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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1 三网融合基础 一、 “三网融合”的基本概念o1.什么是“三网融合”o2.“三网融合”基本网络结构o3.“三网融合”支持的业务类型o4.本次大赛涉及学科及要求 1.什么是“三网融合”o“三网融合”是指将原本由交换网提供的语音、IP网提供的宽带数据、广电网提供的视频业务通过一个公共的承载和接入平台实现。o这里公共的承载平台是IP承载网o公共的接入平台也是基于IP的，现在一般指PON网络（EPON或GPON接入网） ”三网融合“对带宽的需求说明20072009预测20102012预测业务业务 所需带带宽宽（下行）HDTV:612MHDTV:57
2、MSDTV:23MSDTV:23M视频通讯：400K视频通讯：0.51M上网业务：24M上网业务：48M网络游戏：300K网络游戏：500K1M业务业务 所需带带宽宽（上行）视频 通讯:300K视频 通讯:500K1M上网业务 :300K上网业务 :700K视频监 控：1M视频监 控：1MIPTV：50KIPTV：100K网络游戏：300K网络游戏：500K2M4M13M20M2050M总计接入带宽（上行）总计接入带宽（下行）2.“三网融合”基本网络结构IP承载网SSIPTV网络城域网光交接箱（内置splitter）PCPHONEIPTVONTOLT光配线箱NGNInternet城域网/传输O
3、LT分光器IPTVxDSL3G/IMSFTTB10GE/GEIPTVPCPhoneMDUCPEHGIPTVPhoneFEFTTBFEONTMDUONTEOC合成器 EOC终端住户电视PC电话有线电视网CATVFTTHFTTB3.“三网融合”支持的业务类型o1.应支持语音、宽带 、视频业务，可选支持TDM（E1）业务和CATV业务。o2. EPON提供语音业务时应支持VoIP方式，ONU设备应提供语音接口（POTS口），在ONU侧完成语音业务的分组化并支持相应的信令功能。o3.语音业务可采用SIP/H.248协议，语音业务帧应标记为高优先级业务，以确保上行VoIP业务的传输质量,对语音业务建议采
4、用严格优先级调度。o对于IPTV业务可以充分发挥PON网络点到多点结构的特点，实现在PON系统中高效视频组播，使同一个组播组的用户共享一条流，从而提高下行带宽的利用率。业务运营的关键技术可控组播（IPTV业务保障）通过OAM消息配置或者ONU直接从SMS获得组播MAC地址过滤表OLT通过特定的LLID，广播该PON接口内所有ONU的组播频道ONU根据组播MACVLAN用户端口过滤表过滤组播LLID内的组播频道.MAC地址VLAN-ID端口号权权限00-0d-1a-02-01-0c20031Y. ONT终端示例 ONT连接示意图光纤电源电话机电话机电话线以太网线PON上行e8-C 4.本次大赛涉
5、及学科及要求o1.大赛涉及的学科：NGN技术、光纤接入（EPON）技术、计算机网络技术。o2.重点是EPON设备的原理及基本操作o3.EPON系统实质上是一个多业务接入的光口上联交换机，其原理与三层交换机基本相似。o4.因此核心是具备过硬的计算机网络知识和良好的英文功底。 二、EPON基础知识o1.EPON标准和规范介绍o2.EPON系统组成o3.EPON工作基本原理o4.EPON系统中ONU的认证方式o5.EPON设备框图o6.EPON实际工程案例介绍 1. EPON标准和规范简介o目前FTTH常用的PON技术为EPON和GPON相同的拓扑P2MP光纤BPONEPONGPON封装协议不同FS
6、AN提出，ITU-T标准化ATM封装 技术成熟在北美有一定规模商用IEEE 802.3标准以太网封装技术简单、成本低标准较完善技术成熟，已经规模应用FSAN提出，ITU-T标准化GEM封装技术复杂，成本略高标准仍在完善已试商用和小规模部署 EPON技术简介o为了提高以太网在“最后一公里”的应用，IEEE EFM工作组2000年开始制定了802.3ah标准，其中包括EPON和P2P光纤以太网两种技术：点到点光以太网：定义了速率100Mb/s、传输距离10km和速率1000Mb/s、传输距离10km两种点到点单纤双向光以太网系统。采用WDM方式实现单纤双向传输，上、下行分别使用1310nm波长和1
7、490nm波长进行传输EPON：在保留传统以太网体系结构基础上定义了一种新的应用于PON系统的物理层（主要是光接口）规范、一种新的MAC多点控制层协议（MPCP），以实现在点到多点无源光网络中的以太网帧的时分多址接入、一种运行维护和管理（OAM）机制。 EPON标准和关键技术oOLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧o采用8B/10B的线路编码（8个数据比特编成10个线路比特），数据速率为上下行对称1Gbps,线路比特率为上下行对称1.25Gbpso支持1：64的分光比和10或20公里的传输距离o采用WDM方式实现单纤双向传输，上、下行分别使用1310nm波长和1490nm波
8、长进行传输o以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol）机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访问P2MP的拓扑结构oP2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件o提供了一种专门的运行管理和维护（OAM）机制，实现对链路监控、远端环回，并可以进行扩展以实现业务层管理功能 2. EPON系统组成 oPON系统的基本组成有：n局端的光线路终端（OLT）设备nODN，指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备之间的光分配网络，ODN只包含无源器件或设施n光网络单元（ONU/ONT）。oPassive Optical Network 无源光网络
9、OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 ONUONUPassive Optical Splitter 无源分光器 ODN(光分配网络） 3. EPON基本原理1490nm1310nmPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。 EPON工作原理-帧结构o基于802.3帧格式o新增 LLID ：用于在OLT上标识ONU LLID定义定义广播与单播实现 a.广播： MODE=1 或者 LLID=0 x7FFF b.单播： MODE=0 且 LLID!=0 x7FFFF EPON工作原理下行 在ONU注册成动后分配一个唯
10、一的LLID； 在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节； OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。 广播方式 EPON工作原理上行 OLT接收数据前比较LLID注册列表； 每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧； 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。 TDMA方式 4. EPON系统中ONU认证方式n 由于EPON系统采用点到多点的拓扑结构，网络管理系统难以从物理端口上判断ONU的合法性。为防止非法ONU接入EPON系统，应提供ONU认证功能。 n 主流实现方式： 基于
11、MAC地址的认证：基于ONU的MAC地址对ONU合法性进行认证 基于逻辑标识的ONU认证：采用ONU的逻辑标识码（LOIDPassword或者SN）进行合法性认证 混合认证模式：同时支持基于MAC地址的ONU认证方式和基于逻辑标识的ONU认证方式 5. EPON设备框图oOLT是PON的核心功能模块，OLT在物理上一般以机架的形式呈现。机架式OLT（大型）采用插板式结构，功能复杂、容量大，实现难度高。包括如下板卡n接口板（或者称为线卡）n主交换板n主控板（主控和主交换板可能合在一个板卡）n上联板（GE/10GE）o盒式OLT（小型）：1U高一体化小设备：24个PON口，12个上联GE口.功能简
12、单，容量小，实现容易 ONU框图oONU位于用户终端和ODN之间，提供用户接口和多业务接入，ONU上联口（PON口）为光口，用户侧接口有：n以太网接口（FE GE）nPOTS接口（RJ11）nDSL接口nCATV接口oONU设备框图如图所示，其中PON接口模块是核心部分，语音处理模块以VoIP的方式提供语音业务，CPU负责整个ONU的控制和管理（包括与OLT及网管的通信）。 GPON和EPON的主要技术指标对比GPON（ITU-T G.984）EPON（IEEE 802.3ah）下行速率2500 Mbps1250 Mbps上行速率1250 Mbps1250 Mbps分光比1:64, 可扩展为1
13、:1281:32下行效率92%，采用： NRZ 扰码扰码 ， 开销销 (8%)72%，采用： 8B/10B 编码编码 (20%) ，开销销及前同步码码 (8%)上行效率89%，采用： NRZ 扰码扰码 ， 开销销 (11%)68%，采用： 8B/10B 编码编码 (20%) ，开销销 (12%)实际 下行带宽2300 Mbps900 Mbps实际 上行带宽1110 Mbps850 Mbps每用户实际 下行带宽72Mbps (1:32) ，36 Mbps (1:64)28 Mbps (1:32)运营、维护 (OAM&P)OMCI必选选。 对对ONT进进行全套FCAPS（故障、配置、计费计费 、性
14、能、安全性）管理OAM可选选且最低限度地支持： ONT的故障指示、环环回和链链路监测监测网络保护50 ms主干光纤纤保护护倒换换未规规定TDM 传输 和时钟 同步内置，支持Native TDM模式，保障TDM业务质业务质 量，电电路仿真可选选电电路仿真 （ITU-T Y.1413 或 MEF 或IETF）光纤线 路检测OLS G.984.2无万科香港路8号（FTTH）精品样板点o项目说明香港路8号万科花园为单栋高层，商住小户型公寓楼，2个单元共30层，其中1-2层商铺、3-30层住宅，每单元每层12户，共计672户。用户群体主要为文化程度较高的年轻人，宽带业务需求较强，消费能力较高。o应用模式
15、光纤入户FTTH建网模式，每个用户独享一套ONT，主要应用于高端新建小区或者别墅区，实现家庭综合通讯业务接入，该种模式的建网成本较高。o业务说明宽带上网，CATV，VOIP电话三网合一业务。o其它项目名称汉口区王府花园，武昌区行吟水榭 6. EPON实际工程案例介绍 万科香港路八号FTTH组网图汉口大区SSPCCATVPHONEIPTVWLANF425ONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONUONU1：32 Splitter地下室机房承载网OLT合波器IPTV/CATVGEGEGEq终端盒放在弱电井或楼道天花板
16、上面，终端盒内包括F425，一次电源和蓄电池。q 万科香港路8号为高层公寓，其中1-2层为商铺，3-30层为住宅，共计800户。实现数据、语音、CATV三网合一业务。 外滩棕榈泉（FTTB）08年重点样板工程o项目说明外滩棕榈泉小区是武汉江滩大型高档高层楼盘之一，对通讯要求较高，包括语音、数据、视频等综合业务需求。楼宇内部综合布线已经完成了双绞线部署，电信机房到该新建小区无传统电缆，通过新铺光纤实现通讯覆盖。o应用模式光纤到楼FTTB建网模式，多个宽带用户共享一套ONU，主要应用于新建小 区场合，提供语音、数据、视频综合业务接入，该种模式满足高带宽业务接 入要求，节省纤芯和上行数据端口资源，建网成本较FTTH模式低。o业务说明该小区实现了VOIP语音业务、宽带上网业务、高清电视业务、可视通讯 等综合业务的接入 棕榈泉FTTB组网图武昌大区SSONTONTPCPHONEF820地下室机房承载网OLTIPTVGEGEGE1：32 Splitterq成本远低于FTTH，带宽能力满足未来35年业务需求。q棕榈泉小区为多层高档住宅楼，每四层楼共享一台F820终端,每台F820终端提供16FE+1
