振兴通讯EPON三网融合解决专业方案.doc

振兴通讯三网融合处理方案
技术提议书

深圳市振兴伟业通讯

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-10-25

目录
一 EPON需求分析 2
1.1 背景形势 3
1.2 EPON技术特点 3
1.3 三网融合 4
二 项目组网方案 5
2.1 系统总体方案 5
2.2总体方案设计 6
2.2.1、机房设计 6
2.2.2、干线设计 7
2.2.3、ODN设计 7
2.2.4、馈线设计 8
2.2.5、入户设计 9
2.3 网络设计 10
2.3.1、带宽预算 10
2.3.2、IP地址划分 11
2.3.3、光通道损耗估算 11
2.3.4、分路器布放 12
2.3.5、设备选型及数量 13
三 项目使用设备介绍 14
3.OLT- ZXS 14
3.2 ONU- ZX404H 16
3.3设备明细表 17

一 EPON需求分析
1.1 背景形势
目前，中国有线电视运行商面临竞争形势关键来自以下四个方面：
1）以IPTV为代表新媒体业务已开始威胁到有线电视基础业务；
2）直播卫星将于近期发射并运行，它将争夺农村和城镇结合部有线电视用户；
3）家庭信息终端发展将动摇有线电视运行商对电视机独占；
4）单向有线数字电视不能满足用户需求，互动电视业务是未来发展方向。
现在，广电接入网络面临一系列技术和业务模式革命和挑战，用户业务需求改变和行业整合带来新竞争局面，广电网络同时面临更多机遇和来自其它运行商挑战。选择一个适宜网络技术，使其既能满足目前业务需求，同时又能够平滑过渡支持未来多种新兴业务，是目前广电接入网络改造中首先需要处理问题。
在接入网网络建设上，广电有线电视网络采取两种方法：一个是HFC网络双向改造，利用Cable-Modem方法接入，即CMTS；另一个是Cable+LAN方法接入。但伴随新业务需求，上述方法在改造成本、带宽、网络运行管理、网络安全性和稳定性方面已经不能满足业务发展需要。只有建设电信级标准接入网络，才能含有开展多重业务能力、含有网络扩展潜力。这种能满足未来多重业务需求基础网络，才能使广电有线网在新市场竞争环境中取得新生和发展机会。
1.2 EPON技术特点
l 和现有以太网兼容性高。以太网技术是迄今为止最成功和成熟局域网技术。EPON只是对现有IEEE802.3协议作一定补充，基础上是和其兼容。EPON和以太网兼容性是其最大优势之一。
l 提供更高带宽、更远距离和更广覆盖。EPON下行信道为千兆广播方法，而上行信道为用户共享千兆信道，现在能够提供上下行对称1.25Gbit/s带宽，带宽利用率也得到很大提升，比现在接入方法如ISDN、ADSL全部要高得多。另外，EPON系统可提供20KM以内远距离接入，含有长距离、广覆盖特点。
l 有效降低CAPEX和OPEX。EPON作为一个点到多点网络，网络层次简化，组网灵活，大量节省主干光纤和光收发器，以太网本身价格优势使EPON含有没有法比拟低成本优势。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潜在故障在EPON系统中大大降低，所以维护成本将显著降低。 因为网络组件数量少，所以故障点也将对应降低，进而运行支出也会最大程度地降低。
1.3 三网融合
采取EPON技术，能够使网络实现高质量地IPTV流媒体业务、宽带数据接入业务、VoIP等业务，能够有效支持三网融合业务需求。
l 对于IPTV/VOD业务：
能够实现多种单播或组播方法视频业务， 包含PC或机顶盒方法IPTV业务、视频点播（VOD）业务。 为确保流媒体业务正常传送，避免马赛克和画面停顿等情况出现，通常需要对IPTV流媒体和Internet上网两种业务进行区分，采取连接ONU上不一样端口、在网管定义端口带宽、SLA等指标，确保流媒体业务高带宽和高优先级。
l 对于互联网接入业务：
提供一般INTERNET接入，对浏览页面、上传下载等一般应用有足够带宽确保。EPON作为一个基于光纤接入技术，在单根光纤上提供了上下行对称1G带宽，而且能够依据实际网络需要，实现FTTH/B/O等多个接入方法，如只有单个ONU工作，其带宽能够达成1G。
l 对于VOIP业务：
采取EPON，面向NGN网络，提供网络电话业务。
三网融合方案图：

二 项目组网方案
2.1 系统总体方案
小区整体情况介绍：
酒店整体情况：
酒店有1栋楼，累计128多户。每栋楼单元数以下图
）
下图是小区楼栋分布图：

2.2总体方案设计
因为此方案采取EPON方法，所以运行商不负担用户终端投入，网络升级改造很方便，网络接入带宽高，不占用同轴电缆频率资源，光传输采取EPON技术，传输链路中实现没有有源设备，两张网同时运行，维护方便，单网故障相互不影响。
总体方案图

总体方案共分为5部分，机房设计、干线设计、ODN设计、馈线设计、入户设计。

2.2.1、机房设计
机房接入系统图：
早期关键业务为宽带。远期发展互动电视，VOIP,IPTV等业务。
机房端需要配置认证计费系统来实现用户认证和计费功效，这么才组成一个可运行可管理系统。
机房端有多台OLT情况下，需要将多台OLT汇聚到交换机上，在将认证计费设备连接在交换机前端，对全网进行认证、计费、授权及网络管理。
OLT网管配置情况：
该OLT网管运行于linux系统下，所以在机房端需要配置1台epon网管服务器，该服务器为通常服务器配置，需要安装linux系统，来实现多epon网络管理。
网络管理平台：
EPON网管系统来完成。
EPON网管系统在可靠性、标准适用性、安全性、扩展性、SLA&QoS、可管理性等方面有充足确保和全方面考虑，基于这个平台有效开展数据接入业务和基于 IP 话音等其它增值业务。 以下两个小区布署 EPON综合宽带接入网，在结构、性能、客观理性等各方面提升整体网络质量，替换以往采取局域网组网方法，可处理多业务带宽需求、网络运行管理、业务支持能力、稳定性、可靠性等问题。

2.2.2、干线设计
干线系统由2芯光缆组成，从机房端直接连接到神光花园小区光点。
1、光纤使用情况：
原有网络组成为：2芯光缆到小区,利用其中一芯光缆连接至机房。
2、数据传输情况:
数据传输：
OLT机房PON口连接一芯光缆至光分路器，光分路器连接各个ONU，ONU再连接交换机，完成数据传输。
电视信号：
因为catv信号已经传至楼栋至每户家中，需要布线只有宽带业务数据信号。只需铺设光缆至楼栋，ONU接收数据信号传至交换机，交换机连接双绞线至每户家中即可。

2.2.3、ODN设计

小区光点有2芯光缆，直接连接到麻城广电机房，原有网络采取是收发器，使用2芯光缆，现在采取EPON后，只需要1芯光缆，还有1芯能够作为备用，当网络带宽需要扩充时，能够采取增加PON来完成。
此次改造神光花园用户较为集中，均采取光纤到楼栋方法，推荐采取集中分光模式，分光器放于光点，光点共有11个，采取1:8分光比。需要从光点引光缆到各个光点。
分路器和光缆连接方法提议采取熔接方法，降低衰减。
设计图以下：

2.2.4、馈线设计
光缆改造路由图：

光缆铺设实施方法：
1、每2单元引入1条光缆，提议使用4芯，ONU使用1芯，其它备用。
未来带宽需求增加时，能够使用此备用光纤资源，来完成升级，不需要重新再铺设光缆，
降低工程量。
从小区光点铺设光缆到楼栋，需要铺设11条光缆，
1栋到11栋分别铺设一根光缆。
ONU和交换机放置于铺设有光缆单元。

2.2.5、入户设计
因为采取是EPON+LAN接入方法，所以小区原有有线电视网络不做任何改动，只是在楼道放置ONU和交换机，ONU和交换机均放于楼道单元内部单元箱内。
在本系统中，各个用户家中无需用户终端来提供上网，只提供双绞线接头，连接至用户电脑，就能够实现宽带业务。

楼道单元箱设计：
提供220V市电，最少提供1个以上插座。箱体大小最少以能容纳交换机和ONU为准，这两种设备均放在箱子内，ONU和交换机全部采取220V供电。因原有电视业务已经进入家庭，所以电视线路不做任何改动。

2.3 网络设计
2.3.1、带宽预算
带宽预算：
计算公式：
∑=（业务分配带宽×业务用户比率×集中比×流量占空比）×总用户数/带宽冗余系数
全部业务
假如宽带业务根据 6M预算。用户为全覆盖。
每个用户占用带宽：6*50%*50%=1.5M
鉴于现在用户数远远少于上述所计算数量，对于以后要增加带宽完全留有余地。
此小区结构为6层，每个单元两户，共12户。采取每个ONU带24户到36户配置。
2.3.2、IP地址划分
IP地址分配标准：首先不影响原有网络结构，尽可能节省IP地址，充足考虑网络安全性能。具体怎样分配，由OLT上级业务平台路由来分配。
2.3.3、光通道损耗估算
EPON覆盖距离：1:32分光比情况下能够覆盖20km，光路损耗最大不超出26db。ONU接收灵敏度为-26dbm，OLT发光功率为2-7dbm。
1:16分光衰减为13.5db
光通道总损耗小于20db。满足epon功率预算。
光通道损耗计算方法：
光通道损耗是ODN最关键网络性能指标。EPON光路是否适宜、是否满足传输要求，最关键一条规则就是实际工程结束后，能够符合OLT和ONU之间光功率预算要求。光功率衰减关键影响原因有：
分光器插入损耗（不一样分光比有不一样插入损耗）
光缆本身损耗，和长度相关
光缆熔接点损耗
尾纤/跳纤经过适配器端口连接插入损耗
光通道损耗为以上原因引发损耗总和。在工程设计时，必需控制ODN中最大衰减值，提议控制在26dB以内。在工程设计中，对光通道损耗估算可采取以下光损耗参数表:

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(1 km)
0.35
1490nm(1 km)
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。工程中使用光纤跳线，尾纤等，通常长度较短，能够忽略。
b表示光纤熔接点损耗（dB），n1表示熔接点数目。
c表示光纤机械接续点损耗（dB），n2表示机械接续点数目。
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。假如是二级分光，则要分别考虑二个光分路器造成损耗。
f表示工程余量，通常取3dB。
设计中应对网络中最远用户光通道衰减进行核实，采取最坏值法进行ODN 光通道衰减核实，检验全网光通道损耗是否满足要求，并依据需要对网络设计方案做合适调整。

2.3.4、分路器布放

现在能够采取分光器布署方法有两种：
一级分光方法
分光器集中布署在小区分光点，一次分光后多芯光缆至每个单元连接ONU；此方法适合楼层低而且楼栋相对集中小区；
二级分光方法
第一级分光器布署在当地分光点，一次分光后每芯光缆连接小区光结点二级分光器进行二级分光，然后经过弱电井连接周围单元ONU；
提议采取1级分光和2级分光，通常不提议采取3级和更大级数分光。广电实际情况机房到用户中光缆有分光点，故此处方案要采取2级分光。
在分光点做1级分光，小区结点做2级分光。
神光花园情况：
神光花园有1个光点，小区用户比较集中，采取1级分光，1:8分光比。
分路器布放位置：1级分路器放置于神光花园光点。

2.3.5、设备选型及数量
机房端设备
1、关键接入层设备，认证计费系统、使用原有广电设备。
2、OLT-ZXS 3台（使用24个PON口，24个上联口，备用1个PON口，1个上联口）
楼道侧设备
3、ONU-ZX404H 700台
光点设备
1：32分光器 依据线路具体计划来设计
分光器均为均分。不需要做头，铺设时采取熔接方法。
配件

三 项目使用设备介绍
3.1 EPON OLT 产品介绍

OLT ZXS（带4个PON业务板，满载8个PON口SNMP网管型）

ZXS是EPON系统局端平台，该产品采取模块化设计理念，结合优异工业设计、制造技术，为用户提供了一款密度适中、高可靠性、可灵活组网、易安装维护使用宽带接入产品。本设备通常安装于局端机房或前端小区机房，直接和安装于用户处ONU经过ODN组网。在网络层次上，该设备通常在接入网上边缘，处于用户和汇聚层设备之间。依据不一样用户场景，该产品可满足FTTB、FTTC、FTTH等多个接入场所应用。本产品可为用户提供数据宽带接入业务、IP综合接入业务。
EPON技术是一个结合了PON技术优势和以太网技术优势新兴技术，是一个点到多点组网技术。局端OLT设备经过中间无源光网络和多台ONU设备互连，结合单纤双向技术，EPON系统可使用极少光纤资源满足运行商多用户接入需求。   EPON技术是基于以太网技术，所以能够很好和现有网络结构融合，同时基于DBA技术，EPON设备能够为用户业务提供灵活、可靠QOS服务。
1.功效特点 
 ZXS平台含有以下关键功效特点:

◆ 密度适中、组网灵活
ZXS EPON平台在2U机框上提供了8路PON口，覆盖20KM情况下可提供256路(1:32分路比情况下)ONU接入，最多可提供512路（1：64分路比情况下）ONU接入。ZXS机箱中PON板卡数量可依据业务量灵活配置，最多可配置4张PON卡。依据实际用户接入量及用户分布，可选择将该设备放置于中心机房或小区机房，可选择覆盖1个小区或同时覆盖周围多个小区。相比更高密度OLT局端，ZXS放置于小区机房可降低单线成本，组网更灵活。
 ◆ 高可靠性机箱
ZXS所使用机箱采取优异工业设计理念，全部模块可热插拔，支持在线更换。采取模块式冗余电源设计、模块式冗余风扇组配置、可拆卸防尘过滤网，为系统提供了可靠稳定供电、良好散热、良好灰尘过滤，使机箱能够在相对较差环境可靠工作。同时，机箱采取了良好屏蔽方法，大大提升了系统EMC性能。
 ◆ 二层汇聚交换
ZXS交换板为系统提供了强大二层线速交换能力，完备二层协议支持。上联交换板提供了8个上联端口，经过端口捆绑功效，系统可支持最大上行8G带宽，为整个系统提供了无阻塞转发能力。上联端口以SFP插槽方法为用户提供了可选择光、电接入方法，使用户组网方法愈加灵活。
 ◆ QOS保障
ZXSOLT单元采取基于硬件实现DBA动态带宽分配功效，含有可靠、高效特点。系统支持每个ONU多LLID配置，在上、下行方向上可配置多个优先等级调度队列，从根本上确保了高优先级业务能够得到最好QOS确保。

OLT单元能为用户提供灵活带宽分配方案，支持最小确保带宽、最大许可带宽配置。DBA能够确保在网络拥塞情况下链路最小确保带宽，在带宽剩下情况下根据设定分配算法及最大许可带宽配置分配剩下带宽。
 ◆ 丰富OAM功效
ZXS系统支持ONU自动发觉、自动注册，支持对单条链路自动环回测试功效，支持基于端口、基于协议VLAN，支持IGMP Proxy、Snooping功效，基于端口ACL包过滤、包分类功效，基于端口流量管制、流量整形等丰富可运行、可管理特征。
 ◆ 完备网管功效
ZXS系统EMS网管基于C/S架构设计，含有完备网管功效。支持自动网络拓扑、手动拓扑修改，系统告警及告警日志过滤、保留，操作日志分类查询、保留输出，数据库备份、恢复，业务性能实时监控、历史统计查询。支持对板卡、ONU软件在线升级。
支持当地命令行管理。
支持带内、带外网管。

2 功效规格

2.1 ZXS机箱规格
参 数
规 格
参 数
规 格
型号
ZXC
支持PON业务卡插槽数
4
主卡插槽数
1
电源模块插槽个数
2
风扇模块插槽个数
1
过滤网插槽个数
1
高度
2U
宽度
19英寸
深度
41.9cm
重量
15kg
热插拔
支持
工作温度
0℃～50℃
2.2 主卡规格
参 数
规 格
参 数
规 格
型号
ZXM
使用环境
安装于ZXC机箱NMS槽位
功效描述
二层交换功效和管理控制功效
上行口数量
8
上行接口
SFP

接口类型
10/100/1000BASE-T 或
1000BASE-SX 或
1000BASE-LX
当地管理接口（CONSOLE口）
功效：用于当地命令行管理
默认接口速率：9600bit/s
带外网管接口(MANAGE口)
接口类型：RJ45
接口标准：10BASE-T
指示灯定义
SNI口
LNK： 亮：LINK；闪：有数据传输
MANAGE口
LNK：亮：LINK
ACT：闪：有数据传输
电源
亮：对应电源工作正常
告警
CRI，MAJ：亮：系统有告警产生
风扇
A,B,C,D：亮：对应风扇工作正常

支持功效协议
  二层线速交换
MAC地址容量：16K
RSTP快速生成树
 链路汇聚（TRUNK）
端口VLAN
QINQ
支持对广播包/组播包抑制

2.3 OLT板卡规格
参 数
规 格
参 数
规 格
型号
ZXT
使用
环境
安装于ZXC机箱1~4槽位
PON端口个数
2
指示灯
定义
LNK： 亮：有ONU注册；灭：没有ONU注册
尺寸
145mm(L)×253mm(H)×24mm(W)
PWR：亮：板卡供电正常；灭：板卡供电异常
重量
1 kg

PON端口参数

接口类型：SFP
接口标准：1000BASE-PX20
支持分路比：最大1：64；20KM传输距离情况下最大支持1：32
端口速率：对称1.25Gbps
动态测距：测距精度+/-16ns
MAC地址容量：4k

支持功效协议
· 支持ONU认证（基于MAC地址）
· 支持数据下行加密（加密方法:AES-128）
· DBA带宽分配
· 支持IGMP Proxy (IGMP v1/v2)
· 支持ACL
3.2 ONU-ZX404H
EPON ONU是本企业自主研发三网合一、光纤到户（FTTH）宽带接入ONU设备。它基于成熟稳定千兆EPON技术，含有高可靠性、良好服务质量（QoS）确保、可管理、易扩展和组网灵活等特点。设备性能技术指标完全满足ITU-T、IEEE、YDT相关提议和相关国家标准和行标技术规范。
EPON ONU是单用户型EPON用户终端设备，关键芯片分别采取Teknovus和Infineon成熟稳定高性能SOC套片，可和我企业ZXS局端OLT设备一起，组成千兆EPON系统，为用户提供三网合一宽带接入，可满足家庭或小型办公企业上网、电话及视频娱乐等多个需求。
功效特点
·  设备符合IEEE802.3ah（EPON）、中国电信EPON设备技术要求V2.1等规范要求，支持IEEE802.3ah OAM功效，可和不一样厂家OLT互通业务；
· 支持最大分光比1:32；
· 最长传输距离20Km；
· 支持数据、语音、CATV三种业务；
· 支持动态带宽分配（DBA）技术；
· 丰富而强大POTS业务——
              VoIP采取Infineon（英飞凌）单芯片高密度SOC，集成度高，外围器件少；
              支持H.248／MGCP／SIP等三种VoIP协议，和业内主流中兴、华为、阿朗软交换平台能良好互通；
              支持ITU-T G.711（64Kbps）、G.723.1（5.3Kbps／6.3Kbps）、G.729（8Kbps）等三种压缩算法，A／m律可配置；
              回声消除符合ITU-T G.168-，回声消除器最长为64ms；
              支持高／低速模式下透传、T30、T38等三种传真；
              支持高速Modem（56Kbps）拨号接入；
              支持DTMF检测和产生；
              能够产生种种信号音，包含拨号音、忙音、回铃音、嗥鸣音；
              支持二次拨号、彩铃业务；
              支持多种特服号接入（189，17909，95***）；
              支持RFC2833和冗余RFC2833、区分振铃、MD5加密认证等业务；
              支持2个POTS接口同时三方通话，和三方通话当地混音业务；
              支持POTS外线112测试功效（可测电压、电阻）；
              支持IEEE802.1Q、QinQ功效；
              支持IEEE802.1p四重QoS优先级功效；
              符合ITU-T K20要求；
              220Vac电力线接触自动保护功效；
              7*二十四小时呼叫呼损 £ 0.01％；
支持光功率实时检测（可选）；
支持PPPoE、DHCP、静态IP；
支持CLI命令行管理和西迪特EMS统一网关平台（基于SNMP协议集中网管）；
支持在线批量升级和软件自动升级；

技术指标
产品型号
ZX204H

ZX304H

ZX404H

业务接口类型、数量
4FE+22POTS+
1Console
4FE＋1RF
4FE＋2POTS＋1RF+1Console

PON
接口
连接器
SC/PC
SC/APC
发射光功率
-1～+4dBm
接收灵敏度
-27dBm
接收过载点
-3dBm
速率、距离
上下行对称1Gbps传输速率 网络覆盖半径: 20公里
CATV模块
连接器
NA
公制F头（female)
参数
NA
接收光功率范围－8～＋2dBm，
  光反射损耗：>45dB
 输入光功率：-8dBm～+2dBm
RF频宽范围：47MHz~875MHz
输出电平<80dBuv
CNR：>46dB、CSO: >58dBc、CTB: >58dBc
输出反射损耗： >14dB、输出阻抗： 75欧
FE接口
10/100Base-T，RJ45连接器
POTS接口
NA
RJ11连接器
工作波长
PON下行：1490±10nm PON上行：1310±50nm
CATV：1550～1560nm
电源
12Vdc，电源适配器（220Vac转12Vdc）供电
噪声指标
＜15dBa
电磁兼容
GB 9254-1998 Class B 、GB/T 17618-1998
防雷
电源
2KV
业务端口
1.5KV
工作环境
工作温度:-5℃～55℃ 储存温度:  -40℃～ 80℃
相对湿度：10～90% (非冷凝)
指示灯
电源指示,复位指示,注册指示,PON端口LINK指示,用户端口LINK指示;

技术特色
强大业务接入能力
ONU设备采取单纤三向波分复用方法，下行信号波长为1490nm/1550nm，上行信号波长为1310nm。仅需一根光纤就能够同时传输IP数据业务、语音业务，和CATV电视业务，最大传输距离可达20公里。
丰富业务接口
· 1个SC/APC型光接口；
·   4个10/100BASE-TX端口，符合IEEE802.3／802.3u，四个端口之间含有二层线速交换功效，家居应用可为用户节省一台宽带路由器；
·  2个POTS电话端口，可连接电话机／传真机／调制解调器；
·  1个用于管理配置和调试Console接口;
· 1 个RF端口，用于传统模拟或数字电视节目传输；
产品应用
        光纤到户（FTTH）
        高速数据接入
        VOIP业务
        CATV节目传输

3.3设备明细表
设备明细表

设备
设备特点
用量（台/条）
单价（元）
总价（元）
备注
1
OLT-S
1PON口
1
28200
28200
含OLT模块
2
ONU-ZX404H
4个10/100M以太网端口，2个POTS电话端口.1个CATV端口
25
960
24000

3
FWDM
波分复用器
24
210
5040

5
1:32分光器
1310/1490nm均分
24
675
16200

6
尾纤
单模SC/PC 1.5M

7
光发射机STOF1550-1*8
1550nm直接调制光发射机带宽47~860MHz
1
5500
5500

8
IPPBX
电话交换机
1
25000
25000

9

10

11

12

13

14
工程总价