西安锐信科技有限公司PON+EoC融合系统可行性报告.doc

专项类别： 受理编号：

陕西省“13115”科技创新工程重大
科技专项项目可行性报告

项 目 名 称：PON+EoC融合系统
申 请 单 位：西安锐信科技有限公司（盖章）
法 人 代 表：费敏
归口管理部门：西安市高新管委会
申 请 日 期：2010.7.30

陕西省科学技术厅

目 录
一、 项目摘要 4
二、 项目的意义和必要性 4
1、 产业需求加速PON+EoC融合系统的研究和开发运用 5
（1） 产业需求加速三网融合的研究和开发运用 5
（2） PON+EoC系统是广电网络三网融合的最佳方案 6
2、 项目相关关键技术国内外发展现状、趋势 9
（1） 同轴线缆数据传输技术的发展现状及趋势 9
（2） 三网融合设备样机/产品/芯片的现状以及趋势 9
3、 攻关研究成功后对促进行业、产业发展的作用 9
三、 项目的基础条件 10
1、 已经取得的与本项目相关的阶段性技术成果 10
2、 实施本项目的工作保障条件 10
（1） 强大的母公司（华为）背景 10
（2） 关键技术储备支撑 11
（3） 可信赖的财务管理能力 11
（4） 广泛的国际合作和国内合作 12
（5） 完善的项目管理机制 12
（6） 充足的人才储备 12
3、 技术研究队伍组织情况，包括产、学、研结合，组建项目联合体等情况 13
4、 完成项目所需自筹资金、银行贷款等资金落实情况 13
四、 项目攻关总体目标，实施年限，具体的考核指标及年度计划安排 14
1、 项目总体目标 14
2、 项目考核指标 15
（1） 能力指标、完整性指标和知识产权指标 15
（2） 项目交付件：交付件主要包括设计报告，PON＋EoC融合系统以及专利和提案 15
3、 项目实施计划 16
（1） 第一阶段：需求分析和方案设计阶段 16
（2） 第二阶段：系统开发和功能集成阶段。 16
（3） 第三阶段：技术验证和测试阶段 16
五、 项目的主要研究内容，课题设置方案及与其他单位合作方案落实情况 17
1、 项目主要研究内容 17
（1） PON+EoC系统需求分析 17
（2） PON+EoC系统方案设计 17
（3） PON+EoC系统子单元详细设计和开发 17
（4） PON+EoC系统功能测试，调试和环境集成 18
（5） 关键技术和系统性能评估测试验证方案 18
（6） 关键技术验证测试以及评估报告 18
2、 与其他单位的合作落实情况 18
六、 项目的主要技术特点和创新点，关键技术内容，项目实施的技术、工艺路线，可能取得的知识产权分析 18
1、 项目主要技术特点和创新点 18
（1） 高带宽技术的突破 19
（2） EoC DBA动态带宽分配技术的突破 19
（3） EoC线路故障自动诊断技术的突破 20
（4） PON+EoC局端设备物理形态的融合的突破 20
（5） PON+EoC管理和运维的融合的突破 21
（6） 多种业务统一承载 21
（7） 加快EoC产业化的进程 21
2、 项目关键技术内容 21
（1） 网络安全技术 21
（2） EoC组播技术 22
（3） EoC终端的配置管理 22
3、 项目实施的技术路线（总体技术方案） 23
（1） VLAN规划子方案 23
（2） 端到端QOS子方案 24
（3） 用户认证子方案 26
（4） 网络安全子方案 26
（5） 网管运维子方案 29
4、 项目预期取得的知识产权 30
七、 项目总投资预算，资金筹措及来源渠道 30
八、 项目预期成果的经济效益和产业化前景分析 31
九、 项目的风险分析，含技术、市场的风险分析等 31
十、 其它需要说明的事项 31
1、 可行性研究报告编制单位名称、基本情况、负责人、联系电话。 31
2、 可行性研究报告编制者姓名、年龄、学历、所学专业、工作单位、职务、职称。 32

一、 项目摘要
伴随着通信技术和广播电视技术的迅速发展，有线电视网正向下一代广播电视网（NGB）过渡。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确指出：加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建议，推进三网融合，健全信息安全保障体系。
2010年1月13日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进广电网、广播电视网和互联网“三网融合”。 加快建设新一代有线数字电视网络不仅是有线网络自身升级换代、实现可持续性发展的内在需求，更是推进国家信息化的必然要求。
本课题在国家三网融合的战略背景下，重点研究如何利用现有的广电入户同轴线缆资源，提供完善的语音、数据、视频等业务；研究具有自主知识产权的线路调制技术。同时探索广电和电信的双向进入模式，探索适合广电网络现状的三网融合设备形态，利用现在入户的同轴电缆满足居民的话音、数据、视频等丰富的业务需求，突破性的提出PON＋EoC融合技术解决方案。通过本课题的研发，也将在多个核心技术领域上取得突破，为后续相关技术领域的知识产权打下坚实基础。
在筹资上采用国家政府拨款与企业自筹相结合方案，在国家和政府的领导和支持下结合企业自身人力和设备的投入共同开展本课题任务。将在企业内抽调在算法研究领域、系统设计领域、产品开发和测试领域专家组建总体组，算法设计组、系统开发组，系统测试组和验证组，依托企业在接入技术领域多年的系统方案设计以及研发，测试上的基础和成功经验，保证课题的顺利实施。

二、 项目的意义和必要性

1、 产业需求加速PON+EoC融合系统的研究和开发运用
（1） 产业需求加速三网融合的研究和开发运用
三网融合是指电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。传统的广播电视网只能提供电视业务，不能提供电话语音、上网数据业务、IPTV之类的电信业务，经过合理的三网融合改造后，广电网将具备完善的电信业务能力。
三网融合的技术演进有两种路线，一种是电信网络向三网融合网络的演进，即通过改造后的电信网向用户提供语音、数据、视频包括电视的业务；另外一种演进路线则是传统的广播电视网向三网融合网络的演进，提供电视业务，提供语音、上网数据业务、IPTV之类的电信业务；广电网络具有丰富的入户线缆资源，改造成本低，易于实施，较电信网络的改造更具有现实基础。
2008年12月4日，科技部与广电总局共同签署《国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网(NGB)自主创新合作协议书》，提出将一期投入1000亿人民币支持NGB升级改造。NGB的建设目标是，在自主创新的技术体制基础上，形成一套完整的NGB标准体系，出台一系列的NGB相关标准，预计用10年左右的时间建成中国下一代广播电视网(NGB)，达到2亿用户规模，使之成为以“三网融合”为基本特征的新一代国家信息基础设施，形成与电信网竞争的态势。
 经过合理的三网融合改造后，广电网将具备完善的电信业务能力，具有如下特点：
1、广电网络的信息服务将由单一电视业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务。
2、有利于极大地利用广电已有的网络，减少基础建设投入，保护广电数目庞大的网络投资，并简化网络管理，降低维护成本。
3、将使广电网络从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。
4、三网融合是业务的整合，它不仅继承了原有的电视业务，而且通过网络的整合，衍生出了更加丰富的增值业务类型，如图文电视、VOIP、视频邮件和网络游戏等话音、数据和视频业务，极大地拓展了业务提供的范围。
（2） PON+EoC系统是广电网络三网融合的最佳方案
传统的广电HFC网络是单向网络，CATV信号从上到下广播发送，用户并没有返回信息的通道，而且同轴电缆多为树形分支结构，用户数量多，覆盖广。HFC网络通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。它与早期CATV同轴电缆网络的不同之处主要在于，干线上用光纤传输光信号，在前端需完成电—光转换，进入用户区后要完成光—电转换。

图1 单向HFC网络组网图

单向网络无法提供双向式、交互式的语音、上网数据业务的传输，所以三网融合的首要任务是进行HFC网络的双向改造，其目的就是给传统的单向有线电视网络增加上行通道的过程，这使得在HFC网络中开展双向式、交互式的数据传输业务成为可能。有线电视网络双向化改造主要包括接入网光传输技术改造和用户接入技术改造两部分 究能够EoCON分三种：上网、语音、点播技术和资金积累，一旦率。
– 干线光传输采用PON技术可以避免现有HFC网络大幅改造的问题：在光传输改造方面，改造的网络对象为前端和光节点间的光纤传输系统，相比有源光网络技术，无源光网络（PON）技术具有拓扑结构简单、设备成本低，并且其网络拓扑结构与HFC网光纤部分的拓扑结构相类似，因此在现有HFC网络中采用PON技术，不需要对现有HFC网络进行大幅度改造，只需要在原来的光网络上作相应的配置，可在较短时间内完成网络的升级，降低改造成本；
– 采用EoC（Ethernet over Cable）技术解决最后100米的用户接入技术问题：同轴电缆目前已经进入了千家万户，利用上这些同轴电缆将迎面解决令电信营运商非常头痛的入户问题，同时避免了巨大的接入网络浪费。基于同轴电缆的接入技术EoC能够在在同轴电缆上高速传输以太帧，使电视用户同时具有高速上网能力。
由同轴电缆宽带EoC接入技术和无源光网络PON技术一起构成有线电视网宽带接入技术，有线电视宽带接入网络基本结构如下图所示：

图2 有线电视宽带接入网基本结构示意图

PON、EoC的技术特点非常符合广电网络向三网融合的演进要求，我们有必要在PON+EoC的三网融合解决方案上加大力度进行研究、在关键技术上取得突破，在一年时间内力争产品具备基本的业务能力，并在两年时间内，提高此解决方案各方面能力，成为国际领先的三网融合解决方案。

2、 项目相关关键技术国内外发展现状、趋势
（1） 同轴线缆数据传输技术的发展现状及趋势
– 标准化进展
目前基于同轴电缆的数据传输技术处于“百花齐放，百家争鸣”的状态，比较重要的标准有基带EOC、MoCA、HomePNA、HomePlug AV、HomePlug BPL、WiFi降频、EPCN等众多标准，每种标准都有其优点，也有其缺点，都不能够解决全部问题，需要我们根据中国国情，在中间找到很好的一个平衡；同时这些标准基本都是国外厂家在控制着相关核心技术和商用芯片，我们迫切需要研究具有自主知识产权的技术，并推出商用芯片。
– 产业化研究状况
目前有中小企业推出了比较简单的纯的EOC设备，都不能够解决三网融合的实际问题，只是完成了数据接入，对于系统组网、系统的解决方案、多业务的支持、运维管理都没有考虑，而这些是制约三网融合产业发展的实际的核心问题。
（2） 三网融合设备样机/产品/芯片的现状以及趋势
目前尚无专门针对三网融合的PON＋EoC融合产品，无专用芯片在销售；未来的发展趋势必然是研发专门针对以广电网络为基础的三网融合芯片、设备及配套解决方案。
3、 攻关研究成功后对促进行业、产业发展的作用
基于对三网融合的深入研究，在解决PON＋EoC系统研发问题的过程中，有针对性的对难点和痛点问题进行关键技术的研究和开发，提出相应的优化解决方案，对推进PON＋EoC系统的成熟起到很大的推动作用，对研发具有我国自主知识产品的设备提供很好的参考，有力的推动我国三网融合事业的发展。

三、 项目的基础条件
1、 已经取得的与本项目相关的阶段性技术成果
– 华为在接入网领域有超过十五年的技术积累，产品应用遍布全球全球50强顶级固网运营商中的40家，接入技术领域深厚的技术积累为本次PON＋EoC设备研究提供了坚实基础，可以采用现有的硬件平台作为基础，节省系统的开发时间。
– 华为接入网在接入技术领域申请的专利已经能够超过200篇，为本项目关键设计奠定了坚实的理论基础。附录列出了公开的华为在接入技术领域部分国内国际专利。

2、 实施本项目的工作保障条件
（1） 强大的母公司（华为）背景
西安锐信科技有限是隶属于华为的全资子公司，作为全球领先的下一代电信网络解决方案供应商，华为的产品和解决方案涵盖移动、核心网、网络（含接入网、传输）、电信增值业务、终端等领域，应用于全球100多个国家，服务全球超过10 亿用户，在全球建立了100 多个分支机构。2009年，公司业务规模突破300亿美元，员工总数已突破9.5万，其中48%为研发人员，在全球设立了包括印度、美国、瑞典、俄罗斯以及北京、上海、南京、深圳、西安、武汉、成都、杭州等多个研究所。

图3 华为公司销售额增长
西安锐信科技有限公司可以直接共享母公司的所有相关试验设备和研究成果。
（2） 关键技术储备支撑
华为接入网在接入技术领域有超过十年的技术积累，在ADSL/VDSL领域活跃于各大国际标准组织，申请了大量基础专利；在EPON/GPON接入领域具有自研ASIC商用；同轴接入技术已经能有超过三年的技术积累，对接入有深刻的理解。

（3） 可信赖的财务管理能力
西安锐信科技有限公司注册资本3亿元，经营范围为：通信设备的研发、生产和销售，2008年成立当年实现销售收入135万元，2009年业务逆势上涨，销售收入突破6.85亿元，2010年在省、市、区各级政府及职能部门的关怀和指导下，预计可实现80%以上的增长，销售收入在13亿元左右。
西安锐信科技有限公司的财务人员全部为本科以上学历，其中具有研究生以上文凭的人有2人，具有丰富的财务管理经验和计划、预算、决算能力。
（4） 广泛的国际合作和国内合作
在接入领域，公司与英国电信、西班牙电信、法国电信、德国电信、意大利电信、墨西哥电信、沙特电信、阿联酋电信、新加坡电信、中国电信、中国联通等全球50强顶级固网运营商中的40家展开了广泛的合作，成为值得信赖的长期伙伴。
除与电信运营商有联合研究项目外，与国内外多所知名高校和教授都有合作。在西安，与西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学等国家一流高校有密切合作。
（5） 完善的项目管理机制
西安锐信科技有限公司借助华为公司的管理经验，实现了全流程的一流运作和管理，保持了公司规模、经营效益及能力建设的均衡发展。公司采用IBM的集成产品开发（ IPD ）体制和美国项目管理协会开发的项目群管理（PMOP）方法，设计了各个流程关键控制点，并分配专人负责，保证了端到端流程的畅通和项目质量、进度和预算的多维平衡。
（6） 充足的人才储备
随着华为国际知名度的不断提高，一批业界国际顶级专家加盟华为；同时伴随着国内的工作环境和生活条件的不断改善，一批批留学生、海外学者和工程师回国加盟；在全球市场的竞争环境下，在国内也培养了一批懂技术、懂市场、懂管理的领军人才。另外，公司可充分借助母公司的人力资源（员工总数已经突破9.5万人，其中48%为研发人员），加上其他研究所的资源共享，保证项目可随时补充所需人力。总之，为实施本课题奠定了良好的人才基础和保障。
3、 技术研究队伍组织情况，包括产、学、研结合，组建项目联合体等情况
为了有效的组织和管理课题的工作开展，保证课题高质量按计划顺利执行，本课题将抽调公司具有多年经验的各个领域的专家，包括系统设计专家，测试专家等组成总体组负责总体方案的设计，另外，成立系统开发组、系统测试组、系统评估组，按照各个小组的功能进行分工，有序组织，课题定期会议形式汇报课题进展和促进问题解决，并定期向上级主管部门汇报课题进展和成果。本项目团队成员预计投入50人左右，具体的组织结构如下：

工作组
职责
课题负责人
负责课题的管理，协调，汇报
总体组
负责系统整体方案设计和技术决策
系统开发组
负责系统方案的实施，子系统的设计和开发
系统测试组
负责子系统的功能测试，集成系统的功能测试
系统评估组
负责关键技术的验证和评估
QA
负责项目执行的质量和过程的度量，保证项目可控
项目的研发过程，将采用公司多年实际积累的根据大量成功的产品开发管理实践总结出来的IPD开发流程和CMM流程进行管理和规范化，保证项目的顺利，可靠，高效的实施。
4、 完成项目所需自筹资金、银行贷款等资金落实情况
本项目预算总经费1500万，经费来源主要包括国家政府拨款和企业自筹两部分，其中政府拨款预算500万，企业自筹1000万，经费预算主要用于课题涉及的技术开发、试验环境建设的仪器仪表，计算等设备购置费用，设备研发材料费和试制费，以及环境建设费，另外还包括必要的知识产权，专家咨询、劳务费。目前，项目所需至今落实情况如下表所示：
项目所需资金落实情况
项目总投资
1500万元
已完成投资
总 额
500万元
单位自筹
500万元
银行贷款
万元
国家专项
万元
省市专项
万元
计划新增投资额
总 额
1000万元
固定资产
200万元
流动资金
800万元
计划新增
投资来源
企业自筹
500万元
银行贷款
万元
国家部委拨款
万元
申请科技专项拨款
500万元
其 他
万元

四、 项目攻关总体目标，实施年限，具体的考核指标及年度计划安排
1、 项目总体目标
本课题拟根据我国广电网络状况以及业务需求，通过深入细致的研究确定适合我国国情的应用场景，并确定不同应用场景中设备的需求应用模式，探索以广电网络为基础的三网融合模式。
通过PON+EoC融合设备的开发，验证三网融合过程中，语音、数据、视频等多业务基于同轴电缆承载的可行性，探索如何基于广电网络提供电信业务。
针对关键的性能指标，比如线路带宽，提供相应的算法优化，验证算法的可行性，为后续的商用提供验证基础。
2、 项目考核指标
（1） 能力指标、完整性指标和知识产权指标
– 能力指标：PON+EoC融合系统应该能够完成语音、数据、视频多业务的承载，能够满足业务的实际需要。
– 完整性指标：PON+EoC融合系统应该能够提供配套的局端样机和终端样机，能够进行全业务演示。
– 知识产权指标：通过本课题的研发，需要交付各阶段的设计和分析报告，同时通过一年多时间的研究形成自主知识产权的创新性专利。
（2） 项目交付件：交付件主要包括设计报告、PON＋EoC融合系统以及专利和提案
– 交付件1：系统需求分析和设计以及评估报告
• 《PON＋EoC融合系统需求分析报告》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－硬件方案》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－软件方案》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－局端子系统》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－终端子系统》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－线路子系统》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－业务子系统》
• 《PON＋EoC融合系统总体方案报告－融合管理子系统》
– 交付件2：PON+EoC融合系统
• PON＋EoC融合系统－局端子系统样机
• PON＋EoC融合系统－终端子系统样机
• PON＋EoC融合系统－融合网管子系统样机
– 交付件3：专利与提案
• 专利3篇
• 提案5篇
3、 项目实施计划
本课题从2010年9月份开始到2012年2月份结束，历时18个月，为了有效的开展本课题，总体任务和计划分成三个阶段：
（1） 第一阶段：需求分析和方案设计阶段
- 时间周期：本阶段从2010年9月开始到2011年01月结束。
- 主要内容：主要完成PON+EoC融合设备的系统需求分析，关键技术指标评估以及总体方案的设计。
- 考核指标：交付《需求分析报告》和《总体方案设计报告》。
（2） 第二阶段：系统开发和功能集成阶段。
- 时间周期：本阶段从2011年02月开始到2011年10月结束。
- 主要内容：主要完成PON＋EoC融合设备的各个子单元详细设计，各个子单元的开发、调试，系统功能和能力测试
- 考核指标：交付《详细设计报告》可以进行技术验证和指标评估。
（3） 第三阶段：技术验证和测试阶段
- 时间周期：本阶段从2011年11月开始到2012年2月结束。
- 主要内容：根据系统需求，完成系统验证。
- 考核指标：交付《系统验证评估报告》。
五、 项目的主要研究内容，课题设置方案及与其他单位合作方案落实情况
1、 项目主要研究内容
本课题的主要研究内容包括PON+EoC系统的需求分析，PON+EoC系统的方案设计， PON+EoC系统中各个子单元和模块的详细设计和开发，单元模块的功能测试以及系统功能的集成测试和调试，PON+EoC候选关键技术的测试评估、PON+EoC系统性能测试和验证评估方案的设计，候选关键技术和系统方案的实现和评估，以及测试和评估报告的总结和分析等内容。
（1） PON+EoC系统需求分析
针对现有HFC网络的组网特征，根据广电网三网融合的需求以及候选的关键技术特征，结合业界器件的发展能力，分析影响后续方案设计的因素，包括关键技术的准备度、处理能力、吞吐率、场景类型等需求因素，完成PON+EoC的需求规格，为方案设计提供输入。
（2） PON+EoC系统方案设计
根据PON+EoC系统的需求分析结果，分析现有平台的能力，器件的发展趋势，技术的发展现状，依据候选关键技术和算法的原理，完成PON+EoC系统总体方案设计，包括软件总体架构设计方案、硬件系统的总体架构设计方案。
（3） PON+EoC系统子单元详细设计和开发
在总体方案基础上，针对每个子系统包括EoC子系统，EoC控制配置平面，EoC数据平面，PON+EoC统一网管等多子系统的硬件，软件进行详细的设计和开发，并采购需要的环境设备。
（4） PON+EoC系统功能测试，调试和环境集成
在硬件软件开发的基础上开展系统的子系统测试，调试，以及系统集成后的集成的功能测试和联调，完成验证环境的建设，为关键技术验证做好准备。
（5） 关键技术和系统性能评估测试验证方案
针对PON+EoC系统确定的评估准则和条目，包括场景，组网环境，候选技术等，完成测试评估方案，指导后续的方案的评估工作。
（6） 关键技术验证测试以及评估报告
结合PON+EoC系统方案的需求，针对需要验证的关键技术特性，系统性能KPI等指标在需要的场景下进行开发和评估测试，给出完成的评估报告，为PON+EoC系统的设计提供支撑。

2、 与其他单位的合作落实情况
西安锐信科技有限公司可以直接共享母公司的所有相关试验设备和研究成果。
在同轴电缆接入技术领域，华为在全球范围内广泛开展合作，与北京大学等多所知名高校展开调制技术的基础理论研究，相关基础理论研究项目已经接近尾声，积累了大量先进的研究成果，为本项目的顺利实施奠定了坚实的理论基础。
六、 项目的主要技术特点和创新点，关键技术内容，项目实施的技术、工艺路线，可能取得的知识产权分析
1、 项目主要技术特点和创新点
通过本课题的开展，研究、开发出高性能的PON+EoC融合系统，在高带宽、带宽管理、线路故障自动诊断、设备形态融合、网管融合等几个方面取得重点突破，具体如下：
（1） 高带宽技术的突破
当前业界EoC芯片的能力，MAC层带宽最大约为250Mbps，物理层带宽约为500Mbps。本课题通过线路调制基础理论研究，并自研EoC芯片，提升EoC芯片的MAC层带宽为500Mbps，物理层带宽为1Gbps，为用户提供更加丰富的宽带接入业务，极大改善用户的网络体验，成为国际最为领先的EoC技术。
（2） EoC DBA动态带宽分配技术的突破
DBA即动态带宽分配，通过DBA可提高上行带宽利用率，保证业务公平性和QoS，非常适合于树型P-to-MP的网络中。EoC网络采用的是多个终端共享上行带宽，符合树型P-to-MP的网络结构，非常适合采用DBA技术来解决上行带宽分配的问题。本项目将通过自研EoC芯片，探索通过DBA技术来有效提高网络带宽的利用率，避免带宽的浪费。具体支持的功能如下：
- 支持上下行带宽分配：局端设备应能控制上行和下行流量，并进行上下行带宽资源动态分配，从而可以灵活适应对称业务和非对称业务共存的需求，从而提高整体网络带宽利用率。
- 支持带宽管理和限制：接入端设备应能设定限制以太网端口带宽；局端设备应能设定限制各接入端设备的带宽。
- 支持带宽分配类型：应支持固定带宽、保证带宽和尽力而为带宽等三种带宽分配类型。
- 支持公平性原则：在所有前提条件相同的情况下遵循公平性原则平均分配带宽。
- 支持基于优先级的带宽分配：根据业务优先级、用户带宽额度以及用户优先级进行带宽分配，为不同业务，不同用户提供不同带宽保障。（优先级调度：严格优先级/权重优先级）。
- 支持流量整形：避免网络过载或空闲，也能缓解网络拥塞，以便于提高服务质量。
（3） EoC线路故障自动诊断技术的突破
根据广电现网维护问题统计，约80％的问题是线路的问题。目前广电网络出现故障时，主要还是依赖于人工排查的办法，能否支持网络故障的自动诊断？例如电视机大规模开机时的低频辐射，导致EoC速率大幅度下降等网络故障。我们的思路是研究EoC线路的故障自动诊断技术，具体包含如下测试诊断技术：
- Melt测试：A、B之间的电压、电阻、电容测试。目的：判断A、B线的好坏、混搭。(Metalic)
- Selt测试：单端测试，只有局端设备开通，没有终端设备，可以发一个脉冲，遇到断面后有反射，根据反射波型判断节点、断面。目的：测试A、B线的传送质量，能够支撑多大的业务。(Single-Ended)
- Delt测试：双端测试，局端和终端设备协商进入测试模式，互相之间发送一些报文，通过报文的交互，识别双方的能力和网络状况。目的：测试一些软性的故障，如传送速率不稳定等。(Dual-Ended)
EoC线路故障自动诊断技术可极大提高EoC线路问题的定位效率，大幅降低网络运维成本，因此，是一个非常有意义的研究课题。
（4） PON+EoC局端设备物理形态的融合的突破
本项目将实现PON设备的ONU和EoC的局端设备的有机融合，通过自研芯片实现网络侧接口NNI支持PON接口，用户侧接口UNI支持EoC接口，有机融合两种技术，从而达到简化网络层次和设备管理，提高设备集成度，减少网络可能的故障点，方便设备布放安装的目的，满足三网融合的建设需要。
（5） PON+EoC管理和运维的融合的突破
PON＋EoC融合系统将进行管理和运维的融合，统一网管平台， PON和EoC的管理通过统一网管系统进行管理，相比分离的两套网管系统，融合的统一网管系统能够极大简化网络管理，降低对运维人员的技能要求，对营运商来说能够降低运维成本，提高运维效率。
（6） 多种业务统一承载
PON＋EoC融合系统支持数据、视频和语音多种业务的统一接入，支持端到端的QoS能力，提供丰富的增值业务类型，如图文电视、VOIP、视频邮件和网络游戏等话音、数据和视频业务，极大地拓展了业务提供的范围，为国家实施三网融合提供富有竞争力的解决方案。
（7） 加快EoC产业化的进程
目前EoC产业链尚不成熟，没有大的通信系统厂家参与、支持，技术标准不统一，不具备规模运营的能力。华为作为全球五百强的通信企业，具有雄厚的技术和资金积累，华为介入EoC产品的研发，无疑会加快EoC产业化的进程。
2、 项目关键技术内容
本课题除了研究开发PON+EoC融合系统的接入传输技术外，还将对网络业务技术进行研究开发，包括如下方面：
（1） 网络安全技术
接入网作为最靠近终端用户的网络，面临众多的安全问题，其中主要的安全问题有IP地址欺骗和MAC地址欺骗，即恶意用户伪造合法用户的IP地址或MAC地址对合法用户进行攻击，导致合法用户无法正常使用网络。EoC作为最后100米接入的技术同样面临着IP地址欺骗和MAC地址欺骗的问题，如何解决好这些安全问题一定程度上也决定了EoC技术能否被大规模商用。
（2） EoC组播技术
组播是指信源将信息发向所有网络节点的某个确定子集的点到多点的通信形式。运营商通常使用组播技术为用户提供IPTV业务，通过在网络设备上完成组播用户的管理和控制，引入受控组播，达到满足运营商发放宽带视频业务的需求，使组播业务“可运营、可管理”。
目前广电的Cable网络拓扑通常是一个树形结构，每个终端用户到局端的线缆质量、线缆长度、跨越的分支分配器个数各不相同，导致局端对各个终端的调制模式也各不相同，在这种情况下，支持组播主要有三种方案。
- 将组播转成单播发送。缺点是丧失了组播的优势，造成了带宽浪费。
- 固定以较低的调制速率发送。缺点是带宽利用率非常低，无法满足商用。
- 实时比较当前所有在线终端的调制速率，选择当前所有在线终端中调制速率最低的终端速率发送组播报文。缺点是实现比较复杂。
如何在实现的复杂度和带宽的高利用率之间寻找一个最佳平衡点，需要做进一步的研究。
（3） EoC终端的配置管理
PON＋EoC的解决方案存在两层P-to-MP的拓扑结构，OLT与ONU之间是第一层P-to-MP拓扑，EoC局端与EoC终端之间是第二层P-to-MP拓扑。两层P-to-MP决定了EoC终端的数量庞大，如何实现海量EoC终端的高效配置和管理是运营商当前面临的一个挑战。
3、 项目实施的技术路线（总体技术方案）
本项目通过构建PON+EoC融合系统，为营运商提供端到端的解决方案，主要包括VLAN规划子方案、端到端QOS子方案、用户认证子方案、网络安全子方案、网管运维子方案。
（1） VLAN规划子方案
三网融合后业务主要分三种：上网、语音、视频。基于端口区分业务。不同用户不同业务采用不同的VLAN标识，即每业务每用户每VLAN（PUPSPV）。在PON+EoC融合系统中支持如下两种VLAN的规划方案：
一、上网、语音、点播均规划为双层VLAN。如下图：

图4 VLAN规划子方案
HSI H.323 Signaling Interface (An ITU protocol similar to SIP)
C-VLAN(Customer VLAN) S-VLAN(Service-VLAN) 802.1Q Q-in-Q)
二、上网采用双层VLAN（实现业务精确绑定要求），语音、VoD采用单层VLAN方案。如下图：

图5 VLAN规划子方案

（2） 端到端QOS子方案
PON+EoC融合系统的Qos规划基于两种VLAN的规划方案，提供两种对应的Qos规划方案。
- 上网、语音、点播均规划为双层VLAN的情况下的Qos规划方案如下图：

图6 端到端QOS子方案

- 上网采用双层VLAN，语音、VoD采用单层VLAN情况下的Qos规划方案如下：

图7 端到端QOS子方案

（3） 用户认证子方案
用户认证包括上网、语音、点播三类用户的认证。
PON+EoC系统支持上网用户采用PPPOE认证方案，支持PPPOE+技术，即接入设备在PPPoE Discovery阶段的PPPoE报文中添加用户物理位置信息以方便BRAS进行用户认证。
PON+EoC系统支持语音和点播类用户采用DHCP认证方案，支持DHCP Option82技术，即在报文的DHCP Option82域中添加用户物理位置信息以方便DHCP SERVER进行用户认证。
PPPOE和DHCP的认证流程图如下：

图8 端到端QOS子方案
（4） 网络安全子方案
PON+EoC融合系统网络安全子方案包括用户安全方案、系统安全方案和操作维护安全方案。
对于用户安全方案，包括如下内容：
防御MAC Spoofing。通过动态MAC地址绑定或者静态MAC地址绑定，仅允许有限的、安全的MAC地址通过正常的PPPoE和DHCP上线流程进入运营商网络，禁止不信任的MAC地址进入运营商网络，保护运营商的网络不被攻击。
防御IP Spoofing。通过动态IP地址绑定或者静态IP地址绑定，仅允许安全的IP地址通过正常的DHCP上线流程进入运营商网络，禁止不信任的IP地址进入运营商网络，保护运营商的网络不被攻击。
用户隔离。MUX VLAN通过将用户业务流或者用户端口划分在不同的VLAN实现用户间的隔离。Smart VLAN通过隔离VLAN内的业务流或者用户端口，以限制用户之间的相互访问。
EPON系统线路安全（三重搅动加密技术）。为避免用户信息被恶意截取、解密，对用户信息采用三重搅动的方法进行加密，支持针对每个LLID（LLID Logical Link Identifier，逻辑链路标识）的搅动功能，每个LLID应有独立的密钥。搅动由OLT提出密钥更新要求，ONU提供3字节搅动密钥，OLT使用此密钥完成搅动功能。在启用搅动功能后，对所有的数据帧和OAM帧进行搅动，从而提高数据安全性。
GPON系统线路安全（AES128加密机制）。GPON系统通过采用AES128加密机制对线路安全进行控制，AES算法替代了原本安全性较低的DES和3DES算法。AES-128能在多达3.4*1038个独特密码键中任挑一个来加密位流。这样，每秒能破解一百万个加密键并可用于设计的精密黑客程序（这已是非常高的并发算法能力了），也需要千万个万亿年才能找到AES-128生成的那个加密键。有效地防止了数据盗用等安全问题。

对于系统安全方案，包括如下内容：
- 防御DoS攻击。通过对发起DoS攻击的用户加入黑名单，保护运营商的网络不被攻击。
- 防御ICMP/IP攻击。可以识别并丢弃目的IP为系统IP地址的ICMP报文、IP报文，从而对系统提供保护。
- 源路由过滤。通过识别并丢弃带源路由选项的IP报文，防止恶意用户伪造IP报文对运营商网络进行攻击。
- MAC地址过滤。支持配置禁止用户携带的源MAC地址或目的MAC地址，主要是为了防止恶意用户假冒网络设备MAC地址对运营商网络的攻击。
- 防火墙黑名单功能。运营商可以自行设定黑名单屏蔽有恶意行为的IP地址用户对系统的攻击。
- 允许/拒绝访问地址段。可以防止非法IP地址的用户登录系统，维护系统的安全。
- 业务过载控制。可以对上报到CPU的报文进行过滤控制，防止恶意攻击以及瞬间业务过载，提高设备的安全性以及可靠性。

对于操作维护安全方案，包括如下内容：
- 管理用户账号/口令。用户通过CLI接口接入到设备时，设备通过用户名及口令的匹配认证，来保证设备管理和维护的安全。
- 远程连接安全。通过IP防火墙或者关闭服务端口，防止非法用户的攻击，保证设备的运行安全。
- 独立安全管理员。分离是指在当前系统中新生成一个安全管理员，把原来系统管理员的操作权限分开。分离前，系统管理员拥有所有的查询和配置权限，包括安全操作；分离后，系统管理员的安全设置权限交给安全管理员，此时系统管理员只有安全查询权限，没有安全设置权限。合并是指把分开了的操作权