湖南智能小区EPON技术建议书

《湖南智能小区EPON技术建议书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南智能小区EPON技术建议书（24页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、湖南智能小区EPON技术建议书长沙威普讯通信技术有限公司2012年2月9日目 录1EPON技术简介31.1EPON工作原理41.2EPON网络架构51.3EPON实施FTTH建设的优势62智能小区项目7项目需求72.1.1住宅用户接入网72.1.2监控安防报警系统72.1.3停车管理系统82.1.4巡更管理系统82.2组网方案82.2.1FTTB接入网82.2.1.1 ODN建设方案102.2.1.2 OLT设备112.2.1.3分光器112.2.1.4ODN建设方案建议112.2.1.5入户112.2.1.6光通道损耗计算122.2.2停车管理系统162.2.3巡更管理系统163项目综合所需

2、设备184综合网管方案195威普讯EPON设备介绍201 EPON技术简介无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术

3、。目前IPTV业务已逐渐成熟，各大电信运营商目前都在进行网络改造以便支持视频业务的开展，已经开展IPTV业务的哈尔滨网通在2005年中的6个月内时间就发展了5万多电视用户，无疑给广电带来强大的竞争压力；广电总局于2006年3月CCBN会议上也提出了广电网络的未来出路就是“高清”和“交互”，但由于高清电视业务受到各方面如节目源、网络等等的限制，目前难于大规模应用。所以在高清电视还没有出现之前，数字电视的关键业务将是互动电视. 从模拟到数字化的改造，实现广电的数字化整体平移，策略上应该首先进行互动电视的平移，并逐步实现全面数字化的转移。众所周知，广电系统在视频业务、网络资源和用户资源方面有突出的优

4、势，但是目前广电网络是一张单向的网络,而构建互动电视平台需要高带宽双向网络来支撑，所以广电网从单向网改造为交互网已是迫在眉睫。在过去几年里面，一种是利用有线铜轴电缆上网的技术主要是CMTS+CM方案，国际标准为DOCSIS1.0,1.1,2.0,现在最新的为DOCSIS3.0；另一种是采用以太网的方式解决。但由于上述两种方式存在着种种不足之处，在广电一直未得到大规模的商用。光纤作为传输高速率、大容量、多业务的最佳媒质，目前光缆的价格和寿命已经远优于电缆，并且设备的适应性和带宽扩展性更是电缆不可及，FTTX技术的成熟和需求的增长为广电系统提供了新的发展契机，广电在光纤网络资源和入户线路资源方面占

5、有很大优势，选择FTTX技术来发展双向网络已越来越多的被证实和采用。目前实现FTTX的最佳方案是EPON技术，EPON作为一种新兴的接入网技术，非常适合光纤接入网络（FTTB/FTTH）建设，同时EPON点到多点的网络结构也类似广电网络结构； EPON网络不但可以独立组网，实现基于IP的数据、话音和视频业务，还可以通过WDM技术在同一个光网络中实现1550波长的有线节目传输；通过EPON系统可以将HFC系统升级改造为一个全交换的网络平台，使HFC网络真正成为三网合一的网络。1.1 EPON工作原理对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质。802.3工作组定义了新的物理层，而对以太网MAC层以及

6、MAC层以上则尽量做最小的改动，以支持新的应用和媒质。GEPON技术是一种宽带综合接入技术，它延用了以太网和TDM的一些特性。从网络分层协议上来看，GEPON属于第二层的协议。GEPON系统通过一条共享光纤将多个DTE(数据终端设备)连接起来，为不对称的基于无源光分路器的树形型分支结构。而MPCP（Muti-Point CONUrol Protocol，多点控制协议）是使这种结构适用于以太网的一种控制机制。GEPON建立在MPCP基础上，该协议是MAC 控制子层的一项功能，其涉及的内容包括ONU发送时隙的分配、ONU的自动发现和加入，向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP使用消息、状态机

7、、定时器来控制访问P2MP（点到多点）的拓扑。在P2MP拓扑中的每个ONU都包含一个MPCP的实体，用来和OLT中的MPCP的一个实体相互通信。作为GEPON/MPCP的基础，GEPON实现了一个P2P仿真子层，该子层使得P2MP网络拓扑对于高层来说就是多个点对点链路的集合。该子层是通过在每个数据报的前面加上一个LLD（Logical Link Identification，逻辑链路标识）来实现的。该LLID将替换前导码中的两个字节。PON将拓扑中的根结点认为是主设备，即OLT；将位于边缘部分的多个节点认为是从设备，即ONUs。MPCP在点对多点的主从设备之间规定了一种控制机制以协调数据有效的

8、发送和接收。系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告，以便优化PON系统内部的带宽分配。GEPON系统通过MPCPDU来实现OLT与ONU之间的带宽请求、带宽授权、测距等。GEPON在MAC层中实现802.1P来提供QoS证保。GEPON就是通过这些简单成熟的协议来提供声音、视频和数据服务，控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信和实时的话音通信。1.2 EPON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ON

9、U，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QoSSLA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。EPON的网络结构如图所示。EPON网络结构图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

10、应用条件。1.3 EPON实施FTTH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。近年来，宽带光接入FTTX特别是FTTH相关技术及其应用发展迅速，已经成为国际范围内的热点之一。FTTH技术具有容量大、传输距离长、抗电磁干扰、维护成本低等优点，是未来宽带接入网的发展方向。无源光网络EPON技术作为FTTH点对多点的实现技术之一，是千兆以太网技术与无源光网络（PON）技术的结合。从运营

11、角度分析，采用EPON进行FTTH建设有如下优势：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。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。有效降低CAPEX和OPEX。EPON作为一种

12、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FTTH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FTTH接入

13、建设。2 智能小区项目小区共有28栋楼。其中住宅用户1240户，楼面停车场4个，地下停车场2个，监控点192个。巡更信息点548个。项目需求智能化小区建设包含接入网，监控安防，停车管理系统和楼宇对讲系统。要求小区整个信息化工程都通过EPON来完成传输，集中信息到小区中心机房，实现集中可视，可管。2.1.1 住宅用户接入网要求采用FTTB光纤到楼层方案，EPON系统同时支持语音、数据、CATV三种业务。2.1.2 监控安防报警系统监控安防客户端采用模似转数字，或直接的数字设备，通过EPON网络连接到小区机房。2.1.3 停车管理系统 小区共有4个地上停车场，2个地下停车场。2.1.4 巡更管理系

14、统信息点548个 2.2 组网方案 OLT是EPON的局端设备，放置于小区机房，上行接三层交换设备。PSTN电话网，在三层设备上接入小区管理系统，以便在统一平台管理接入网通讯系统，监控安防系统，巡更管理系统和停车管理系统。 2.2.1 FTTB接入网 接入网项目采用EPON接入FTTB方案，局端采用威普讯的WPX-E8220T设备，放置位置在小区机房内；WPX-E8220T以对上承接INTERNET和PSTN电话网，接入网PON口下通过WDM设备，插入电视网CATV信号。客户端采用WPX-E8025U端设备作为ONU终端，安装在楼层的信息箱中。由ONU分发各信息， 实现电话，CATV业务，In

15、ternet信息的接入。本次项目组由OLT连接光纤到每栋楼。由中心机房OLT的PON出光纤直接到楼栋相对中间的位置，在交接箱置放1：32的分光器，由分光器直连用户楼层ONU，完成光纤到楼层的布线。网络示意图如下：图解：WPX-E8220T作为二层光接入设备应用，是EPON的局端设备。OLT端接入三种业务：下行：1：IP宽带数据（Internet）业务。OLT 连接数据通讯服务商接入宽带信息，双向传输数据通讯业务。2：PSTN服务。OLT 上联软交换平台，双向传输电话语音信息。3：在PON口下，外置WDM（波分复用器）对上承接CATV 1550nm波长信息。通过合波器把CATV的1550nm的信

16、号复用到光纤上。注：CATV广播为单向传输。上行：EPON网络将终端送上来的不同类型业务解调成以太业务，送入不同网络，为用户提供高速上网、IPTV业务，PSTN电话语音的接入。EPON终端采用设WPX-E8025U备，提供4个10/100M以太网口，一个RF接口。2个RJ11 普通电话接口。Internet :以太网口接口可分别直连接家庭住户的PC机、CATV有线电视：RF接口通过分支分配器，将CATV信息传输至各户连接有线电视。PSTN电话网：RJ11接口，通过弱电插板，将摸似信号传输到各户电话中。入户室内设备连接示意图如下所示：2.2.1.1 ODN建设方案OLT及所有的上联口连接数据接口

17、，在中心机房完成。由OLT的PON连接分光器到楼栋中间点的上。进行一级分光光分器下直接ONU到楼层，ONU通过分支分配器，弱电插板，和网络连接到各户。2.2.1.2 OLT设备OLT设备WPX-E8220T安装在小区机房内，交流供电或者交流供电。OLT E8220 T提供8 块板卡，每板卡提供4个PON板卡，4个NNI 网络接口，光电可选。整机最高支持32个PON口，32个NN接口，可分别接入PSTN，CATV 和Internet 信息。每一个PON口下可加WDM，通过合波器把CATV的1550nm的信号复用到光纤上。2.2.1.3 分光器 ODN部分，本项目采用一级分光方式，共用13个分光器

18、（1：32），安装于光交接箱中。由WPX-E8220T可提供的32个PON口。接入网项目用13个PON口，可满足接入网项目需要。2.2.1.4ODN建设方案建议配线段（1）由PLC分光器的分光点出光纤，连接各楼层。2.2.1.5 入户由暗管入每户房间内的信息点，快速成端，出各接口可直连各设备。2.2.1.6光通道损耗计算光通道损耗是ODN最重要的网络性能指标。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:

19、6419.71:3216.51:1613.51:810.51:47.21:23.2光纤(G.652)1310nm(1 km)0.351490nm(1 km)0.25光通道损耗Lan1bn2cn3def （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

20、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。 2.2.1.6 接入网所需设备接入网设备列表：设备型号数量单价合计备注OLT 机架WPX-E8220T1PON板卡4ONUE8025U406NNI 上联模块4PON模块13PLC光分路器1：3213分支分配器1分4406电话板卡8对406合计： 2.2.2 监控安防报警系统已知监控点192个。具体位置未定。建议使用一个ONU对应2个监控头的做法，经济实用。监控项目采用96个E8021U型ONU连接监控点。由于监控使用的

21、是纯数字传输，建议使用WPX E8021型ONU，有4个FE接口。机房的OLT 连接监控主机和显示墙。OLT通过PLC分分路器连接各监控点。摸似信号监控设备请安装数字转换。纯数字监控设备直接ONU。监控示意图以下：监控系统与EPON 的拓朴示意图以下：监控大厅效果图：设备列表以下：设备型号数量单价合计备注PON板卡0沿用接入网余下三个PON口ONUE8021U96NNI 上联模块0不涉入外网PON模块3PLC光分路器1：323合计：2.2.2 停车管理系统小区共有4个地上停车场，2个地下停车场一般考虑监控可以和停车场的管理系统合并使用一个ONU，以节省投资。但由于项目条件不明确。现走独立线路。

22、一个停车场，和管理系统使用一个ONU，通过EPON 设备连接到小区中心机房。示意图：设备列表：设备型号数量单价合计备注PON板卡8210T1沿用接入网余下三个PON口ONUE8021U6NNI 上联模块0不涉及外网PON模块1PLC光分路器1分81合计：2.2.3 巡更管理系统已知巡更信息点548个. 巡更信息点具体没有明确，现作为一级分光，4个信息点一个ONU的方式建设。各信息点通过ONU 连接EPON网络到小区中心机房，以便集中管理。设备列表以下：设备型号数量单价合计备注PON板卡2沿用接入网余下三个PON口ONUE8021U137每ONU下带4个巡更信息点NNI 上联模块0不涉及外网PO

23、N模块5PLC光分路器1分324PLC光分路器1分161合计：3 项目综合所需设备设备型号数量单价合计备注E8220T机架1PON板卡机架插板7ONUE8021U239ONUE8025U406NNI 上联模块千兆上联电模块7PON模块千兆22PLC光分路器1：32201:1611:81分支分配器406电话板卡406合计4 综合网管方案WPX EPON 系统有两种不同的网管方式，根据用户的需求，配置不同的网管。以下为网管的图形界面。WEB管理界面（运行于windows系统下）专用软件管理（运行于linux系统下）5、 威普讯EPON设备介绍OLT设备 上图的产品是 WPX公司自主研发的一款FTT

24、X电信级的大型局端OLT设备，符合IEEE802.3-2005标准和中国电信EPON设备技术要求V2.1规范；能够为用户提供宽带、语音、IPTV、CATV等多种综合业务的接入。产品特点：l 高密度、组网灵活最大支持8张PON板卡，每张PON板卡有4个PON口，整机最大支持32个PON口。l 高可靠型机箱、环境适应能力强8U机箱、模块化设计、所有模块可热插拔、支持在线更换。冗余电源、冗余风扇。良好的屏蔽措施。l 二层汇聚交换二层线速转发、支持丰富的二层协议。单张PON板8K MAC地址表。32个上联端口，通过端口汇聚功能，最大可提供4G上行带宽。上联口支持电口模块和光口模块，可根据需要灵活配置。

25、l 完备的网管功能支持基于GUI图形界面和WEB界面的管理。支持带内、带外管理。支持设备软件的在线升级。l 强大的QOS功能支持灵活DBA，上下行业务流限速。支持IP ToS、IEEE802.1p。基于端口的流量管制，流量整形。l 丰富的OAM功能支持ONU自动识别、自动发现、自动注册。支持对单条链路的自动环回测试功能。强大的VLAN功能，包括VLAN Stacking、Trunk、Translation、灵活QINQ。支持灵活可控组播，支持IGMP snooping。端口特性：l 32个PON口（1.25G）l 32个上联口（1G）（光电可选）l 1个机架管理口l 8个console口（每块

26、PON板有一个console口）l 每块PON板单独有一个管理口物理特性：l 机框：19英寸8U高度详细尺寸： 485*360*360mm （长宽高）l 电源：AC 100-240V或DC 48V功耗：200W（满配）温度：工作温度：045储存温度：-3060相对湿度：1090% (非冷凝)ONU设备：WPX-E8025U型ONU产品全面遵循IEEE 802.3-2005和中国电信EPON设备技术要求V2.1，具有电信级可运营、可管理、易维护的特点，是一款兼容VoIP电话的EPON HGU（家庭网关）设备，为客户提供宽带连接，为用户提供数据、语音、视频等多种业务。产品特性： 符合IEEE802

27、.3ah标准和CTC V2.1技术要求。支持以太网业务二层交换和上下行业务的线速转发。支持帧过滤和抑制。支持标准的802.1Q Vlan功能，支持VLAN转换。支持4094个VLAN（802.1Q）。支持动态带宽分配功能（DBA）。支持QoS，包括业务流分类、优先级标记、排队及调度、流量整形和流量管制等。支持IGMP Snooping。支持以太网端口限速、环路检测。 支持断电告警。 支持电源防雷和业务端口防雷。 VoIP支持SIP/H.248软交换协议。 强大的QoS能力，保障多业务环境下的VoIP、IPTV等关键业务服务质量 CATV射频特性 (选配)输出电平 85dBvu（输入-6dbm）

28、 AGC工作范围 10dB CNR 46dB-6dBm（输入） C/CSO&C/CTB -60dB端口特性：1个PON口4个10/100M以太网口1个CATV接口（E8025U有此接口）2个FXS口，可以接2部电话机1个FXO口，可以接1个外线，支持掉电逃生。1个10/100M以太网口（v-port为VOIP管理口）物理特性：物理尺寸：283*148*30 （长宽高，单位：mm）电源：5VDC功耗：8W温度：工作温度：-1055储存温度：-3060相对湿度：1090% (非冷凝)ONU设备：WPX-E8021U/E8023U型ONU产品全面遵循IEEE 802.3-2005和中国电信EPON设

29、备技术要求V2.1，具有电信级可运营、可管理、易维护的特点，为客户提供高速数据业务。其具备1个PON上联接口通过光纤与局端设备连接.产品特性：l 符合IEEE802.3-2005标准和CTC V2.1技术要求。l 支持以太网业务二层交换和上下行业务的线速转发。l 支持帧过滤和抑制。l 支持标准的802.1Q Vlan功能，支持VLAN转换。l 支持4094个VLAN（802.1Q）。l 支持动态带宽分配功能（DBA）。l 支持QoS，包括业务流分类、优先级标记、排队及调度、流量整形和流量管制等。l 支持IGMP Snooping。l 支持以太网端口限速、环路检测。l 支持断电告警。l 支持电源防雷和业务端口防雷。l CATV射频特性 (选配)输出电平 85dBvu（输入-6dbm） AGC工作范围 10dB CNR 46dB-6dBm（输入） 端口特性：l 1个PON口l 4个10/100M以太网口l 1个CATV接口（E8023U有此接口）物理特性：l 物理尺寸：240*117*30 （长宽高，单位：mm）l 电源：5VDC功耗：6Wl 温度：工作温度：-1055储存温度：-3060相对湿度：1090% (非冷凝)