CN1747363A - 基于开放式接入的光纤到户驻地网系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于驻地网领域。通过在驻地网范围内建设开放式公共信息接入站，构建基于点到多点拓扑结构的PON网络，承载因特网业务及其他基础电信业务和网络增值业务，从而搭建开放式的光纤到户接入网。该系统主要由局端设备OLT和用户端设备ONU组成，包括光发射、放大、分配、传输和接收，且OLT/ONU具有网络管理能力，可远程进行信号的测试和用户路由管理。OLT上联至少具有GE接口，满足不同数据业务运营商的接入，下联具有PON接口。ONU上联具有PON接口，下联至少具有FE，POTS和CoaX接口。其通过实现开放式公共接入，保证了用户对电信运营商的选择权，从而实现驻地网资源的最大化利用。
Description
技术领域
本发明涉及通信、广播电视、计算机网络、光电子、集成电路及软件技术，适用于驻地网(CPN，Customer Premise Network，即楼内、小区或政府、企事业集团范围内的接入网)领域。特指基于开放式接入的光纤到户驻地网系统。
背景技术
光纤到户(FTTH，Fiber to the Home)是指光纤直接通达用户“家庭”，即从通信局端一直到达用户“家庭”全部为光纤线路的接入方式，没有铜线。这里的“家庭”包含家庭住宅和办公室。
就计算机互联网而言，一方面，我国互联网用户数高速增长，截至到2005年6月，我国的上网用户总数已超过1亿，用户上网目的为休闲娱乐和学习的占43.6％。作为高带宽应用的视频点播、网络游戏和远程教学逐步成为用户的主要需求，以网上办公、网上图书馆、电子政务、电子商务、可视电话、图像处理、数字娱乐、远程医疗、动画下载、远程监控为代表的高速互联网业务不断发展。
另一方面，随着我国加入WTO，通信市场不断开放，造就了越来越多的电信运营商。现行的信息接入方式是：某一电信运营商与房地产开发商达成排他性协议，在小区内投资敷设线路，并利用自己的线路提供服务，锁定用户，但这样做违反了国家有关法律法规。但若允许其他运营商再进入小区提供同样服务，他们必须自己另行布线，重复建设，并有很多困难：第一，房地产开发中，各地建设行政主管部门往往要求各种配套管线(如自来水、煤气、电力、通信、广电、智能化等)以暗线形式敷设，而建筑墙体有限，不可能容纳众多的信息网络线路，且布线成本高，维护量大；第二，业主往往不愿意重新挖沟打眼，破坏已有的建筑和环境，造成房屋质量的隐患；第三，即使多个运营商的用户线都接到用户面前，用户往往只会选用其中的一对，其它的只能闲置，带来驻地网的投资风险。因此，一旦驻地网被某个运营商“跑马圈地”之后，其他运营商就几乎不可能进入并与之竞争，业主也就失去了选择运营商的消费权力。上述矛盾已在国内的房地产开发商、业主、物业公司以及运营商之间形成很多法律纠纷，成为一个迫切需要解决的问题。
总之，现行信息接入技术不仅无法满足大容量数据传输的要求，驻地网的重复建设和锁定用户问题更是令人困扰。迄今为止，世界上还没有一种同时解决大容量数据传输和公共信息接入的技术。
从国外来看，美国、日本、韩国、瑞典、意大利等主要光电子信息产业强国为了解决多业务、大容量数据传输问题，都在加快FTTH的步伐。据最新资料显示，美国三大电信运营商南方贝尔、SBC、Verizon已开始联合部署FTTH，并在2004年底开始大规模推广采用无源光以太网(EPON)技术的FTTH的商用。在日本，“e-Japan”战略要求国内使用光纤线路的用户或家庭要达到整个宽带市场的三分之一以上。但由于国外地广人稀以及通信管制、房地产开发政策与我国不一样等因素，不需要解决开放式接入问题。
从国内来看，武汉飞鸿光网络有限公司于2004年9月采用WaveEPON技术和两芯光纤(一芯传输宽带数据、电话语音，另一芯传输有线电视信号)做了一次FTTH的试验，并获得成功，但没有解决开放式公共接入的问题；成都泰龙通信有限公司在全国驻地网试点过程中，利用传统信息接入方式实现了多运营商的平等接入，并保障各运营商之间的业务完全隔离，但没有实现驻地网的光纤到户。因此目前国内还没有基于开放式接入的光纤传输驻地网系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种满足高可靠性、快速大容量数据传输的，具备良好的扩容和升级能力的公共接入驻地网系统，即基于开放式接入的光纤到户驻地网系统。其同时解决了驻地网开放式接入和光纤到户问题，并可在此基础上实现“三网(指有线电视网、因特网、电话公众网)合一”。
本发明开放式的架构不仅能保证现有运营商的共同接入和用户的自主选择，而且能保证将来新的运营商不承担任何驻地网的投资就可以进入该市场，实现了驻地网资源的最大化利用；本发明的网络管理软件能对网络平台的传输接入进行控制和管理，在不改变系统硬件的条件下，对网络进行配置、性能、故障和安全管理，保证网络的可靠和高效率运行；本发明提供千兆以上的驻地网带宽，彻底解决驻地网的传输瓶颈，可激活各种高带宽的信息化应用和信息增值服务；本发明能实现驻地网的“三网合一”。
本发明是按下述技术方案实现的：
基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，通过在驻地网范围内建设开放式公共信息接入站，构建基于点到多点拓扑结构的PON(包括APON、BPON、EPON、GPON等)网络，承载有线电视(包括数字电视)、因特网(Internet)、电话公众网(PSTN/NGN)的业务及其他网络增值业务(如视频点播、远程监控等)，从而搭建开放式的光纤到户接入网。
基于开放式接入的光纤到户驻地网系统主要由放置在公共信息接入站内的局端设备OLT(Optical line terminal，光线路终端)，通过无源光分路器和光纤下联用户端设备ONU(Optical neywork unit，光网络装置)组成，从而为用户提供宽带，传统电话和电视接入等，构成具有综合业务接入能力的接入网络。
OLT上联具有多种接口，可接收多运营商(如中国电信、中国网通等)的多种不同信号(如宽带信号、电话信号等)，OLT下联PON接口，ONU上联PON接口，ONU下联具有与OLT对应的多种接口。
其中所述的OLT上联的多种接口中包括提供电视、电话和宽带信号的GE、E1和CATV三种接口；ONU下联的多种接口中包括能实现为用户提供宽带，传统电话和电视接入的FE，POTS和CoaX接口。且每种接口可有多个，以满足不同电视、电话和数据业务运营商的接入，实现“三网合一”，建立开放式公共接入的光纤到户驻地网系统，从而确保用户对业务运营商的选择权。所有端口可同时全线速工作在全双工状态，支持VLAN(Virtual local area network，虚拟局域网)和标准IEEE 802.1Q，支持端口与MAC(Media access control，媒体访问控制层)地址绑定、MAC地址过滤和远程集中网管、IGMP(Internet group management protocol，互联网组群管理协议)侦听组播控制、广播风暴控制，具有端口隔离、端口带宽控制、ONU自动识别功能。
对于宽带业务，OLT通过GE口上联到千兆汇聚层交换机，分别接入电信运营商宽带网络，完成IP数据的接入，各个运营商的宽带专线接入到千兆汇聚层交换机。
对于电话业务，OLT通过E1接口分别接入到不同的运营商的PSTN交换机，完成话音数据的接入。
对于有线电视业务，OLT通过CATV光发射机、CATV光放大器接收CATV光信号，将CATV信号传至ONU。
系统的带宽≥1000兆，能适应数字电视(DTV)、网络电视(IPTV)和下一代通信网络(NGN)等多媒体宽带业务同时使用的需求，且OLT/ONU具有网络管理能力，网管系统基于SNMP(简单网络管理协议)，为FTTH设备提供可扩展的、远程的端到端配置管理、故障管理，性能管理、统计管理、安全性管理、路由管理，支持带内/带外管理，提供GUI界面管理，支持开放的业务架构，具有较强的业务扩展功能和完善的认证机制，可提供计费依据，可根据用户等级和业务类型灵活划分带宽和定义优先级，通过网络来管理机载软件的下载和升级，并能提供网管自身管理，自动对配置文件、网管系统自身数据库进行备份。OLT与ONU之间的无源传输距离可以远达10～20公里，分光比最大可以达到1∶64。
本发明采用两级分光结构，一级分光器放在公共信息接入站，采用光纤配线架接入到不同建筑物内的二级分光器。二级分光器配置在各建筑物的弱电智能箱中，配置FTTH专用的光纤溶接盒，融接尾纤直接到用户室内。
ONU放在用户室内的弱电智能箱内，配置的电池能在断电后提供8小时不间断通话。
本发明通过网管系统对光纤驻地网系统进行控制，其中包括开闭ONU及其端口，对终端用户进行带宽管理和带宽动态分配等，并在光纤驻地网系统上扩展宽带增值业务，如：IP电话、IPTV、视频会议、VOD、小区监控等，构成具有综合业务接入能力并能提供增值服务的接入网。
本发明具有如下技术优势和有益效果：
(1)实现了电信运营商的开放式公共接入和用户对运营商的选择，有效解决了驻地网的重复建设和用户锁定等难题，从而实现了驻地网资源的最大化利用。
(2)符合IEEE 802.3标准，具备良好的扩容和升级能力。
(3)为驻地网提供了千兆以上的高带宽，使驻地网具备大容量数据传输的能力，并能实现动态带宽的分配，为大量基于网络的高带宽信息化应用如IP电话、IPTV等提供了必要的条件。
(4)以光纤为传输介质，能在驻地网实现语音、视频、数据三种信号的统一、数字化、“透明”地传输，即“三网合一”。
(5)对信息流量的计费等网络管理功能保证了驻地网能够独立地运营、结算和叠加更多的增值服务，促进了社区服务的信息化和产业化。
(6)驻地网采用本发明可以节约大量的铜缆线，符合我国铜资源较为匮乏的国情，且耗电量仅为铜缆线的1/20，线路维护量和故障率也大大减少。
附图说明
图1为系统示意图
图2为本发明实施例的结构示意图
1、光发射机；2、交换机；3、V5设备；4、分光器；5、计算机；6、电话机；7、电视机。
具体实施方式
本发明的实施例为：
基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，首例已在江苏省镇江市学府路“恒美嘉园”小区内进行了实施。通过在小区内建设开放式小区信息接入站，采用无源分光器件扇出点到多点的GEPON+网络，承载有线电视、因特网、电话公众网的业务及网络游戏、视频点播等增值业务，从而搭建了开放式的光纤到户“三网合一”的接入平台。
上述GEPON+系统主要由局端设备OLT和用户端设备ONU组成。
其中OLT包括机箱，1个GE口、1个PON口，1个SFP模块插槽及模块，16个平衡式E1接口，可完成IP、电话等业务的汇聚。对于宽带业务，OLT通过GE口上联到千兆汇聚层交换机，分别接入电信运营商宽带网络，完成IP数据的接入，各个运营商的宽带专线接入到千兆汇聚层交换机(2)；对于电话业务，OLT通过E1接口接入到V5机箱(3)，V5机箱(3)向上提供v5.2的接口，分别接入到不同的运营商的PSTN交换机，完成话音数据的接入；对于CATV业务，OLT通过CATV光发射机(1)、CATV光放大器接收CATV光信号，将CATV信号传至ONU。上述二组千兆汇聚层交换机(2)分别提供48个与24个GE端口，支持交换机级连，提供4个上联GE口的汇聚。上述CATV光发射机(1)的光功率为7dbm，CATV光放大器的输出功率为23dbm。
其中ONU包括机壳，1个FE口、4个POTS口、1个CATV CoaX接口，为最终用户提供综合业务的接入，统一构成具有综合业务接入能力的接入网络。
网管系统基于advancenet平台，包括网管软件安装包和无限License数据包。
分光器(Optic Splitters)(4)是无源光器件，用来连接ONU与OLT，分光器依据网络结构的不同可以选择1∶2至1∶64不等的分光比。本发明采用两级分光结构，ONU放置在用户家中的FTTH弱电智能箱内，通过智能箱上的配线和家庭室内综合布线，分别接入PC机、电话和电视，真正实现了开放式接入和光纤到户。
Claims (9)
1.基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是由放置在公共信息接入站内的局端设备OLT，通过无源光分路器和光纤下联用户端设备ONU组成。
2.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是OLT上联具有多种接口，可接收多运营商(如中国电信、中国网通等)的多种不同信号(如宽带信号、电话信号等)，OLT下联PON接口，ONU上联PON接口，ONU下联具有与OLT对应的多种接口。
3.根据权利要求2所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是所述的OLT上联的多种接口中包括提供电视、电话和宽带信号的GE、El和CATV三种接口；ONU下联的多种接口中包括能实现为用户提供宽带，传统电话和电视接入的FE，POTS和CoaX接口。
4.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是对于宽带业务，OLT通过GE口上联到千兆汇聚层交换机，分别接入电信运营商宽带网络，各个运营商的宽带专线接入到千兆汇聚层交换机。
5.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是对于电话业务，OLT通过El接口分别接入到不同的运营商的PSTN交换机，完成话音数据的接入。
6.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是对于有线电视业务，OLT通过CATV光发射机、CATV光放大器接收CATV光信号，将CATV信号传至ONU。
7.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是采用两级分光结构，一级分光器放在公共信息接入站，采用光纤配线架接入到不同建筑物内的二级分光器，二级分光器配置在各建筑物的弱电智能箱中，配置FTTH专用的光纤溶接盒，融接尾纤直接到用户端。
8.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是ONU放在用户端的弱电智能箱内，配置有在断电后可提供8小时以上不间断通话的电池。
9.根据权利要求1所述的基于开放式接入的光纤到户驻地网系统，其特征是系统的带宽≥1000兆。
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