宽带业务接入网络的规划设计

宽带接入网络的规划与设计2004-4-13周志敏宽带接入网是业务节点与数据用户端设备之间，为用户供给电信业务而提供所传送承载能力的实施系统。

目前，接入层技术方案以光纤接入网为主，使光纤进一步向用户靠近，便于为用户提供高质量的综合业务。

但宽带光纤接入网是一个对业务、技术、成本十分敏感的领域，而且投资比重大、建设周期长。

因此，结合当地现有电信网络和国民经济发展的具体情况，总体布局、网络结构、规模容量，充分考虑建设成本和网络的灵活性，制定出一套合理的宽带接入网规划方案尤为重要。

为此探讨宽带光纤接入网规划及相关原则。

1.用户分类与业务预测由于地区间发展的不均衡性，不同城市在宽带城域网建设中所提供的服务平台也有所不同，这主要取决于城市特点、发展程度、服务重点等方面，同时业务内容主要取决于需求对象及工程重点项目内容。

根据业务需求对象即用户类型的不同，将宽带用户类型大致分为以下七类：1.1政府机关用户政府机关是一个重要的市场领域，由于其地位特殊，对社会的影响力较大，他们对宽带接入的需求主要是来源于“政府上网工程”和办公的信息化。

随着各行各业信息化进程的加快，城市范围内计算机网络互联业务需求变是更加迫切。

1.2金融证券用户金融证券用户是电信运营商一大客户，主要开展数据通信、计算机联网等各类交互式多媒体业务，为金融、银行及证券公司等提供专网服务，实现银行、信用社的通存通兑等业务。

1.3智能大厦用户智能大厦、高层写字楼是商业客户等集团用户最密集的地方，这些集团用户一般都是电信运营商的大客户，集团用户对资费的敏感度低于家庭用户，用户的需求是要能提供综合、可靠、安全的网络业务，宽带高速互联接入、局域网互联及其他基于宽带接入网的业务如高速数据传输、数据中心、视频会议等都有广阔的市场前景，这些用户同样会有IP电话的需求。

1.4住宅小区用户随着人们对社会信息化进程的加快，在智能小区、生活小区建设宽带信息化小区已成为各电信运营商竞争的一大焦点，对于各电信运营商而言，这既是增值业务的发展点，也是一个介入电信业务新领域的切入点。

在这些商住小区建设宽带信息化，向用户提供高速上网业务、小区的信息社区服务包括社区管理、电子商务、VOD、事务处理等等。

1.5宾馆酒店用户随着酒店管理系统的不断完善，酒店上网业务必将成为今后的热门话题。

酒店上网业务提高了宾馆酒店的知名度以及服务档次，在为顾客提供优质服务的同时，在增加了其自身的效益。

客人可以在酒店上Internet进行工作和商务活动，也可以通过Internet查询酒店情况，进行酒店的预定、结帐等活动，极大地方便了顾客。

1.6学校医院用户学校医院对宽带接入的需求来源于电子化教学、远程教育、远程医疗和信息化社区等。

1.7企业科研用户企业上网主要是通过上网了解国内外经济形式，在网上捕捉商机，发掘新的市场空间，同时还可以在网上宣传企业。

科研单位通过上网实现远程数据处理、监测控制及异地科研合作等业务。

2.组网原则2.1组网指导思想现代的网络结构应满足当前迅速增长的多种业务需求和承载各种应用系统，提供网络能力、优化网络结构、加强网管功能、完善支撑系统和业务平台，满足用户对网络层面的业务需求，同时为应用层面的业务拓展提供基础保证。

保证网络的可靠性和可管理性。

2.2组网基本原则宽带光纤接入网规划应结合现有光缆网络结构，以近中期相结合为原则。

现在宽带城域网的建设正处于初级阶段，因各地区和城市内各区域发展不平衡，对业务需求不一，并且用户比较分散，呈现不确定性。

考虑到占领市场和投资的经济性，组建的原则应是统一规划分布实施。

2.3汇接节点设置选址原则由于宽带光纤接入网工程建设目前尚未形成既定的技术标准和规范根据，汇接节点设置选址主要遵循以下原则2.3.1一个汇接节点覆盖范围为以500m为半径组成的小区或5～15幢多层建筑群。

2.3.2一个汇接节点的收容用户数量一般为300～1000信息点，最多不超过1000信息点。

2.3.3汇接节点尽量与其他电信设施合用，以解决节点设备机房问题。

2.3.4汇接节点的位置应便于光缆和电缆的出入。

2.3.5汇接节点的位置应避免有腐蚀性气体、易遭雷击、高压输电线下、强干扰区、潮湿地区、低洼地、防洪堤坝附近等易遭破坏的地方，设备必须放在室内。

2.4节点带宽分配原则从目前宽带用户的实际流量考虑，在规划过程中，核心节点之间分配一个1000Mbit/s 带宽，汇接节点按需要增加相应的接口板或交换机，以提供足够的用户接入端口，当用户流量达到一定规模以后，采用中继流量的负荷分担。

近期规划（1年），10Mbit/s的端口总数量应该和收容用户数量相当，楼道交换机上行接口速率至少应按接入速率总和的1/5收敛配置，即每个宽带用户至少分配2Mbit/s带宽。

对于住宅小区，按20％宽带接入率分配带宽。

对于党政机关、金融证券、智能大厦、宾馆酒店、学校医院和企业科研用户，考虑其内部已有局域网、上行可分配100M～1000Mbit/s带宽。

3. 宽带接入网络结构根据RBB模型，宽带城域网可分为核心层、汇接层和接入层三层。

核心层主要完成数据的传输功能，负责全网业务的转接和业务疏通，实现城域内数据交换及与IP网络互联。

汇接层主要负责区域内业务的汇聚和疏导，要求提供业务调度和路由能力、多协议处理能力和多业务接入能力。

接入层负责将业务就近接入汇接节点，要求设备具有多业务接入能力、多种接入手段和良好组网能力，可以迅速灵活的接入用户。

在规划中，光缆敷设应采用一步到位方式。

宽带按入网网络结构的选择应结合宽带接入点分布的特点、路由情况及业务要求，综合考虑、适当选择。

既要充分考虑到网络的经济性和技术性，又要顾及发展的需要，同时还要考虑宽带接入的窄带需求以及网络的运行和调配灵活性，如扩容、调度及应急等因素，宽带接入网光缆网络结构，主要考虑以下两种方案。

3.1星型方式母局汇接节点到汇接节点按星型点到点连接、构成有源星型或双星型网络结构。

该结构的优点是：结构简单、容易规划、光缆的投资相对较小、缺点是；占用管孔多，每个用户是单路由，安全可靠性差。

对一些用户密度疏、近期变化大且离局较远的地区不失为一种行之有效的方式。

3.2环型与总线型结合方式母局汇接节点采用从本节点出来的光缆双向进纤方式，汇接环由大芯数主干光缆构成，环上光缆采用不递减方式，每个汇接环上一般接4～6个汇接节点。

汇接节点至楼道交换机采用星形点到点连接。

该结构的主要优点是汇接环光缆占用管孔少，纤芯使用率高，易于调度，安全性高。

对一些在母局汇接节点间总线上的重要其他汇接节点，为解决单一物理路由的不安全性，每个光节点可采用通向两个母局汇接节点方向的进纤方式，形成对该汇接节点的双向接入方式，当其中一个母局汇接节点出现故障时，可通过另一母局汇接节点疏通，增加了接入业务的可靠性，同时，当用户光缆有富余时可作为局间中继用。

但该方式增加了汇接节点设备负载，同时使网络构造复杂，不宜大量使用。

对于距母局距离较远，用户较分散，有待进一步规划、开发的区域、汇接节点可采用星型方式来组网。

对于现有管孔数量不足，用户数量集中在本局范围，而城市规划基本成形的区域，应优先考虑采用环型与总线型结合方式组网。

在光纤接入网组网中，一般采用光纤本局环网综合型，如图1所示。

它的特点为：重要业务节点（如小区、大商场、机场、政府机关、大医院、大楼、大学、大宾馆、银行、无线基站等）均在环路上，次要节点接入较为灵活。

对于环网综合型接入方式，对网结构、光缆铺设等都有一系列细则要求，其中对自愈环网中主要节点的节点数的要求为4～8个为宜。

3.2.1主要与光传输容量有关。

以使用的ＵＴ斯达康公司生产的ＯＭＵＸ－400为例，在自愈环网中，对交换局或靠近交换局的节点设置成局端点（ＣＯＴ），其余节点设置成远端点（ＲＴ），假设图1中Ａ局端（ＣＯＴ）节点传输系统为32个2Ｍｂ／ｓ系统，Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ远端（ＲＴ）节点考虑其上、下线业务量相同，各节点传输系统定为8个2Ｍｂ／ｓ系统，如果ＲＴ节点数增加，其节点内的传输系统数将减少，不能满足节点内上、下线业务量的需求。

3.2.2与光传输设备的性能有关。

用于监控、倒换、数据业务、帧同步码等信息也同时在自愈环环路中传送，节点数的增多，无疑使这些控制信息复杂化，并引起传输容量相对下降及倒换时延增加。

3.2.3光纤自愈环保护对环路中两个节点间全部断纤形成的环路保护其可靠性相似于我们在设备段经常使用的1：Ｎ（这里Ｎ为节点数），即当发生多个节点间光纤中断时，只能保护其中的一个。

如果自愈环节点数增多，那么自愈环的保护可靠性就相对降低。

另外，组成环形网至少要有3个节点以上，所以要求节点下限是4个为宜不难理解。

另外，需说明的是，光纤辅设的多少不影响传输设备容量：在每一个接入点，它的传输容量（能力）仅与设备本身的性能有关，如光端机输出4个Ｅ3数据流，在实际工作中有些人理解为辅设光纤进入接入网点的数量越多，传输容量就越大的观点是不正确的。

3.3纤芯配置原则3.3.1汇接节点；对于星型组网方式，每个汇接节点下6芯光缆，从主干到分支光缆逐级递减。

对于环型与总线型结合组网方式，汇接节点从汇接环上双向24芯，同时汇接环上至少预留12-24芯。

汇接环采用单模光纤光缆，通常从几十到几百芯不等，建议采用带状光缆。

3.3.2汇接节点至楼道交换机；根据业务需求配置纤芯数：每一个100M/1000Mbit/s 以太网端口占用2芯，并用适当纤芯预留。

建议采用多模光纤光缆。

以图2为例说明。

设环网所需的光缆芯数为72芯，根据各节点业务量、预留考虑等实际情况，网中的纤芯编号如下：① 主干节点编号：1～48② Ｂ配线区编号：49～60③ Ｃ配线区编号：61～66④ Ｄ配线区编号：67～72⑤ Ｅ配线区无次要业务节点，不分配配线区纤芯。

今后发展需求可从主干光纤预留纤芯中解决。

【未完待续】编者按：上一篇文章《宽带接入网络的规划与设计(一)》我们介绍了用户分类与业务预测、组网原则、宽带接入网络结构，本文就宽带接入服务器的网络定位、宽带接入服务器的扩展、宽带接入服务器组网应用进行阐述。

4.宽带接入服务器的网络定位目前宽带网络性能的提高,以实现了带宽接入的扩展；在处理性能方面，后台功能强大的城域FR/ATM网络或高速局域网络逐渐替代功能单一的PSTN网络。

为此对宽带接入服务器在性能上和功能上都提出了更新、更高的要求。

4.1硬件设计结构宽带接入服务器必须具有高速、高效的包转发特性，在性能上有效地解决宽带网络高性能、高负荷、高突发所带来的问题，性能不佳的宽带接入服务器势必成为网络的“瓶颈点”。

目前具有2G以上的交换背板容量，100Kpps以上的独立包转发性能成为业界对宽带接入服务器的基本要求。

从硬件系统结构上看，宽带接入服务器已从低效的集中式包处理结构向分布式处理结构演变，前后插板（接口板和处理板）的设计思路成为主流。