用以太網(wǎng)技術實現(xiàn)FTTB寬帶IP接入

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南京普天通信股份有限公司 沈學其




  在因特網(wǎng)高度發(fā)展的今天,上網(wǎng)已迅速成為人們日常生活內容的一部分,但上網(wǎng)速度慢的呼聲日益升級,如何為用戶提供高速上網(wǎng)通道,是擺在我們面前迫切需要解決的問題。目前,固定方式接入因特網(wǎng)的方式主要有撥號接入、ADSL接入、Cable Modem接入等方式。撥號接入包括通過普通電話線或通過ISDN電話線的接入。最高接入速率分別為56K和128K。接入距離可達10公里。



 。粒模樱痰淖畲筇攸c是無須改動現(xiàn)有銅纜網(wǎng)絡設施就能提供寬帶業(yè)務并有服務等級保證和VPN功能。其不足之處主要包括對線對的苛刻要求,目前國內雙絞線只有不到10%的線對可以開ADSL;用戶端ADSL Modem的安裝比較復雜,價格也較高等。


  電纜調制解調器(Cable Modem)依賴于有線電視網(wǎng)。通過Cable Modem訪問因特網(wǎng),不需要撥號和登錄過程;數(shù)據(jù)傳輸速率與ADSL相當。但Cable Modem也存在一些問題,如原來的單向CATV網(wǎng)絡需要改造為雙向網(wǎng)絡;用戶端Cable Modem的安裝比較復雜,且價格高等。
  對于目前被認為是主流寬帶接入技術的xDSL和Cable Modem,均存在有下列問題:原有網(wǎng)絡需要改造、價格高、用戶側設備復雜、維護成本高。這些方案都是從發(fā)達國家提出的,針對中國實際情況,有沒有更適合中國國情的更經(jīng)濟、更成熟的接入方案呢?


  目前,國內各大城市光纖用戶接入網(wǎng)建設已進入FTTB和FTTZ階段,在FTTH未成熟前,這“最后幾百米”仍需利用電纜來解決。接入網(wǎng)最后是“一公里”、“幾百米”,還是“一百米”,對于中國的普通住宅用戶和大型寫字樓,應該說是“一百米”,而這“一百米”正好是以太網(wǎng)通過5類電纜所能達到的距離。
  光纖到用戶(FTTH)是寬帶接入的目標,建設一個能夠順利過渡到FTTH的FTTB(光纖到大樓)接入網(wǎng),對于中國來說,可以節(jié)省大量建設費用。在IP技術得到蓬勃發(fā)展的今天,建設一個純IP的FTTB網(wǎng)絡也是潮流所趨。FTTB寬帶接入技術非常適合我國特有的國情,這是因為:


 。保鞘腥丝趲缀酰福埃ヒ陨系娜巳壕幼≡诠卧追恐校骶用裥^(qū)相對集中,這與國外經(jīng)濟發(fā)達國家中產(chǎn)階級以上人群都居住在自己的別墅,相距較遠有根本區(qū)別,而這種差異在今后幾十年內不可能發(fā)生根本改變,因而象國外流行的寬帶接入技術xDSL等在國內由于目前成本較高推廣較難。


 。玻覈拇蟛糠种行」径技性趯懽謽莾绒k公,一個寫字樓內可能有幾十甚至上百家公司。這些公司的高速上網(wǎng)的要求更為迫切。


 。常谇捌诮ㄔO電話網(wǎng)時,中國電信公司等已經(jīng)敷設了大量的光纜到小區(qū)和樓道。在這個基礎上再建設FTTB,把光纖從小區(qū)或樓道通過采用成熟的技術(如以太網(wǎng)技術),用電纜引入到家庭,其建設成本將會很低。


  4.我國的上網(wǎng)人群目前大多集中在大中城市的具備大專學歷以上的人群中,而這部分人群的收入水平較低。因此國內的ISP就必須提供低消費高帶寬接入方案。



FTTB 接入方式


  圖1為FTTB寬帶IP網(wǎng)絡的結構圖。從邊緣路由器到小區(qū)中心采用單模光纖,從小區(qū)中心到樓道接入設備可以采用單模光纖(利于順利過渡到FTTH)或多模光纖。從樓道接入設備到家庭采用5類電纜(UTP 5)。


  目前,對于我國發(fā)達地區(qū)的大中城市(大部分上網(wǎng)人員集中在這些城市),城域網(wǎng)(MAN)和光纖到小區(qū)已經(jīng)基本建成,并有大量的小區(qū)建設有局域網(wǎng)。對于已經(jīng)有局域網(wǎng)的小區(qū),布線是現(xiàn)成的;對于沒有局域網(wǎng)的小區(qū),要建設一個局域網(wǎng),其成本也是非常低的。所以采用FTTB方式用以太網(wǎng)實現(xiàn)最終一百米銅線接入的方案是一種低成本的,能解決大部分人員上網(wǎng)要求的,成熟的方案。



實施方案


 。保M建寬帶IP城域網(wǎng)。城域網(wǎng)可以采用路由交換機組建純IP網(wǎng)絡,或采用ATM作為骨干網(wǎng),用具有ATM接口的邊緣路由器接入小區(qū)網(wǎng)絡。為了保證足夠的帶寬,城域網(wǎng)到小區(qū)的接口以千兆以太網(wǎng)接口為佳,也可以采用多個100M以太網(wǎng)接口作為中繼。


 。玻ㄔO小區(qū)以太網(wǎng)網(wǎng)絡。將5~10幢多層住宅樓(500-1000戶)組成一個信息化小區(qū),每兩個住宅單元(24戶左右)組成一個樓道接入點,從城域網(wǎng)將光纖引至信息化小區(qū)中心,信息化小區(qū)中心到樓道接入點用光纖或電纜連接,從樓道接入點至用戶室內用5類布線系統(tǒng)。小區(qū)中心安裝一臺千兆以太網(wǎng)交換機,配置有一個千兆單模以太網(wǎng)光口和24個百兆以太網(wǎng)光口。在樓道安裝快速以太網(wǎng)交換機,配置有一個百兆以太網(wǎng)光口和24個十兆以太網(wǎng)電口。如圖2所示。按此方式組成的網(wǎng)絡,可為用戶提供10M的上網(wǎng)通道。


 。常_設各種服務。擁有了高速的上網(wǎng)通道后,網(wǎng)上信息缺乏將成為網(wǎng)民們抱怨的重點。因此必須配套建設,提供各種類型的服務。VOD(按需電視)、KOD(按需卡拉OK)在IP網(wǎng)絡上已經(jīng)非常成熟。吸引商場進網(wǎng)開展網(wǎng)上導購并進一步實現(xiàn)網(wǎng)上購物,應該非常具有吸引力。



技術方案


  對于小區(qū)網(wǎng)絡,是否可以采用通用的以太網(wǎng)交換機就可以組網(wǎng)呢?答案是否定的。因為以太局域網(wǎng)作為一種傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術,它的應用一般局限于一個企業(yè)、校園或辦公大樓內,實現(xiàn)多用戶共享各種設備資源和軟件資源。它的產(chǎn)生和應用都是基于網(wǎng)絡內部的資源共享,完成網(wǎng)絡內部計算機與計算機之間的快速可靠通信,它在傳統(tǒng)上是一種工作組內部的計算機網(wǎng)絡,其主要特點是實現(xiàn)工作組內計算機之間的高速通信。這種技術要應用到住宅小區(qū)的網(wǎng)絡建設,還存在很多需要解決的問題:


 。ǎ保┳≌^(qū)網(wǎng)絡的特點是住宅小區(qū)內部,家庭之間的計算機不需要進行內部通信;如果允許內部通信,則安全性問題和計費問題就變得非常復雜;


  (2)住宅小區(qū)內的網(wǎng)絡設備的環(huán)境條件比較差,大部分設備將放置在室外或樓道;


 。ǎ常堑澜尤朐O備的供電問題及其安全問題;


 。ǎ矗┯捎诩彝ビ脩魧τ嬎銠C網(wǎng)絡的維護能力差,所以需要考慮設備的自動測試、自動診斷等功能;


 。ǎ担┠壳皣H上對局域網(wǎng)用戶的計費問題考慮得很少,而作為以太網(wǎng)到家庭的住宅小區(qū)的網(wǎng)絡建設,則必須考慮計費的合理性。那么什么樣的設備可以滿足要求呢?信息化小區(qū)中網(wǎng)絡設備應該具有下列特點或功能:


  1.系統(tǒng)的穩(wěn)定性。網(wǎng)絡中的以太網(wǎng)交換設備,特別是安裝于BAN點的設備,必須具備性能穩(wěn)定、低功耗、適應室外的工作條件等特點。


 。玻踩。需要有效的手段防止小區(qū)內部計算機用戶之間的惡意攻擊和小區(qū)外部網(wǎng)絡對小區(qū)網(wǎng)絡用戶計算機的惡意攻擊。需要有效的手段防止小區(qū)內部和外部計算機用戶對網(wǎng)絡設備的惡意攻擊和配置。


  為了有效地達到這一目的,設備必須:(1)用戶端口間不可交換。為了解決網(wǎng)絡內部的安全性問題,需要通過特殊的VLAN來實現(xiàn)網(wǎng)絡內部各用戶間不允許交換。整個小區(qū)內每個用戶一個VLAN。(2)帶外配置。通過其他專有的網(wǎng)絡,如電話網(wǎng)(PSTN)或分組交換網(wǎng)或物理上與城域網(wǎng)完全隔離的IP網(wǎng),實現(xiàn)系統(tǒng)的帶外配置和管理。


  3.可管理性。應配備完善的管理系統(tǒng),實現(xiàn)異地配置和管理;多個小區(qū)的集中配置和管理;能配置和管理到每個物理端口;故障的自動定位、監(jiān)測、設置和控制各用戶的數(shù)據(jù)流量。


  4.能夠實現(xiàn)交換機設備的遠程自動測試。設備自身應能進行定期的診斷。小區(qū)中心與樓道接入點間的100M以太網(wǎng)接口和樓道接入設備的10M以太網(wǎng)接口應能進行定期測試。


  5.計費問題。應能采用合理的計費方式,實現(xiàn)合理的計費。建議采用基本月租費加主機使用數(shù)量費的形式實現(xiàn)比較合理的計費。


  采用FTTB和以太網(wǎng)技術實現(xiàn)的寬帶IP接入網(wǎng),由于其建設成本低,在寫字樓集中的社區(qū)和高尚住宅小區(qū),將會首先得到應用。采用這種方案,三網(wǎng)合一的問題就會很容易解決。有人預言,在5年后,大部分設備包括家電都將帶有以太網(wǎng)接口。也許HDTV(高清晰度數(shù)字電視)也會有以太網(wǎng)接口與你的家庭局域網(wǎng)連接,也許家里不停電的冰箱將成為家庭局域網(wǎng)的服務器,它可以控制家里所有的電器設備,并實現(xiàn)在網(wǎng)上自動定購日常用品。      




----《通信世界》
   

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