),同時(shí)兼容現在正在推廣的數字化電視系統。
3.3開(kāi)放式的接入平臺
光纖到戶(hù)為小區搭建起一個(gè)具有高帶寬、可擴展和多業(yè)務(wù)承載的開(kāi)放性數字化接入網(wǎng)平臺,其不僅可實(shí)現電話(huà)、數據和有線(xiàn)電視信號的接入,滿(mǎn)足用戶(hù)對固定電話(huà)、數據寬帶和有線(xiàn)電視的自由選擇及接入需求。
而且小區智能化管理的各種系統均可方便的疊加在這一數字化的網(wǎng)絡(luò )平臺上,包括門(mén)禁系統、車(chē)輛管理系統、小區安全監控系統、周界報警系統、電子巡更系統、家庭監控和自動(dòng)控制系統等。
4結束語(yǔ)
通過(guò)光纖到戶(hù)實(shí)現三網(wǎng)融合后,廣播電視網(wǎng)不僅可提供電視節目,還可提供互聯(lián)網(wǎng)和語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)。對于互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò )而言,也可更好地發(fā)展網(wǎng)絡(luò )電視、手機電視等業(yè)務(wù),分享廣播電視網(wǎng)豐富的節目資源。真正實(shí)現網(wǎng)絡(luò )資源的共享,避免低水平的重復建設,形成適應性廣、容易維護及費用低的高速帶寬的多媒體基礎平臺。