三网融合技术及业务应用总结报告.docx

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三网融合技术及业务应用总结报告

三网融合技术及业务应用总结报告

一、方案概述

“三网融合”的含义

“三网融合”中的三网是指以因特网为代表的数字通信网、以电话网（包括移动通信网）为代表的传统电信网和以有线电视为代表的广播电视网。

三网代表现代信息产业中三个不同行业，即电信业、计算机业和有线电视业的基础设施。

三网融合有多种含义：

狭义讲，是电信网、有线电视网与计算机网的融合与趋同；广义讲，是电信、媒体与信息技术等三种业务的融合。

从服务商角度看，是指不同网络平台倾向于承载实质相似的业务；从终端用户看，是指消费者用户装置。

“三网融合”的好处

三网融合带来的好处：

1.实现融合，有利于形成完整的信息通信业的产业链，发展新的市场空间和实施信息通信产业结构的升级换代，进一步提升信息通信业在国民经济中的战略地位和作用；2.打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态，看电视、上网、打电话资费可能打包下调。

3．信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务通过手机视频看到客户货物的大致情况，并立即决定派什么样的车去提货，发完货以后，客户也能随时自主追。

4．有利于极大减少基础设施投入，并简化网络管理，降低成本。

5．将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变，网络性能得以提升，资源利用水平进一步提高。

二、应用原理

1.PON原理

PON是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；

PON由光线路终端OLT、光网络单元ONU和光分配网络ODN组成；

1.ODN：

由光纤、光分路器（Splitter）和其他无源器件组成

2.非常低的生命周期费用，无室外有源设备维护费用

3.能够很容易承载语音（Voice）,视频（Video）和数据（Data）

4.相对P2P方式的光纤接入，成本低一半左右

2）PON的基本技术

（1）下行信号：

OLT连续广播发送，ONU选择性接收（根据LLID）

（2）上行信号：

TDMA突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突

测距和突发控制

1.OLT根据DBA算法向ONU发布授权时间窗口

2.测量OLT下行发送到上行接收的数据信号环路时延，并据此对ONU授权时间窗口进行延时补偿，从而保证上行数据不会发生冲突

3.测距方式：

定时自动、初始测距、自动相位补偿

a）突发发送和接收

ONU：

上行为TDMA方式，OLT指定时隙，有数据时发送，无数据时断开

OLT：

多个ONU数据源，ONU距离、功率不同，突发接收，AGC

突发技术都时在光模块上实现的

时间要求：

EPON：

OLT恢复时间400ns，ONU开关时间512ns

GPON：

OLT恢复时间60.8ns，ONU开关时间12.8ns

3）PON的优势

（1）相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。

PON结构在传输途中不需要电源，容易铺设，节约成本。

（2）无源光网络是纯介质网络，避免了电磁干扰和雷电影响，既适合在自然条件恶劣的地区使用。

（3）EPON目前可提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，GPON则高达2.5Gb/s的带宽。

（4）PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省的CO资源，服务大量用户。

2.EPON原理

1）EPON组成

EPON系统由OLT、ONU、ODU组成。

OLT：

作为EPON的核心，其功能有

1.向ONU以广播方式发送以太网数据

2.发起并发控制测距过程，并记录测距信息

3.发起并控制ONU功率控制

4.为ONU分配带宽，即控制ONU发送数据的起始时间和发送窗口大小

5.其他相关的以太网功能

ODU：

有无源光分路器和光纤构成

ONU/ONT：

为用户提供EPON接入的功能

1.选择接收OLT发送的广播数据

2.响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整

3.对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送

4.其他相关的以太网功能

2）EPON协议栈

3）EPON上下行工作原理

下行采用纯广播的方式

OLT为已注册的ONU分配LLID,由各个ONU监测到达帧的LLID，以决定是否接受该帧，如果所含的LLID和自己的LLID相同，则接受，反之丢弃

上行采用时分多址接入技术：

OLT接受数据前比较LLID注册列表;分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距避免了各个ONU之间的碰撞。

4）EPON原理——自动发现和测距

1.自动发现是少量的，尽量不占用有效带宽

2.何时启动：

可以静态设置Discovery操作频率，可以按照DBA算法指定

3.多个ONU避免注册冲突

a）ONU采用随机算法，保证ONU尽量在不同的时刻响应，提高成功率。

b）随机延迟法：

ONU自行延时一段时间

c）随机跳过窗口：

ONU自行决定是否响应

4.OLT广播Discovery窗口：

按照最大窗口20km，按照软件设置的最大窗口参数

1.报告处理

2.报告处理负责对网络中报告的产生和终止进行排队。

报告有较高层产生，通过MAC控制的客户端送入MAC控制子层。

状态报告用于带宽需求和OLT的watchdog时钟。

3.即使没有带宽需求，也需要周期性地产生报告。

4.报告处理功能模块和它的MPCP协议被设计成与802.1P桥接

5.门限处理

6.多点MAC控制的关键概念是公平裁决多个ONU进行传输的能力。

7.OLT通过许可分配的方式控制ONU的传输

8.ONU通过GATE消息设置传输窗口

9.产生周期性的许可（发送GATE消息）以防止watchdog超时

10.ONU注册以后，如果设置了Discovery标志，则忽略所有的GATE消息

11.MPCPDU的结构和编码

12.MPCPPDU是IEEE802.3的基本帧。

a）DA:

MPCPDU的DA是MAC控制的广播地址或者MPCPDU定义的独立MAC地址

b）SA:

与MPCPDU相关的独立的MAC地址

c）Length/Type:

MPCPDU携带MAC_Control_Type字段，按Type编码

d）Opcode:

MPCPDU封装的Opcode标识

e）Timestamp:

MPCPDU在传输时的localTime的内容

f）Data/Reserved/PAD:

这40个八位元是MPCPDU的有效载荷。

如果没有内容，则在传输式用0填充，接收时忽略

g）FCS:

FrameCheckSequence。

通常由下一层的MAC产生

h）RS层生成合适的LLID

DBA技术介绍

作用：

根据ONU/ONT上行突发流量需要，通过在ONU/ONT之间动态调整带宽提高了PON上行带宽的有效性。

意义：

1.采用传统的静态带宽分配，一般的信道利用率只有40%左右；而采用动态带宽分配后，信道利用率可以达到80%

2.因为有更有效的带宽可用，网络管理者可以在PON中增加更多用户

3.用户可以享受更好的服务，比如可以更好的运行那些具有上行突发的业务

4.DBA两种实现方法：

5.空闲信元调整（NSR）

6.缓存状态报告（SR）：

目前EPON系统支持3种DBA方式

1.确保带宽

1.huawei（config）#dba-profileaddtype2assure1024

2.确保+最大带宽

1.huawei（config）#dba-profileaddtype3assure2048max1000000

3.最大带宽

1.huawei（config）#dba-profileaddtype4max4096

4.优先级：

TYPE2>TYPE3>TYPE4

5.EPON支持的最大流量为1000000k，而不是通常意义上的1024000k

6.修改ont的dba模板，在单板模式下输入“ontmodifyportidontiddba-profileprofile-id”或在添加ont时指定dba模板

3.GPON原理

1.GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）。

2.

3.为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：

a）下行数据流采用广播技术；GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORTID来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。

b）上行数据流采用TDMA技术。

上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。

每帧共有9120个时隙。

4.GPON与EPON的比较

三、EPON业务规划与配置

1.EPON数据业务配置

1）通用组网图

2）数据规划

4种业务流

1.CommonVLAN多业务流配置。

可作为普通的二层VLAN使用

2.StackingVLAN多业务流的配置。

包含内外两层VLAN标签，用户CVLAN、服务提供商SVLAN

3.QinQVLAN多业务流的配置。

包含用户私网的内层VLAN和外层VLAN，在VLAN里嵌套一个VLAN

4.各种VLAN单业务流的建立

3）配置网络侧VLAN

1）建立VLAN

huawei（config）#vlan3000smart

2）将上行口添加到VLAN

huawei（config）#portvlan30000/200

建立的VLAN缺省为common属性，如果需要修改属性可使用命令行vlanattrib将VLAN的属性修改为stacking或QinQ。

4）多业务流配置

Commonvlan：

建立多业务流时网络侧vlan必须不同，用户侧vlan和网络侧vlan一一对应

stacking和QinQ：

基于同一个ONT建立多业务流时，外层vlan必须一样，网络侧vlan唯一，多个用户侧vlan对应一个网络侧vlan

1）CommonVLAN——用户侧数据为untag

配置命令：

huawei（config）#vlan3000smart（建立网络侧vlan）

huawei（config）#portvlan30000/200（将上行口添加到VLAN）

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlanuntagged

huawei（config）#interfaceepon0/1

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe13000（将网络侧vlan添加到指定的端口）

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportnative-vlan00fe1vlan3000（设定端口的nativevlan）

1.当数据流为untagged业务流时，需要配置端口的nativevlan；

2.基于一个ont建立commonvlan多条业务流时，使用不同的网络侧VLAN；

3.每个ont最多可以建立8条业务流。

2）CommonVLAN——用户侧数据为带vlan的报文

huawei（config）#vlan3000smart

huawei（config）#portvlan30000/180（将上行口添加到VLAN）

huawei（config）#vlan35（建立用户侧vlan）

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan35

huawei（config）#interfaceepon0/1

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe135（将用户侧vlan添加到指定的端口）

1.网络侧的数据报文只带有网络侧VLAN；

2.用户侧VLAN在ONT侧终结；

3）StackingVLAN——用户侧数据为untag：

huawei（config）#vlan3000smart

huawei（config）#vlanattrib3000Stacking

huawei（config）#portvlan30000/180

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlanuntagged

huawei（config）#displayvlan3000（查询该stacking业务流的lable值）

huawei（config）#interfaceepon0/1

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe11002（将ont端口添加到label）

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportnative-vlan00fe1vlan1002（将ont端口的nativevlan设置为label）

1.系统给业务流分配lable值，然后作为内层VLAN打包在数据流；

2.网络侧的数据报文包含网络侧VLAN和内层VLAN；

4）StackingVLAN——用户侧数据带vlan：

huawei（config）#vlan3000smart

huawei（config）#vlanattrib3000Stacking

huawei（config）#portvlan30000/180

huawei（config）#vlan35

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan35

huawei（config）#interfaceepon0/1

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe135

5）QinQVLAN——用户侧数据带vlan：

huawei（config）#vlan3000smart

huawei（config）#vlanattrib3000QinQ

huawei（config）#portvlan30000/180

huawei（config）#vlan35

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan35

huawei（config）#interfaceepon0/1

huawei（config-if-epon-0/1）#ontportvlan00fe135

1.用户侧VLAN保留，直接在外层加上网络侧VLAN；

2.网络侧的数据报文包含网络侧VLAN和内层VLAN；

3.目前QinQVLAN不支持untag数据；

4）单业务流建立

1.common、qinq、stackingvlan的单业务流的建立都是相同的命令行，不需要ontportvlan、ontportnative-vlan等命令配合。

a）例：

huawei（config）#service-portvlan3000epon0/6/3ont0rx-cttr6tx-cttr6

2.建立单业务流的常用模板：

a）huawei（config）#vlan3000smart

b）huawei（config）#vlanattrib3000....[根据需要修改vlan属性]

c）huawei（config）#portvlan30000/63

d）huawei（config）#service-portvlan3000epon0/6/3ont0rx-cttr6tx-cttr6

2.配置ONT

1）创建ONT模板

huawei（config）#ont-profileaddeponprofile-id20

Press'Q'or'q'toquitinput

>IsUNIconfigurationconcerned?

<1-notconcern,2-concern>[2]:

>ONTFEportslist（fomat:

1,3-5,7）<0-100>[-]:

1-2

>ONTGEportslist（fomat:

1,3-5,7）<0-100>[-]:

1

>NumberofPOTSports<0-16>[0]:

>TDMporttype<1-E1>[1]:

>NumberofTDMports<0-8>[0]:

AddinganONTprofilesucceeded

Profile-ID:

20

Profile-Name:

ont-profile_20

2）添加ONT

1.在线添加：

单板模式下使用命令ontconfirm进行ont的添加，该命令只能添加已经自动发现的ont。

2.【举例】

3.huawei（config）#interfaceepon0/3

4.huawei（config-if-epon-0/3）#port0ont-auto-findenable（打开PON口的自动发现功能）

5.huawei（config-if-epon-0/3）#ontconfirm0allprofile-id20（批量添加）

6.huawei（config-if-epon-0/3）#ontconfirm00018-0237-B303ontid0profile-id20（逐一添加）

7.离线添加：

不管ont是否被自动发现，都可以通过ontadd的命令来进行添加。

8.【举例】

9.huawei（config-if-epon-0/3）#ontadd000018-0237-B303profile-id20

3）检查添加ont的状态

如果我们添加的ont在线且配置恢复成功会出现如下状态：

huawei（config-if-epon-0/3）#displayontinfo23

Controlflag:

activeont处于激活状态，如果是非激活状态则为deactive

Runstate:

upont已经上线，不在线时显示down

Configstate:

normalont配置恢复正常

Matchstate:

matchont的实际能力级和绑定的模板相匹配

OntProfileID:

20

四、组播业务

1.组播基本概念

传送数据的一个拷贝到多个接收者，主机发送数据的一个拷贝，网络在每个接收者的最后可能存在的一跳复制它，主机可同时发送数据到多个接收者。

2.EPON组播配置流程

3.组播实现

1）IGMPPROXY

IGMPproxy功能主要包括IGMP协议报文的处理，节目组成员关系的维护（加入、离开、老化）。

IGMP协议报文的处理包括系统同时作为IGMP查询器和主机功能分别与用户侧和网络侧设备交互。

仅当用户是加入节目的第一个用户时，才向相应的上行口转发用户的Report报文；同样的，当用户是离开该节目的最后一个用户时，才向相应的上行口转发用户的Leave报文

2）IGMPSNOOPING

IGMPsnooping功能主要是窥探用户上报的IGMP加入/离开报文，直接向相应的上行口转发，并接收上行口的组播流，转发到用户端口；除了对用户IGMP报文和上层查询报文的处理过程有差别外，其它处理过程与PROXY的实现完全相同

4）EPON组播配置

1、创建VLAN并加入上行端口

MA5600T（config）#vlan10smart

MA5600T（config）#vlan1001smart

MA5600T（config）#portvlan10010/90

2、设置上行口的Native-VLAN

MA5600T（config-if-giu-0/19）#native-vlan0vlan1001

3、建立业务虚端口

MA5600T（config）#service-portvlan1epon0/1/0ont0multi-serviceuser-vlan10

4、将ONT上的端口加入USER-VLAN

MA5600T（config-if-epon-0/12）ontportvlan00ge101

5、设置业务流的多播抑制开关

MA5600T（config-btv）#multicastpolicyservice-port0normal

6、添加EPON组播用户

MA5600T（config-btv）#igmpuseraddservice-port0no-auth

7、设置组播VLAN模式

MA5600T（config-mvlan1001）#igmpmodeproxy

8、添加节目

MA5600T（config-mvlan1001）#igmpprogramaddip239.1.1.1sourceip10.11.104.1

9、添加上行口

MA5600T（config-mvlan1001）#igmpuplink-port0/9/0

10、将用户加入组播VLAN

MA5600T（config-mvlan1001）#igmpmulticast-vlanmemberservice-port0

总结

三网融合不是短期内可以完成的，我们仍处于摸索初期阶段。

但三网融合利国利民，终会是大势所趋，虽然目前困难重重，但我们不应该放弃。

合作共赢是满足市场发展根本，我国三网融合的长期发展，需要广电系和电信系双方站在信息社会、网络经济的大背景下，积极面对目前三网融合的困难与挑战，在运营权利、利益分配等方面看的更加长远，努力达到相互之间的开放和共融，推进三网融合的进一步发展。