CN1731750A

CN1731750A - Fttx多网合一信息传输网络系统

Info

Publication number: CN1731750A
Application number: CNA2005100193024A
Authority: CN
Inventors: 杨志军; 张穆; 朱险峰; 皮亚斌; 江国舟
Original assignee: Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Current assignee: Wuhan Yangtze Optical Technology Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-16
Filing date: 2005-08-16
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2025-08-16
Also published as: CN100380883C

Abstract

本发明涉及一种在无源光网络中实现多信息、多系统、多业务融合的FTTX多网合一信息传输网络系统。包括有数据网，语音通信网络，视频网络，安防监控系统网络，中央自控网络，其特征在于所述的数据网、语音通信网络、视频等各网络通过光纤经交换、转换设备与光网络局端设备OLT相连通，局端设备OLT经网络管理，并通过光纤与用户网络单元ONU相接，ONU通过其接口与用户的各种语音、视频、数据设备以及监控装置等联接，由此构成一个FTTX多网合一信息传输网络系统。本发明通过一个融合的网络为用户提供话音、数据和多媒体业务，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，可防止多网的重复建设，资源的额外浪费。

Description

FTTX多网合一信息传输网络系统

技术领域

本发明涉及一种在无源光网络中实现多信息、多系统、多业务融合的FTTX多网合一信息传输网络系统。为FTTX(光纤到路桌面(FTTD)、光纤到户(FTTH)、光纤到路大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)等的统称)光网络环境创建了一个资源共享、系统兼容、网络融合的多信息操作运行平台。

背景技术

随着信息传输技术和产业的快速发展，围绕着数据、语音、视频、远程监控等已出现有多个单独的信息传输网络系统，这种多网并存的情况存在以下的问题：其一是多网的重复建设，造成资源的额外浪费，多网线缆工程反复占用有限的建筑空间、损坏自然环境，同时，多网设备的投入也加大了运行的成本；其二是一些网络以电缆组网，不仅传输的信息量有限，而且由于网络电缆连接性能自然劣化，使信号传递不畅或受阻，系统往往无法正常运行而造成服务质量下降。

另一方面，基于光纤的优良物理特性和光通信技术的高速发展，光纤作为最佳的接入媒体，一纤到家可彻底解决接入的带宽问题。光纤到户，光纤到桌面将是光通信发展的趋势。作为一种FTTX光网络运行平台，除对数据，视频及语音业务的广泛支持已为人们所接受外，它还可以充足的带宽容量、优良的QoS保障机制等来支持更多的网络业务服务系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种在无源光网络中实现多信息、多系统、多业务融合的FTTX多网合一信息传输网络系统。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有数据网，语音通信(传统TDM电话、IP电话)网络，视频网络，安防监控系统网络，中央自控网络，其不同之处在于所述的数据网、语音通信网络、视频网络、安防监控系统网络、中央自控网络通过光纤经交换、转换设备与光网络局端设备OLT(光线路终端)相连通，局端设备OLT经网络管理，并通过光纤与用户网络单元ONU(光网络单元)相接，ONU通过其接口与用户的各种语音、视频、数据设备以及监控装置等联接，由此构成一个FTTX多网合一信息传输网络系统。

按上述方案，所述的多网合一信息传输网络为具有QoS保障机制的EPON宽带光网络(无源光网络)。将现已具备的EPON宽带光网络、QoS保障机制等接入优势、与多业务系统设备的标准化接口进行综合技术融合，实现一网环境下的多网业务的联合运行(平台)。

按上述方案，所述的多网合一信息传输网络中还包括气水电远程抄表系统网络，有害气体及火灾报警系统网络。

按上述方案，所述的网络各系统设备和器件均实现接口标准化(TCP/IP)。

本发明的有益效果在于：

1.光网络EPON对PON端口的带宽目前达500Mbps，此可动态分配给任一的ONU用户，每个终端设备可独立享有100Mbps的带宽。

2.QoS(Quality of Service)借助其强大的软硬件功能，在其中发挥了重要作用，QoS可分别保证每项业务的带宽；QoS可按需求保证特殊业务的优先权；认证加密系统保证了各自的安全级别；VPN保证可分别组成独立子网。

3.器件(接口)的标准化，为多网络的一体化运行提供了良好的商业选型，结构优化的环境。

4.多系统的融合可防止多网的重复建设，资源的额外浪费；通过一个融合的网络为用户提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

附图说明

图1为本发明一个实施例的FTTH网络结构拓朴图。

图2为本发明一个实施例的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

整个系统包括数据网、语音通信网络、视频网络、安防监控系统网络、中央自控网络、气水电远程抄表系统网络和有害气体及火灾报警系统网络。这些网络用光纤经交换转换设备与局端设备OLT相连通，局端设备OLT经网络管理，并通过光纤经分光器、光分配柜与用户网络单元ONU相接，ONU通过其接口与用户的各种语音、视频、数据设备以及监控装置等联接。构成一个FTTX多网合一信息传输网络系统。

数据网，利用PON(无源光网络)的拓扑结构实现以太网的宽带接入，且是采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式的高速以太网平台、TDM时分MAC(Media Access Control)媒体访问控制方式、以提供多种综合业务的宽带接入技术。以太网通过防火墙和交换机与局端设备OLT相连通。作为局端设备OLT(Optical Network Terminals)由于其强大的软硬件能力，可实现：提供高的带宽：目前可以提供上下行对称的4Gb/s的带宽容量。随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。服务范围大：EPON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。带宽分配灵活，服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配，并保证每个用户的QoS。由于PON的系统设计包含了测距、带宽分配、时钟提取、搅动、同步接收等关键技术，从而确保了以太网信元的正确传输。所以，作为多业务融合、选用PON(无源光网络)的拓扑结构作为以太网的基本接入是明智的。局端设备OLT通过网内光纤与各用户端设备ONU连通，作为用户网络单元ONU(Optical NetworkUnits)，由于其500Mb/s的带宽容量、4+4+1的能力、可实现：4个100Mb/s口的数据网络专用。其TCP/IP接口，不仅为住户、而且为社区任一需求点提供数字采集功能，以实现受控物理量的局部自控和社区中央总控。

语音通信(传统TDM电话、IP电话)网络采用光纤经交换机与局端设备OLT相连通，传输电信光信号，其中TDM通过转换器与交换机相接。EPON设备在话音业务接入上可采用两种：一种是TDM方式，另一种是VoIP方式。TDM方式将POTS用户通过V5接口接入到PSTN交换机，在PSTN交换机的控制下完成话音业务的交换。在接入中涉及到为OLT提供必要的协议转换设备。用户端ONU直接通过POTS口使用传统TDM电话。VoIP方式将POTS用户的TDM话音业务分组化后接入到IP网，软交换(Softswitch)为在网络层面实现网间互联互通、实现业务的渗透和交叉，使基于统一分组网络承载多种业务成为可能。在接入中不必为OLT提供转换设备。而用户端ONU便直接通过POTS口使用传统TDM电话。OLT内置媒体中继控制网关VOIP GW，VOIPGW通过V5接口连接PSTN网络，呼叫处理由PSTN交换机实现，VOIP GW通过MGCP等协议接入ONU，用户VOIP话音的终结是由VOIP GW来完成的。与ONU相接的用户语音传输装置包括IP数字电话、可视数字电话、普通模拟电话。

视频网络，建立在波分复用技术(WDM)，以及借助波长1310nm-1550nm转换，实现多视频节目源的接入。视频网络包括模拟视频、数字视频、数字节目模拟化、IP视频。其中模拟视频通过EDFA(光功率放大器)和光分配，对CATV中模拟电视节目可完好的传递；数字视频在频率资源使用范围内，仍然保障用户端ONU借用机顶盒收看CATV中数字电视节目；数字节目模拟化是在波长1310nm-1550nm光-电-光的转换系统中，将CATV数字电视DVB-C、以及境外卫星数字节目DVB-S信号经“数-模”转换后、调制到RF上，再与前“模拟视频”组合传送到用户端ONU；IP视频(IPTV)与OLT相连接的交换机实现IP视频流的收发、传递，用户网络单元ONU的RJ45数据口将为家用电视机的IP数字机顶盒提供可双向点播、快进快退、几乎无延时的MPEG4电视节目。视频节目源(CATV)通过光纤经视频转换设备与局端设备OLT相连通。所述的视频转换设备包括光接收机、数模转换器、RF调制器及光发射机等。

安防监控系统网络由监测输入装置(如红外探测、扫描摄像头等)和报警控制输出装置两部分组成。FTTH网络为此提供了符合TCP/IP协议的光电信息传输通道。作为处理数字量很大的扫描摄像头，可选用了带有以太口的网络摄像球，以简化、适应不同环境的需求。此网络设备的联网软件调试时应关注FTTH网络环境，譬如跨网段的问题。作为社区内的系统管理的PC主机、或者外网连接internet的PC主机也需关注视频卡内存配置，以保障远程监视质量。对于报警控制输出，其系统均可经程序通过对诸如网络摄像头、视频服务器或其它可输出信号的设备提供驱动信号，以控制诸如声光报警的设备等，以实现安防监控的统一管理。

中央自控网络：对中央空调、室内中控，以及与其相关的所有自动控制系统，均可采纳标准化、数字化的现场数据采集器件(如温度、湿度、水压、风压、刷卡传感器等以0-10V、4-20mA为标准输入)和现场控制执行器件(如电动阀、风门、窗帘、门禁等以0-10V、4-20mA为标准输出)。在有些场合如考虑室内装饰美观、或环境恶劣的情况下，可改用无线中控的方式进行变送和执行。另配置商业化的串口服务器，以其一个RS-232/422/485可选择界面的串口(多输入输出口数模转换模块)，和一个10/100兆的TCP/IP网络接口(串-以太口转换)，让串口设备立即连接网络，实现自动化联网管理。可任意小范围、或社区大范围的自动化控制。

气水电远程抄表系统网络：在现有获得国家认证许可的气水电三表的基础上，选用稳定可靠的模数转换模块(输出为串口，如485)，再另配置一带多的标准串口(如485)-以太口(TCP/IP)协议转换器(或嵌入式组合模块)实施现场数据采集，然后三表营运商从FTTH局域网、或外公网上配置有友好界面的抄录软件的计算机上，分别读取区域内用户气水电消耗量、及应收取的费用。其读值的真实性、可靠性、安全性将充分满足营运商的规范操作，已保障各方的利益。

有害气体及火灾报警系统网络：包括探测和报警两部分，探测设备由火灾烟雾探测器、有害气体探测器等组成，其探测信号经由多输入输出口数模转换模块和串-以太口转换连接到网络系统中，进行数据处理，区别A1、A2的浓度值；报警设备由气体、火灾等集中声光报警器组成，网络系统根据设定值将集中处理其报警的A1、A2等级值。随着能源开发的深入，以及对有害气体危害人身安全的倍加关注，社区业主不仅要在自家的范围内有探测有害气体的报警设备，还希望物业能提供更为有力的协助和防范。对任何的危害，可按国家标准提前为气体浓度设定报警线，如按现场气体探测器获取的读值设A1、A2不同的报警。A1为较低，A2为较高，在现场和物业管理中心提供不同情况的声光报警，A1告知、安排设备的检漏维修，防范于未然；A2组织有力的现场应急措施，实施应急预案，从根本上保证人身财产安全。

Claims

1、一种FTTX多网合一信息传输网络系统，包括有数据网，语音通信网络，视频网络，安防监控系统网络，中央自控网络，其特征在于所述的数据网、语音通信网络、视频网络、安防监控系统网络、中央自控网络通过光纤经交换、转换设备与光网络局端设备OLT相连通，局端设备OLT经网络管理，并通过光纤与用户网络单元ONU相接，ONU通过其接口与用户的各种语音、视频、数据设备以及监控装置等联接，由此构成一个FTTX多网合一信息传输网络系统。

2.根据权利要求1所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于所述的多网合一信息传输网络为具有QoS保障机制的EPON宽带光网络。

3.根据权利要求2所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于将EPON宽带光网络、QoS保障机制接入优势、与多业务系统设备的标准化接口进行综合技术融合，实现一网环境下的多网业务的联合运行。

4.根据权利要求1或2所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于所述的多网合一信息传输网络中还包括气水电远程抄表系统网络，有害气体及火灾报警系统网络。

5.根据权利要求3所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于所述的局端设备OLT通过光纤经分光器、光分配柜与用户网络单元ONU相接。

6.根据权利要求1或2所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于数据网利用PON的拓扑结构实现以太网的宽带接入，且是采用点到多点网络结构、无源光纤传输方式的高速以太网平台、TDM时分MAC媒体访问控制方式、以提供多种综合业务的宽带接入技术。

7.根据权利要求1或2所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于语音通信网络采用光纤经交换机与局端设备OLT相连通，传输电信光信号，语音通信包括TDM电话和IP电话系统，其中TDM通过转换器与交换机相接；视频网络包括模拟视频、数字视频、数字节目模拟化、IP视频，其中模拟视频通过EDFA和光分配，对CATV中模拟电视节目传递；数字视频在频率资源使用范围内，仍然保障用户端ONU借用机顶盒收看CATV中数字电视节目；数字节目模拟化是在波长1310nm-1550nm光-电-光的转换系统中，将CATV数字电视DVB-C、以及境外卫星数字节目DVB-S信号经“数-模”转换后、调制到RF上，再与前“模拟视频”组合传送到用户端ONU；IP视频与OLT相连接的交换机实现IP视频流的收发、传递，用户网络单元ONU的RJ45数据口将为家用电视机的IP数字机顶盒提供可双向点播、快进快退、几乎无延时的MPEG4电视节目；视频节目源通过光纤经视频转换设备与局端设备OLT相连通。

8.根据权利要求1或2所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于安防监控系统网络由监测输入装置和报警控制输出装置两部分组成，FTTH网络为此提供了符合TCP/IP协议的光电信息传输通道；中央自控网络包括中央空调、室内中控，以及与其相关的所有自动控制系统，均采纳标准化、数字化的现场数据采集器件和现场控制执行器件，另配置商业化的串口服务器，以其一个RS-232/422/485可选择界面的串口和一个10/100兆的TCP/IP网络接口，让串口设备立即连接网络，实现自动化联网管理。

9.根据权利要求4所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于气水电远程抄表系统网络是在气水电三表的基础上，用模数转换模块，再另配置一带多的标准串口-以太口协议转换器实施现场数据采集，然后三表营运商从FTTH局域网、或外公网上配置有友好界面的抄录软件的计算机上，分别读取区域内用户气水电消耗量、及应收取的费用。

10.根据权利要求4所述的FTTX多网合一信息传输网络系统，其特征在于有害气体及火灾报警系统网络包括探测和报警两部分，探测设备由火灾烟雾探测器、有害气体探测器组成，其探测信号经由多输入输出口数模转换模块和串-以太口转换连接到网络系统中，进行数据处理，区别A1、A2的浓度值，A1为较低，A2为较高；报警设备由气体、火灾等集中声光报警器组成，网络系统根据设定值将集中处理其报警的A1、A2等级值。