2义乌广电EPON项目技术建议书最终版.docx
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2义乌广电EPON项目技术建议书最终版
义乌广电EPON项目
技术建议书
浙江广联信息网络有限公司
2009-7-22
目录
前言3
1项目需求3
2组网方案介绍3
2.1EPON技术介绍4
2.2EPON+LAN组网方案5
2.3EPON+EOC组网方案7
2.4综合网管解决方案8
2.5两种组网方案分析9
2.6本次项目建设方案10
2.7ONU详细配置11
2.8光通道损耗计算11
3华为EPON解决方案介绍13
3.1整网解决方案13
3.2业务解决方案14
3.3华为EPON解决方案优势16
3.4系列化的EPON系统产品介绍18
前言
国家“十一五规划”中明确提出了计算机网络、通信网络、广电网络实现“三网融合”的总体要求。
近年来，下一代网络一直是业界关注的焦点。
基于广电HFC网络，如何进行网络改造，顺利过渡到下一代有线电视网络（NGCN），逐步开展全新的数字电视业务以及丰富的增值业务，是广电运营商关注的问题。
在提供传统广播电视业务的基础上，广电运营商将开创数字电视、语音、视频和数据多种业务共同发展和盈利的全新模式，成为全业务综合提供商。
而广电有线网络双向化的升级改造活动，是实现语音、视频和数据等增值业务发展目标的前提技术条件，更是广电网络适应市场竞争的必由之路。
实现广电网络双向改造有多种方式，如CMTS、PON、LAN和UCLINK等，在设备成本、施工、后期维护和协议标准化等方面各有优势。
这些技术种类在一定时期内会并存，但最终的发展方向是IP的方向，以太接入网是最完善的接入方式，EPON是目前广电以太网建设的最佳起步方式。
华为公司是EPON技术的国内领先者，能够提供完善的解决方案和高性能、全系列的组网设备。
根据具体需求，华为公司提供两种有效的组网模式：
EPON+LAN和EPON+EOC。
EPON是LAN接入的最优解决方案，EOC是在同轴传输以太网数据的最终解决方案，两者的结合可以最大保留现有有线电视HFC网络投资，并把目前的以单向分配为主的网络结构，向具有多业务承载能力的双向宽带信息网络演进，帮助广电运营商成功实现战略转型。
1项目需求
本次项目经为框架性招标，机架式OLT两台，4*FEONU1100台。
EPON网管一套。
2组网方案介绍
广电双向改造就是将传统的有线网络改造成能支持语音、视频和数据的综合业务网，满足未来广电综合业务发展的需求。
目前广电有线网络光纤大多已经铺设到小区，部分部署到住宅楼，最后采用同轴电缆入户。
其中，光纤部分多数采用星型网，在电缆部分则采用树枝形分配网。
由于HFC网的光纤部分是双向的，所以双向改造的关键是从光节点到户内的这段同轴电缆。
2.1EPON技术介绍
2.1.1EPON网络架构
一个典型的EPON系统由OLT、ONU、ODN组成。
OLT放在中心机房，ONU为用户端设备。
ODN是光配线网，主要由一个或数个分光器来连接OLT和ONU，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。
OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供面向无源光纤网络的光纤接口。
OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS／SLA的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。
分光器是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个分光器的分线率为2、4、8、16和32，并可以多级连接。
在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km，如果使用光纤放大器（有源中继器），距离还可以延长。
EPON的网络结构如图所示。
EPON网络结构图
EPON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中实现了成本低廉的以太网第二层或第三层交换功能。
对于光纤到家（FTTH）的接入方式，ONU可以不需要交换功能，从而能在极低的成本下为终端用户分配所需的带宽。
EPON系统包含测距、带宽分配、时钟提取、同步及ONU认证等几个主要关键技术。
随着EPON技术的不断发展，目前已经在国际和国内市场具备成熟应用条件。
2.1.2采用EPON进行网络建设的优势
在信息化发展日新月异的今天，最终用户的需求已经由最初的语音和上网业务扩展到视频、数据等多种业务，后续还会进一步扩展到包括HDTV、视频通信等Multi-play业务。
业务的发展尤其是视频类业务的逐渐推广，对网络带宽和稳定性、传输距离等要求越来越高。
从运营角度分析，采用EPON进行光网络建设有如下优势：
（1）与现有以太网的兼容性高。
以太网技术是迄今为止最成功和成熟的局域网技术。
EPON只是对现有IEEE802.3协议作一定补充，基本上是与其兼容的。
EPON与以太网的兼容性是其最大的优势之一。
（2）提供更高带宽、更远距离和更广的覆盖。
EPON的下行信道为百兆/千兆的广播方式，而上行信道为用户共享的百兆/千兆信道，目前可以提供上下行对称的1.25Gbit/s的带宽，带宽利用率也得到很大提高，比目前的接入方式如ISDN、ADSL都要高得多。
另外，EPON系统可提供20KM以内的远距离接入，具有长距离、广覆盖的特点。
（3）有效降低CAPEX和OPEX。
EPON作为一种点到多点网络，网络层次简化，组网灵活，大量节省主干光纤和光收发器，以太网本身的价格优势使EPON具有无法比拟的低成本优势。
另外，EPON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着基于有源设备存在的潜在故障在EPON系统中大大降低，因而维护成本将显著降低。
由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。
目前，EPON技术已成熟，系统运行稳定，最适合当前主流市场需求。
而且，随着光纤器件和技术的不断发展，使过去困扰FTTx的成本和工程的困难已经一去不返，光纤到户的巨大优势得到了施展的机会。
正是基于以上因素的考虑，在本次项目中选择采用先进的EPON技术进行网络接入建设。
2.2EPON+LAN组网方案
2.2.1方案简述
EPON+LAN方案不改动原有广电有线电视网，在当前光纤铺设到楼道的趋势下，通过EPON技术单芯组网，ONU和交换机部署在楼道，通过五类线入户。
电视信号经过单独的光纤传送到小区的光接收机，数据信号经过EPON构建的光纤网传送到相应的PON终端，再经过交换机五类线入户，提供上网业务。
如下图右侧部分示意。
为了进一步节约主干光纤，电视信号和数据信号可以通过合波器和分波器在主干经过一芯光纤传送，到用户小区后进行分离，如下图左侧部分示意。
通过两套独立网络－HFC网络和EPON网络分别将CATV信号和数据信号传送到楼道。
CATV信号经过同轴电缆分配网传送给各个用户，同轴电缆入户。
数据信号经过五类线传送给用户，五类线入户。
网络改造后，电视不仅可以收看原有的电视节目，而且可以具有交互功能，选择更多的增值业务；PC机可以通过五类线接入互联网。
下图为EPON+LAN广电有线网络双向改造解决方案示意图：
该方案适合新建小区，在进行广电有线网络设计时，可以考虑部署同轴电缆和五类线双线入户。
该方案也可以用于现有小区，方便入户网改的情况。
2.2.2方案特点
⏹利用EPON技术组建高综合性能光纤网；
⏹EPON+LAN方案不影响原有有线电视网，充分利用现有资源部署新的数据网络，提供高综合性能的组网方案；
⏹局端OLT设备采用华为MA5680T，是一款大容量的OLT设备，双向交换容量400G，上行最大可达40G，槽位带宽10G，是业界唯一一款真正实现背板带宽1T、GPON和EPON共平台的产品，技术领先。
MA5680T可支持高性能网管、组播、IP语音、P2P等各种高附加值业务；
⏹OLT和ONU之间为无源分光器，不需要专用机房、不需要提供电源，具有易维护、防雷和不易被盗等特点；
⏹可以向用户提供差异化的带宽，满足用户多样化的需求，确保用户的业务体验。
2.3EPON+EOC组网方案
2.3.1方案简述
EPON+EOC方案完全匹配广电有线的HFC网络，利旧原有入户同轴电缆，不需要对入户电缆重新改造。
在当前光纤铺设到楼道的趋势下，采用EPON技术可以节省主干光纤，提供对称高带宽，满足用户差异化的业务需求。
该方案适合小区大楼已经交付用户、同轴已经入户、不方便入户进行网改的情况。
电视信号经过单独的光纤传送到小区的光接收机，数据信号经过EPON构建的光纤网传送到相应的PON终端。
如下图右侧部分示意。
为了进一步节约主干光纤，电视信号和数据信号可以通过合波器和分波器在主干经过一芯光纤传送，到用户小区后再进行分离，如下图左侧部分示意。
通过两套独立网络，EPON网络和HFC网络分别将以太网数据信号和CATV信号接入楼道。
CATV信号经过楼道分配器后分为多路信号，数据信号和CATV信号经过无源EOC合波器混合后，可通过同轴电缆接入家庭，然后在用户家中的EOC用户端设备上分离出数据信号和CATV信号，分别接PC机和电视。
下图为EPON+EOC广电有线网络双向改造解决方案示意图：
对于入户同轴电缆，采用EOC（ETHERNETOVERCABLE）技术可有效实现最后入户同轴电缆的双向改造，实现保护和充分利用最后一段同轴电缆。
2.3.2方案特点
⏹利用EPON技术组建高综合性能光纤网
⏹利用EOC技术解决同轴电缆的双向改造
⏹EPON+EOC方案是与广电有线现有城域网的光纤、Cable相匹配的，基本上不需要改动；
⏹MA5680T是一款大容量的OLT设备，双向交换容量400G，上行最大可达40G，槽位带宽10G，是业界唯一一款真正实现背板带宽1T、GPON和EPON共平台的产品，技术领先。
MA5680T可支持高性能网管、组播、IP语音、P2P等各种高附加值业务；
⏹无源分光器、EOC合波器和EOC终端均为无源器件，不需要专用机房、不需要提供电源，具有易维护、防雷和不易被盗等特点。
2.4综合网管解决方案
iManagerN2000BMS是华为公司的综合接入产品统一网管平台。
在电信管理网TMN模型中，N2000BMS位于网元管理层EM-layer，并向上级网络管理系统NMS提供网管接口。
N2000BMS网管系统能对华为公司的宽带接入、综合接入等多类设备进行统一管理，提供拓扑管理、故障管理、性能管理、安全管理、配置管理等功能，同时还提供丰富的业务发放接口。
通过N2000BMS，可以实现EPON业务的自动发放及终端管理，方便运营商的运营维护，大大降低运营商的OPEX。
2.5两种组网方案分析
EPON+LAN和EPON+EOC两种方案，根据实际需求应用于不同的场景。
EPON+LAN方案适合新建小区，部署同轴电缆和五类线双线入户；该方案也可以用于现有小区，适用于同轴电缆已经入户、又同意进行五类线入户网改的情况。
EPON＋EOC方案适合小区大楼已经交付用户、同轴已经入户、不方便入户进行网改的情况。
EPON＋EOC方案是EPON＋LAN方案的补充，是在EPON＋LAN方案基础上增加EOC设备。
本质上来说，两种方案没有太大区别，只是在最后入户100米的方式上有所变化，但是这种方案投资比EPON＋LAN方案要高，多出的投资主要用在购买EOC设备的成本上。
因此，从投资成本和工程实施、维护等方面来看，优先建议首选采用EPON＋LAN组网方案。
对以上两种方案进行分析如下：
⏹满足开展综合业务的需求：
信息业务媒体的融合使得综合信息业务成为发展方向，数据业务要高速，视频业务要宽带、语音业务要求低时延。
采用EPON+LAN/EOC方案双向改造后的广电网络满足语音、视频和数据综合业务承载的需求，提供满足不同业务的带宽、QoS、可靠性和安全性要求，提供差异化的服务。
⏹具有开放的网络架构体系：
接入网络的每次改造，都是颠覆性的大工程，而网络技术却是在不断发展变化中。
网络不可能随着技术的不断发展而剧烈变化。
采用EPON+EOC/LAN双向改造后的广电网络是开放的，实现业务和网络的分离，适应网络技术和业务各自不断发展变化的需要。
⏹可运营、可管理和可维护：
•集中的运营管理与维护：
支持对OLT、ONU的集中管理/远处监控/远处调测/远程维护/远程在线升级等功能。
⏹具有低的规模成本：
双向改造涉及到城域网内不具备双向功能的所有广电有线网络，范围较广。
因此，需要选择具有低的规模成本、高性价比的组网方案。
采用EPON+EOC/LAN可提供综合低成本方案。
•节省光纤：
单芯组网，无源分光，节省光纤资源
•节省机房：
不需要专用机房设施
•节省电源、易维护、低维护成本：
ONU到OLT之间均为无源分光器
2.6本次项目建设方案
2.6.1OLT设备安装
本次项目新上MA5680T设备作为EPON系统的OLT设备，PON口下行上ODF架连接光缆延伸至小区。
OLT设备采用交流供电，上行出GE光口（配置10KmGE光模块）上联数据机房设备。
下行配置EPBD业务板，每块业务板可提供8个EPON业务接口。
MA5680T是华为公司推出的EPON/GPON一体化接入产品，能够提供更高的接入带宽、可接入更多的终端用户。
MA5680T能够提供最大双向交换容量400G，上行最大40Gbps，是业界唯一一款真正槽位带宽达到10Gbps、背板带宽1T（1000G）的大容量、高性能设备。
MA5680T19英寸机柜单框支持14块业务板共计112个PON口，单柜支持两框满配。
MA5680T产品优势介绍详见4.3章节内容。
本次项目按照标书要求进行配置，即单台OLT设备提供32个PON口，因此配置4块EPBD业务板。
2.6.2分光器设置情况
根据实际管道条件和光缆布放情况设置分光器，建议在小区内进行分光，可采用一级分光或二级分光方式。
需要根据实际工勘情况和ODN工程情况选择合适的分光方式和分光器安装位置。
2.6.3与汇聚层设备连接组网
本次MA5680T作为OLT上行板采用1＋1冗余配置，单板提供2×GE的上行接到汇聚层设备。
2.7ONU详细配置
按照标书要求本次ONU配置如下：
1、4×FEONU1100台。
设备接口规格表如下：
序号
设备
接口形式
1
OLT
上行GE光口
LC/PC
EPON接口
SC/PC
2
ONU
EPON接口
SC/PC
FE网口
RJ45
3
分光器
接口
SC/PC
4
LSW
FE网口
RJ45
有关采用设备介绍见设备简介。
2.8光通道损耗计算
光通道损耗是ODN最重要的网络性能指标。
EPON光路是否合适、是否满足传输要求，最重要的一条规则就是实际工程结束后，能够符合OLT和ONU之间的光功率预算要求。
光功率衰减的主要影响因素有：
•分光器的插入损耗（不同分光比有不同的插入损耗）
•光缆本身的损耗，与长度有关
•光缆熔接点损耗
•尾纤/跳纤通过适配器端口连接的插入损耗
光通道损耗为以上因素引起的损耗总和。
在工程设计时，必须控制ODN中最大的衰减值，建议控制在26dB以内。
在工程设计中，对光通道损耗的估算可采用如下的光损耗参数表:
名称
平均损耗
（dB）
连接点
连接器
0.3
机械接续
0.2
熔接
0.1
光分路器
1:
64
19.7
1:
32
16.5
1:
16
13.5
1:
8
10.5
1:
4
7.2
1:
2
3.2
光纤
（G.652）
1310nm
（1km）
0.35
1490nm
（1km）
0.25
光通道损耗＝L×a＋n1×b＋n2×c＋n3×d＋e＋f（dB）
•a表示光纤每公里平均损耗（dB/km），L为光纤总长度，单位Km。
工程中使用的光纤跳线，尾纤等，一般长度较短，可以忽略。
•b表示光纤熔接点损耗（dB），n1表示熔接点的数目。
•c表示光纤机械接续点损耗（dB），n2表示机械接续点的数目。
•d表示连接器损耗（dB），n3表示连接器数目。
•e表示光分路器损耗（dB），这里只考虑一级分光。
如果是二级分光，则要分别考虑二个光分路器造成的损耗。
•f表示工程余量。
设计中应对网络中最远用户的光通道衰减进行核算，采用最坏值法进行ODN光通道衰减核算，检查全网的光通道损耗是否满足要求，并根据需要对网络设计方案做适当调整。
后续项目需根据项目实际情况计算光通道损耗。
3华为EPON解决方案介绍
3.1整网解决方案
在信息化日新月异的今天，宽带业务已经逐步成为给运营商带来收入的主攻方向。
而客户多样化通信的需求和激烈的市场竞争，又迫使运营商通过提供丰富多彩的业务体验来吸引用户。
目前，运营商宽带的发展战略已逐步转变，由初期的宽带放号规模粗放增长为主逐渐向发展宽带应用、提升宽带ARPU值转变，宽带的应用也从单一的互联网接入应用向提供视频、互动游戏、VOIP等多种宽带增值应用转变。
业务的发展尤其是高带宽消耗型业务－视频类业务的逐渐推广，使客户对网络带宽和稳定性要求越来越高，同时也推动了光接入技术应用的发展。
作为电信网的"最后一公里"的接入网正向着宽带化、数字化、智能化和综合化的方向发展。
基于对运营商网络转型理念的深刻理解和多年来在光接入领域技术的深入研究，华为公司推出了GPON、EPON系统整体解决方案，且在国内外多个项目中取得成功应用，为运营商接入层的网络建设和业务接入能力的提升奠定了良好的基础。
华为FTTx整网组网示意图如下：
选用华为EPON系统能够为商务楼宇、居民小区等区域实现光纤接入解决方案，提供大容量和高带宽的数据、IP语音和视频业务的接入，能够满足FTTx包括FTTB、FTTC、FTTH等各种接入组网模式的需求。
另外，还可以支持P2PFE光接入和以太网级联等宽带业务的接入组网。
3.2业务解决方案
3.2.1IPTV业务解决方案
IPTV是基于IP组播的方式实现视频业务，利用IP的组播能力给用户提供可选择的节目源。
在视频头端，视频的节目信号可以直接通过VDN或由IP网络分发到OLT，在OLT通过IGMPPROXY实现对OLT下组播用户的管理和节目管理。
在用户终端，通过机顶盒STB设备进行视频信号的终结和媒体转换，并控制节目的切换。
IPTV业务组网示意图如下：
IPTV采用IP组播方式来提供视频业务，与DSLAM提供的IPTV业务类似，但采用EPON系统接入，对终端用户来说，将有更多的节目内容、更高的带宽，从而带来更好的业务体验。
3.2.2VOIP业务解决方案
EPON系统话音的承载采用VOIP方式，话音在用户侧完成VOIP的转换。
目前有两种提供方式：
✧由ONU直接实现POTS接入，完成VOIP话音的转换。
✧在ONU的FE接口下挂IAD设备，由IAD实现话音业务的接入。
VOIP语音的呼叫、处理由软交换控制完成。
与PSTN网的互通可通过媒体网关设备完成。
组网示意图如下所示：
3.2.3HSI业务解决方案
华为EPON终端可提供丰富的接口类型，能够提供1×GE/FE接口、4×FE接口以及多FE接口满足用户的上网需求。
在FTTB组网模式下，可下挂LSW为更多用户提供宽带接入。
宽带用户的接入认证与现有的XDSL用户相同，可以与IP城域网上的BAS配合，支持现有各种认证方式，如PPPoE+、VLAN、VBAS、DHCPOPTION82等多种方式。
IP地址的分配可采用DHCP方式申请动态IP地址，或通过PPPoE＋分配IP地址。
3.3华为EPON解决方案优势
（1）提供端到端业务解决方案，满足各种接入场景应用。
华为公司能够提供EPON系统从局端设备、远端接入设备到ODN工程建设等所需的全系列产品，提供完善的视频、VOIP和HSI业务解决方案，以及FTTH组网建设中最复杂、投资最大的ODN工程建设的网络规划方案。
华为EPON解决方案可应用于FTTH、FTTB、FTTC等组网模式的接入层建设，在新建高档别墅区、高档公寓、新兴的工业园区、网吧等比较集中的地区（如“网吧一条街”）以及对带宽有特殊要求的应用场景（如“全球眼”视频监控）中，都可以利用EPON系统为客户提供高带宽、长距离和广覆盖的组网接入。
目前，华为公司EPON产品已在国内上海、重庆、陕西、云南、广东等超过15个省市地区得到应用。
（2）提供全系列EPON光接入产品，满足多种组网需求。
SmartAXMA5600T系列产品是华为公司推出的局端OLT设备，包括机架式设备MA5680T和盒式设备MA5606T，提供从小容量到中等容量、大容量的PON口接入，满足不同组网规模的应用。
华为电信级OLT设备MA5680T，具备业界领先的T比特级背板交换能力，可提供大容量用户接入。
MA5680T可实现GPON/EPON业务板混插，是一款真正实现GPON/EPON共平台设备，客户可根据技术发展进程和实际业务需求灵活选择GPON/EPON接入模式。
另外，小容量、高性能、组网灵活的盒式设备MA5606T，可以作为盒式OLT、MDU和MiniDSLAM使用，满足不同接入网络需要。
作为端到端业务解决方案的重要组成部分，华为公司能够提供接口丰富的系列化终端设备，包括MDU、MTU、MiniDSLAM和SBU、STU终端设备，可以提供xDSL、GE、FE、POTS等多种业务接口。
ODN产品方面，华为公司除了可以提供各种类型的光缆、各种容量ODF设备等传统光纤工程所需材料，还推出适应EPON接入FTTH项目中ODN工程建设的分光器、分纤盒、终端盒、皮线光缆等各种新产品，满足网络建设的需要。
（3）强大的QoS保证能力为多业务承载提供基础。
华为EPON系统支持端到端的全网QoS解决方案。
支持OLT和ONU两级调度，通过区分不同的业务和用户来提供QoS保证。
支持基于流规则的包过滤、重定向、流镜像、流量统计、流量监管、端口队列调度、端口限速、优先级策略和VLAN更改策略；支持CoS（802.1p）、流优先级，支持SP、WRR、SP+WRR等多种调度方式，并支持8个优先级队列。
通过多种机制的应用，确保用户的QOS并为EPON系统提供多业务承载提供基础。
（4）提供完善的综合网管功能和业务自动发放方案。
iManagerN2000BMS是华为公司的综合接入产品统一网管平台，支持EPON系统中OLT设备和ONU设备的各种性能统计功能，进行网络维护和诊断。
网管系统支持EPON网络的故障诊断功能，包括各种告警检测和环回诊断功能，支持对DyingGasp等告警事件的处理。
在业务自动发放和ONU管理方面，OLT支持CTC标准的OAM功能，通过OAM协议对终端进行配置和管理。
最大可支持128个ONU能力集模板，描述ONU端口类型、数目等能力信息；支持对远程ONU的软件升级和离线配置，包括ONU的VLAN、IP地址以及以太网端口的配置。
完善的维护及性能监控功能，有利于业务的发放和对终端的维护，提高了EPON网络的安全性和可靠性，有效的降低了运营商的维护成本。
（5）强大的组播业务能力为IPTV业务的开展提供保证。
华为OLT设备具有电信级的组播运营能力，为宽带组播增值业务和组播业务管理的开展提供了基础。
MA5680T和MA5606T组播协议支持IGMPV2/V3，支持IGMPProxy和IGMPSnooping，支持1000个组播组，各项组播技术指标业界领先。
在用户管理方面，支持可控组播，采用丰富的用户鉴权模式和组播日志功能，满足不同组播运营的需求。
对组播用户接入支持CAC（ConnectionAdmissionControl）功能，保证了已接纳的用户得到良好的服务。
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