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          智慧小區三網融合技術解析

          來源:弱電工程師的圈子        編輯:小月亮    2020-12-29 19:07:15     加入收藏

          三網融合的目標在于將計算機網絡、廣播電視網絡及電信網絡相融合,形成一個全數字化統一的網絡系統,支持包括數據、視像和話音在內所有業務的通信。

            三網融合的目標在于將計算機網絡、廣播電視網絡及電信網絡相融合,形成一個全數字化統一的網絡系統,支持包括數據、視像和話音在內所有業務的通信。

            隨著流媒體業務的進一步開發和推廣,小區住戶傾向于獲得更高、更穩定、更可靠的上網速度,對網絡帶寬提出了新的需求。現有的小區寬帶接入網均是基于同介質的,其中同軸電纜頻帶最寬,非屏蔽數據電纜次之,電話雙絞線最窄。這3種物理介質原先分別適用于廣播電視、計算機數據和電話信號的傳輸,于是由電視、數據、電話3種業務提供商分別建設的3種接入網,重疊在一個住宅小區,這不僅對社會資源造成極大的浪費,且較難提供長距離、高帶寬的業務支持,因此接入網就成為了用戶接入城域網的一個瓶頸。

            基于光纖到戶技術實現智能小區三網融合

            三網融合的目標在于將計算機網絡、廣播電視網絡及電信網絡相融合,形成一個全數字化統一的網絡系統,支持包括數據、視像和話音在內所有業務的通信。這一網絡系統使三網在技術上趨于一致、在網絡上可以互聯互通、在業務上互相交叉滲透、在應用上統一IP協議、在經營上競爭與合作,以向人們提供多樣化、多媒體化、個性化服務的同一目標逐漸交匯,行業管制和政策方面也逐漸趨向一致。

            現階段小區業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生了明顯的需求,光纖的應用自然進入了眾人的視線。光纖不僅頻帶寬、通信容量大,并可有效方便地實現應用業務的無限疊加,較好地滿足未來寬帶綜合業務的發展需要,從根本上避免重復投資帶來的資源浪費。對智能小區而言,光纖直達業主家庭,并將光網絡單元(ONU)安裝在業主家中,用光纖代替接入網的銅纜部分,在端局和住戶之間實現無銅線連接的光纖到戶(FTTH)技術,更是具有能夠提供超大帶寬、維護和安裝簡便等特點,被業內人士及專家普遍認為是未來寬帶接入網的主要形式。

            1、選擇適合智能小區的光纖到戶技術

            光纖接入網(OAN)是指接入網中傳輸媒介為光纖的接入網。光纖接入網包括光網絡單元ONU(遠端設備)和光線路終端OLT(局端設備),其通過傳輸設備相連,在整個接入網中完成從業務節點接口到用戶網絡接口間有關信令協議的轉換。

            隨著IP技術日趨完善,多數運營商已將IP作為數據網絡的主要承載技術,由此也衍生出大量以以太網為基礎的接入技術。EPON就是其中之一,其采用點到多點結構、無源光纖傳輸,在以太網之上提供多種業務。而在物理層采用了PON技術,在鏈路層使用以太網協議,利用PON的拓撲結構實現了以太網的接入。因此,其綜合了PON技術和以太網技術的優點:

            (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,服務有保證。

            通過以上分析,EPON技術不僅成本更低,且技術和產業鏈均較為成熟,是當前光纖到戶的最佳解決方案。

            2、選擇適合智能小區的EPON結構

            EPON拓撲結構有總線結構、樹形結構、環形結構和星型結構等。對于接入率較高的智能小區,在建設時宜采用樹形結構組網,有利于降低接入成本。樹形結構的EPON在傳輸方面采用點到多點(P2MP)結構的單纖雙向光接入網絡,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的終端設備。其作用是為接入網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接入完全隔開。一方面將承載各種業務的信號在局端進行匯聚,按照一定的信號格式送入接入網絡以便向終端用戶傳輸,另一方面將來自終端用戶的信號按照業務類型分別送入各種業務網中。

            ONU(光網絡單元)是通過POS無源光分器與跟網絡終端OLT取得聯系的設備。該設備的作用是終結來自OLT的光纖,放在用戶駐地,為接入網提供用戶側終端設備的接口。ONU的網絡端是光接口,用戶端是電接口,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(光分配網絡)是光纖接入網中設置在光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)之間的線路和設備的總稱,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。

            整個FTTH寬帶接入網由OLT、小區光纖網絡、ONU這3部分組成。OLT為多業務集中控制單元,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為光信號后進行分發。OLT支持虛擬專網(VLAN)的劃分。小區光纖網絡采用單模光纖。ONU為多業務用戶單元,在用戶家中完成光電信號轉換,為用戶提供高速數據、旁路語音和視頻服務。針對當今家庭居住使用設備的情況,在ONU的功能配置上,最好保證每戶有4個網口(每個網口速率約100Mbit·s-1)、2個電話接口以及一個有線電視口。每個網口、電話口和電視口均能單獨控制,便于計費、管理。

            采用EPON組網,融合后的三網以新方式為小區住戶提供各自業務,同時也為小區搭建起一個成熟的、開放式的接入平臺,使智能小區的各子系統協調、統一的發揮作用。

            3.1數據和語音業務

            對于數據業務及語音業務,由各運營商將帶有數字通道和VOIP(或數字語音信號)的寬帶接入通道提供給FTTH全光纖網絡小區接續點,由部署在小區機房的OLT設備對來自不同運營商的數據和語音信號進行集合,并通過小區光纜布線系統以光的形式將信號送至各ONU。在小區住戶單元內,利用寬帶用戶終端設備ONU完成光電數據轉換,并將數據信號和語音信號分別送至計算機及電話機。

            3.2電視業務

            作為CATV光纖接入網的延伸,FTTH系統的OLT端通過內置EDFA視頻合波器將EPON的兩個波長(1310nm和1490nm)和CATV1550nm波長復用結合。ONU端通過WDM光接收機將1550nm波長分離開來并進行光電轉換和放大,提供RF接口連接電視機,并將視頻信號送至電視機。FTTH全光纖網絡兼容現有模擬CATV網絡,同時兼容現在正在推廣的數字化電視系統。

            3.3開放式的接入平臺

            光纖到戶為小區搭建起一個具有高帶寬、可擴展和多業務承載的開放性數字化接入網平臺,其不僅可實現電話、數據和有線電視信號的接入,滿足用戶對固定電話、數據寬帶和有線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絡平臺上,包括門禁系統、車輛管理系統、小區安全監控系統、周界報警系統電子巡更系統、家庭監控和自動控制系統等。

            4、結束語

            通過光纖到戶實現三網融合后,廣播電視網不僅可提供電視節目,還可提供互聯網和語音通信業務。對于互聯網和電信網絡而言,也可更好地發展網絡電視、手機電視等業務,分享廣播電視網豐富的節目資源。真正實現網絡資源的共享,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。

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