振兴通讯-EPON三网融合解决方案.doc

深圳市振兴伟业通讯有限公司
振兴通讯三网融合解决方案
技术建议书
深圳市振兴伟业通讯有限公司
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2011-10—25
15
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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
三项目使用设备简介14
3。OLT— ZX2000S14
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
当前,我国有线电视运营商面临的竞争形势主要来自以下四个方面：
1）以IPTV为代表的新媒体业务已开始威胁到有线电视基本业务;
2）直播卫星将于近期发射并运营，它将争夺农村和城乡结合部的有线电视用户;
3）家庭信息终端发展将动摇有线电视运营商对电视机的独占；
4）单向的有线数字电视不能满足用户的需求，互动电视业务是未来发展方向.
目前，广电接入网络面临一系列技术和业务模式的革命和挑战，用户业务需求的变化和行业整合带来新的竞争局面，广电网络同时面临更多的机遇和来自其他运营商的挑战。选择一种合适的网络技术，使其既能满足当前业务的需求,同时又能够平滑过渡支持未来各种新兴业务,是当前广电接入网络改造中首先需要解决的问题。
在接入网网络建设上，广电有线电视网络采用两种方式：一种是HFC网络双向改造，利用Cable—Modem方式接入，即CMTS;另一种是Cable+LAN方式接入。但随着新的业务需求，上述方式在改造成本、带宽、网络运营管理、网络安全性和稳定性方面已经不能满足业务发展的需要。只有建设电信级标准的接入网络，才能具备开展多重业务的能力、具备网络扩展潜力。这种能满足未来多重业务需求的基础网络,才能使广电有线网在新的市场竞争环境中获得新生和发展机会。
1。2 EPON技术特点
l 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.
l 提供更高带宽、更远距离和更广的覆盖.EPON的下行信道为千兆的广播方式,而上行信道为用户共享的千兆信道,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.
l 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.
1.3 三网融合
采用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，可以有效支持三网融合的业务需求.
l 对于IPTV/VOD业务：
可以实现各种单播或组播方式的视频业务，包括PC或机顶盒方式的IPTV业务、视频点播（VOD)业务。为保证流媒体业务的正常传送，避免马赛克和画面停顿等情况出现,一般需要对IPTV流媒体和Internet上网两种业务进行区分,采用连接ONU上不同端口、在网管定义端口的带宽、SLA等指标，保证流媒体业务的高带宽和高优先级。
l 对于互联网接入业务：
提供普通INTERNET接入，对浏览页面、上传下载等普通应用有足够的带宽保证.EPON作为一种基于光纤的接入技术，在单根光纤上提供了上下行对称1G的带宽，并且可以根据实际网络的需要，实现FTTH/B/O等多种接入方式，如只有单个ONU工作，其带宽可以达到1G。
l 对于VOIP业务：
采用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，共计128多户。每栋楼的单元数如下图
)
下图是小区楼栋分布图：
2。2总体方案设计
由于此方案采用的EPON的方式，所以运营商不承担用户终端的投入,网络升级改造很方便，网络接入带宽高，不占用同轴电缆的频率资源，光传输采用EPON技术,传输链路中实现没有有源设备,两张网同时运营,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：
初期主要业务为宽带。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的认证和计费功能，这样才构成一个可运营可管理的系统.
机房端有多台OLT的情况下,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的网管配置情况:
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，该服务器为一般服务器配置,需要安装linux系统，来实现多epon网络的管理。
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分保证和全面考虑，基于这个平台有效开展数据接入业务以及基于 IP 的话音等其他增值业务。 以下两个小区部署 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,取代以往采用的局域网组网方式，可解决多业务带宽需求、网络运营管理、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的小区光点.
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机房的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:
由于catv信号已经传至楼栋至每户家中，需要布线的只有宽带业务的数据信号.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，原有网络采用的是收发器，使用2芯光缆，现在采用EPON后，只需要1芯光缆，还有1芯可以作为备用，当网络带宽需要扩充时，可以采用增加PON来完成。
此次改造的神光花园用户较为集中,均采用光纤到楼栋的方式，推荐采用集中分光的模式，分光器放于光点，光点共有11个,采用1：8的分光比.需要从光点引光缆到各个光点。
分路器与光缆的连接方式建议采用熔接的方式，减少衰减.
设计图如下：
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，建议使用4芯，ONU使用1芯,其他备用。
将来带宽需求增加时,可以使用此备用光纤资源,来完成升级,不需要重新再铺设光缆，
减少工程量。
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与交换机放置于铺设有光缆的单元。
2。2.5、入户设计
因为采用的是EPON+LAN的接入方式，所以小区原有的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的单元箱内。 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，就可以实现宽带业务.
楼道单元箱设计:
提供220V市电,至少提供1个以上的插座。箱体大小至少以能容纳交换机和ONU为准,这两种设备均放在箱子内，ONU和交换机全部采用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
所有业务
如果宽带业务按照 6M预算.用户为全覆盖.
每个用户占用的带宽：6＊50％*50%=1。5M
鉴于目前的用户数远远少于上述所计算的数量，对于以后要增加的带宽完全留有余地。
此小区结构为6层,每个单元两户,共12户。采用每个ONU带24户到36户的配置.
2。3。2、IP地址划分
IP地址分配原则：首先不影响原有的网络结构,尽量节省IP地址,充分考虑网络安全性能。具体如何分配，由OLT上级业务平台的路由来分配。
2.3。3、光通道损耗估算
EPON覆盖距离：1：32分光比的情况下可以覆盖20km,光路损耗最大不超过26db.ONU的接收灵敏度为—26dbm，OLT的发光功率为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（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，一般取3dB。
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.
2.3。4、分路器布放
目前可以采用的分光器的部署方式有两种:
一级分光方式
分光器集中部署在小区分光点,一次分光后多芯光缆至每个单元连接ONU；此方式适合楼层低而且楼栋相对集中的小区;
二级分光方式
第一级分光器部署在本地分光点，一次分光后每芯光缆连接小区光结点的二级分光器进行二级分光,然后通过弱电井连接附近单元的ONU；
建议采用1级分光和2级分光,一般不建议采用3级和更大级数的分光。广电的实际情况机房到用户中的光缆有分光点，故此处方案要采用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，采用1级分光，1：8的分光比。
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、核心接入层设备，认证计费系统、使用原有广电的设备。
2、OLT-ZX2000S3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—ZX404H700台
光点设备
1：32分光器 根据线路具体规划来设计
分光器均为均分。不需要做头，铺设时采用熔接的方式。
配件
三 项目使用设备简介
3。1 EPON OLT 产品简介
OLT ZX2000S（带4个PON业务板，满载8个PON口SNMP网管型）
ZX2000S是EPON系统局端平台，该产品采用模块化设计理念，结合先进的工业设计、制造技术,为用户提供了一款密度适中的、高可靠性的、可灵活组网的、易安装维护使用的宽带接入产品。本设备一般安装于局端机房或前端小区机房，直接与安装于用户处的ONU通过ODN组网.在网络层次上，该设备一般位于接入网的上边缘，处于用户与汇聚层设备之间。根据不同的用户场景,该产品可满足FTTB、FTTC、FTTH等多种接入场合的应用。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技术是一种结合了PON技术优势和以太网技术优势的新兴技术，是一种点到多点的组网技术。局端的OLT设备通过中间的无源光网络与多台ONU设备互连,结合单纤双向技术，EPON系统可使用很少的光纤资源满足运营商的多用户接入需求.   EPON技术是基于以太网的技术，因此能够很好的与现有网络结构融合,同时基于DBA技术，EPON设备能够为用户业务提供灵活的、可靠的QOS服务。
1.功能特点 
 ZX2000S平台具有以下主要功能特点：
◆密度适中、组网灵活
ZX2000S EPON平台在2U的机框上提供了8路PON口，覆盖20KM的情况下可提供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。ZX2000S机箱中的PON板卡数量可根据业务量灵活配置，最多可配置4张PON卡。根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者小区机房,可选择覆盖1个小区或同时覆盖周边多个小区。相比更高密度的OLT局端，ZX2000S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
ZX2000S所使用的机箱采用先进的工业设计理念,所有模块可热插拔,支持在线更换.采用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的供电、良好的散热、良好的灰尘过滤,使机箱能够在相对较差的环境可靠工作。同时，机箱采用了良好的屏蔽措施,大大提高了系统的EMC性能.
 ◆二层汇聚交换
ZX2000S交换板为系统提供了强大的二层线速交换能力，完备的二层协议支持。上联交换板提供了8个上联端口，通过端口捆绑功能，系统可支持最大上行8G的带宽，为整个系统提供了无阻塞的转发能力.上联端口以SFP插槽的方式为用户提供了可选择的光、电接入方式，使用户的组网方式更加灵活。
 ◆QOS保障
ZX2000S的OLT单元采用基于硬件实现的DBA动态带宽分配功能，具有可靠、高效的特点。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级别的调度队列，从根本上保证了高优先级的业务能够得到最好的QOS保证。

OLT单元能为用户提供灵活的带宽分配方案,支持最小保证带宽、最大允许带宽的配置.DBA能够保证在网络拥塞的情况下链路的最小保证带宽，在带宽剩余的情况下按照设定的分配算法及最大允许带宽配置分配剩余带宽。
 ◆丰富的OAM功能
ZX2000S系统支持ONU自动发现、自动注册，支持对单条链路的自动环回测试功能，支持基于端口、基于协议的VLAN，支持IGMP Proxy、Snooping功能,基于端口的ACL包过滤、包分类功能，基于端口的流量管制、流量整形等丰富的可运营、可管理特性。
 ◆完备的网管功能
ZX2000S系统的EMS网管基于C/S架构设计，具备完备的网管功能.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、保存,操作日志分类查询、保存输出,数据库备份、恢复,业务性能实时监控、历史记录查询.支持对板卡、ONU的软件在线升级。
支持本地命令行管理。
支持带内、带外网管。
2 功能规格

2。1 ZX2000S机箱规格
参 数
规 格
参 数
规 格
型号
ZX2000C
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
ZX2000M
使用环境
安装于ZX2000C机箱NMS槽位
功能描述
二层交换功能和管理控制功能
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
本地管理接口（CONSOLE口）
功能:用于本地命令行管理
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

支持功能协议
  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/组播包的抑制
2。3 OLT板卡规格
参 数
规 格
参 数
规 格
型号
ZX2002T
使用
环境
安装于ZX2000C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

支持功能协议
· 支持ONU认证（基于MAC地址）
· 支持数据下行加密(加密方式:AES-128）
· DBA带宽分配
· 支持IGMP Proxy （IGMP v1/v2)
· 支持ACL
3.2 ONU—ZX404H
EPON ONU是我司自主研发的三网合一、光纤到户（FTTH）宽带接入ONU设备.它基于成熟稳定的千兆EPON技术，具有高可靠性、良好的服务质量（QoS）保证、可管理、易扩展和组网灵活等特点。设备的性能技术指标完全满足ITU—T、IEEE、YDT相关建议和有关国标和行标的技术规范.
EPON ONU是单用户型EPON用户终端设备,核心芯片分别采用Teknovus和Infineon的成熟稳定高性能SOC套片,可与我公司ZX2000S局端OLT设备一起，组成千兆EPON系统，为用户提供三网合一的宽带接入,可满足家庭或小型办公企业上网、电话及视频娱乐等多种需求。
功能特点
·  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功能,可与不同厂家的OLT互通业务;
· 支持的最大分光比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；
· 丰富而强大的POTS业务——
              VoIP采用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，与业内主流的中兴、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。168-2002，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的检测与产生；
              可以产生种种信号音，包括拨号音、忙音、回铃音、嗥鸣音；
              支持二次拨号、彩铃业务；
              支持各种特服号接入（189，17909，95＊＊*)；
              支持RFC2833和冗余RFC2833、区别振铃、MD5加密认证等业务;
              支持2个POTS接口同时三方通话，以及三方通话本地混音业务；
              支持POTS外线112测试功能（可测电压、电阻);
              支持IEEE802。1Q、QinQ功能；
              支持IEEE802。1p四重QoS优先级功能;
              符合ITU—T K20要求；
              220Vac电力线接触自动保护功能；
              7＊24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协议的集中网管）；
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±50nmCATV：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
强大的业务接入能力
ONU设备采用单纤三向波分复用方式,下行信号波长为1490nm/1550nm，上行信号波长为1310nm。仅需一根光纤就可以同时传输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.
丰富的业务接口
· 1个SC/APC型光接口;
·   4个10/100BASE—TX端口，符合IEEE802。3／802.3u，四个端口之间具有二层线速交换功能，家居应用可为客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的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-2000S
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