基于EPON+LAN雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)論文

1、 HYPERLINK 中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告系 別信 息 技 術(shù)年 級(jí)05 級(jí)專業(yè)（班級(jí)） 播 控 （1） 班學(xué) 號(hào) 20050837030姓 名 鄭 政實(shí) 習(xí) 類 別 畢 業(yè) 實(shí) 習(xí)校內(nèi)指導(dǎo)教師 楊 婷實(shí) 習(xí) 期 間2009-2-1至2009-3-15教務(wù)部2009年制說(shuō) 明一、中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院的實(shí)習(xí)分為認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)三大類別。實(shí)習(xí)報(bào)告是對(duì)所參加的校內(nèi)外大型實(shí)習(xí)活動(dòng)所取得的業(yè)務(wù)收獲和思想認(rèn)識(shí)提高的全面總結(jié)，其考核將以學(xué)分計(jì)入成績(jī)。二、實(shí)習(xí)報(bào)告內(nèi)容要求1、實(shí)習(xí)時(shí)間、場(chǎng)所、內(nèi)容的表述；2、 在實(shí)習(xí)中學(xué)到和掌握的知識(shí)點(diǎn)、技能鍛煉的敘述或具體實(shí)習(xí)作品的創(chuàng)作過(guò)程與

2、理解；3、實(shí)習(xí)體會(huì)（對(duì)自己專業(yè)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、對(duì)傳媒單位所負(fù)擔(dān)工作性質(zhì)的認(rèn)識(shí)以及如何準(zhǔn)備作為一名合格從業(yè)人員的論述、實(shí)習(xí)過(guò)程中感受到的問(wèn)題以及有待于提高的地方）；4、對(duì)國(guó)情、社情、業(yè)界情況的了解、世事觀察、團(tuán)隊(duì)精神等方面的思想認(rèn)識(shí)以及今后的學(xué)習(xí)方向和打算（結(jié)合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)）。三、字?jǐn)?shù)在3000字左右。四、實(shí)習(xí)報(bào)告可用黑色筆書(shū)寫工整，也可用小四宋體字、A4紙雙面打印并從左邊裝訂。用圖描述的，要求附圖正規(guī)。五、可將實(shí)習(xí)作品附后。如發(fā)表作品較多，可列出作品目錄（注明所發(fā)表媒體名稱、時(shí)間、版面），選3-5篇代表作附后。中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)鑒定表學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)系 別班 級(jí)實(shí)習(xí)單位實(shí)習(xí)部門實(shí)習(xí)期

3、間指導(dǎo)教師姓 名職 稱職 務(wù)校內(nèi)指導(dǎo)教師實(shí)習(xí)單位指導(dǎo)教師實(shí)習(xí)鑒定請(qǐng)對(duì)實(shí)習(xí)生的實(shí)習(xí)態(tài)度、實(shí)習(xí)紀(jì)律、實(shí)習(xí)能力及其他表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)習(xí)綜合評(píng) 價(jià)評(píng)語(yǔ)及評(píng)價(jià)等級(jí)：A.優(yōu)秀 B.良好 C.中等 D.不合格簽 名蓋 章實(shí)習(xí)單位指導(dǎo)教師簽名：實(shí)習(xí)單位（蓋章）：年月日說(shuō)明：1學(xué)生情況由學(xué)生本人填寫；2指導(dǎo)教師包含校內(nèi)指導(dǎo)教師和實(shí)習(xí)單位指導(dǎo)教師，須按實(shí)際情況填寫；3實(shí)習(xí)鑒定、實(shí)習(xí)綜合評(píng)價(jià)由實(shí)習(xí)單位指導(dǎo)教師如實(shí)填寫并蓋章。畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告題 目基于EPON+LAN雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)我從2月1日開(kāi)始到高郵市廣電局技術(shù)部實(shí)習(xí)，到3月15日實(shí)習(xí)結(jié)束。有幸參與了本市正在全面實(shí)施的進(jìn)行的雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)改造工程。在

4、部門領(lǐng)導(dǎo)和的指導(dǎo)幫助下，我已經(jīng)基本掌握相關(guān)的重要知識(shí)。也能設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的工程圖。目前，廣電網(wǎng)絡(luò)面臨數(shù)字電視變革，HFC雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和一系列技術(shù)和需求變化帶來(lái)的沖擊，新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)和技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了業(yè)務(wù)模式的變化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，也帶來(lái)了新的市場(chǎng)的機(jī)會(huì)和發(fā)展可能，使廣電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，用EPON技術(shù)構(gòu)建雙向網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)光纖到戶，大大加快了全民的信息化進(jìn)程。廣電現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)在視頻業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源和用戶資源方面擁有突出的優(yōu)勢(shì)，如何利用自身優(yōu)勢(shì)，把握市場(chǎng)發(fā)展并搶得用戶需求的先機(jī)是廣電贏取市場(chǎng)的關(guān)鍵。廣電在光纖網(wǎng)絡(luò)資源和入戶線路資源方面占有很大優(yōu)勢(shì)，但單向網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足新業(yè)務(wù)的需求，技術(shù)的成熟為網(wǎng)絡(luò)

5、的雙向化設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的契機(jī)，目前廣電也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的價(jià)值，很多地方的光電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部署了網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和光傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類似，部署起來(lái)比較方便，用技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙向網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式更具成本和業(yè)務(wù)能力的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立組網(wǎng)完成雙向雙向網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)電視業(yè)務(wù)的回傳，還可以實(shí)現(xiàn)多種基于的資料、話音和視頻業(yè)務(wù)。另外也可以通過(guò)技術(shù)和現(xiàn)有的波長(zhǎng)的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，節(jié)省光纖網(wǎng)絡(luò)資源，大大節(jié)約了雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的投資成本，用技術(shù)構(gòu)建雙向網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)光纖到大樓、光纖到辦公室。最終實(shí)現(xiàn)光纖到家的愿望。有線電視網(wǎng)將逐步實(shí)現(xiàn)光纖到戶，在雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，要充分考慮到這個(gè)因素，采用總體設(shè)計(jì)分部實(shí)施的方法。針對(duì)目前廣電

6、網(wǎng)絡(luò)和所經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，光纖到樓解決方案比較符合目前雙向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的實(shí)際。網(wǎng)絡(luò)的下行結(jié)構(gòu)與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)一樣采用星型結(jié)構(gòu)，與十分相似，在目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，可以采用的方案。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總體要求，在前端機(jī)房或主要的分前端機(jī)房部署設(shè)備，通過(guò)促波分復(fù)用的方式將模擬波長(zhǎng)的電視信號(hào)和波長(zhǎng)資料信號(hào)合成于一根光纖，經(jīng)過(guò)光分路，將信號(hào)傳送到帶接口的，此種設(shè)備具有輸出電視信號(hào)，提供視頻服務(wù)，信號(hào)完成寬帶資料業(yè)務(wù)的傳輸。所需口和數(shù)量根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求的情況進(jìn)行部署，方式可以將放在某棟樓或某個(gè)單元，然后使用五類線直接入戶或再通過(guò)交換機(jī)再分配入戶，對(duì)那些無(wú)法部署五類線的樓，可以通過(guò)等技術(shù)使用同軸電纜。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，業(yè)務(wù)的不

7、斷增長(zhǎng)，上述方式適合將來(lái)網(wǎng)絡(luò)的部署，是實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的理想模式。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的部署完成雙向設(shè)計(jì)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電視業(yè)務(wù)、資料業(yè)務(wù)和電話業(yè)務(wù)。目前傳輸數(shù)字電視信號(hào)到百姓家主要有兩種方式，一是正在使用的HFC方式，另一種是正在興起的IPTV方式。HFC系統(tǒng)傳送及存儲(chǔ)的內(nèi)容是MPEG-2TS流，采用QAM調(diào)制與解調(diào)及光發(fā)射與接收技術(shù)，基于HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸。IPTV系統(tǒng)存儲(chǔ)及傳送的內(nèi)容是MPEG-4、H。264或AVS為編碼核心的流媒體文件，基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，HFC網(wǎng)目前多采用環(huán)-樹(shù)-星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，光纖干線以前端點(diǎn)為起點(diǎn)，呈環(huán)狀到光節(jié)點(diǎn)，再以光節(jié)點(diǎn)為起點(diǎn)，經(jīng)呈輻射狀或數(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)傳到用戶家中，可以看出

8、，從光節(jié)點(diǎn)到用戶是一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。而以太PON也是點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，完全可用EPON網(wǎng)絡(luò)代替HFC中的配線網(wǎng)，將光纖延伸到樓道或用戶家里，實(shí)現(xiàn)在接入網(wǎng)側(cè)的多業(yè)務(wù)融合，為電視的傳輸提供新的途徑。EPON是解決FTTH的首選平臺(tái)。EPON所遵循的IEE802.3AH協(xié)議已于2004年6月正式頒布。EPON的組成部分包括OLT、ODN、ONU、ONT、OLT一般位于小區(qū)中心機(jī)房或HFC網(wǎng)絡(luò)的分前端，ODN位于室外，ONU位于用戶家或樓道內(nèi)。國(guó)家廣播電視總局在近日召開(kāi)的CCBN2007主題報(bào)告會(huì)上表示，在推進(jìn)有線電視數(shù)字化的同時(shí)，有線電視網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施要進(jìn)行雙向化設(shè)計(jì)。據(jù)透露，廣電部門很快就要發(fā)布有

9、線電視網(wǎng)雙向化設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)。這有兩部分內(nèi)容，一個(gè)是基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，其中有基本實(shí)現(xiàn)光纖到樓，逐步實(shí)現(xiàn)光纖到戶；再就是用戶接入設(shè)計(jì)，要充分利用現(xiàn)有的有線電視同軸電纜，采用多種雙向接入技術(shù)。這樣整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就實(shí)現(xiàn)了雙向、交互、多功能、真正實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合。一、EPON的原理（一）EPON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一點(diǎn)到多點(diǎn)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是優(yōu)選的光接入網(wǎng)物理拓?fù)洌摼W(wǎng)絡(luò)由置于局端的光線路終端（OLT）、置于客戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）及兩者之間的1：N光纖分配網(wǎng)（ODN）組成，N（N=16-32）個(gè)ONU共享1個(gè)OLT和長(zhǎng)達(dá)10 -20KM光纖干線，并利用波分復(fù)用器（WDM）工作于單纖雙向傳輸方式，EPON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖：

10、其中OLT位于局端，ONUONT位于用戶端(其區(qū)別為ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶間還有其它的網(wǎng)絡(luò)如以太網(wǎng))。OLT到ONUONT的方向?yàn)橄滦蟹较?，反之為上行方向。OLT根據(jù)IEEE 8023協(xié)議，將數(shù)據(jù)以可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包廣播傳輸給所有在PON上的ONU，每個(gè)包攜帶一個(gè)具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標(biāo)識(shí)符的信頭。此外，有些包可能要傳輸給所有的ONU，或者指定的一組ONU。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)ONU時(shí)，它接收屬于自己的數(shù)據(jù)包，丟棄其它的數(shù)據(jù)包。（二）EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次模型EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次模型如圖（三）EPON的技術(shù)特點(diǎn)1、EPON關(guān)鍵技術(shù)資料下行以變長(zhǎng)以太包的形式從OLT下行廣播到多個(gè)ONU，每個(gè)

11、以太包帶有邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符（LLID），以確定該以太包是發(fā)給ONU1、ONU2還是ONU3，某些以太包還可能是發(fā)給所有ONU的（廣播包），或發(fā)給特定的ONU組的（多組包），當(dāng)資料到達(dá)ONU時(shí)，ONU接收專門發(fā)給它的以太包而丟棄發(fā)給其它ONU的以太包，例如，ONU1接收以太包，但只將以太包傳輸給最終用戶，下行原理圖如圖所示：資料上行利用時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)管理上行傳輸，其中1個(gè)傳輸時(shí)隙是專門用于某個(gè)ONU的，各個(gè)時(shí)隙都保持同步，彼此間留有間隙，使各個(gè)ONU的資料匯合到公共光纖的時(shí)候不會(huì)發(fā)生碰撞。在注冊(cè)以后，每個(gè)ONU在OLT預(yù)先安排的時(shí)隙報(bào)告自己的用戶資料隊(duì)列情況，（服務(wù)等級(jí)、隊(duì)列長(zhǎng)度等）OL

12、T根據(jù)各個(gè)ONU的報(bào)告及既定策略給每一個(gè)ONU安排發(fā)送時(shí)隙的起點(diǎn)和長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬分配，上行原理圖如圖所示：它的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)（1）ONU光發(fā)送機(jī)的突發(fā)發(fā)送技術(shù)（激光器突發(fā)驅(qū)動(dòng)、突發(fā)自動(dòng)功率控制）和OLT光接收機(jī)的突發(fā)接收技術(shù)（突發(fā)自動(dòng)判決門限設(shè)置和突發(fā)時(shí)鐘資料恢復(fù)）（2）多點(diǎn)控制（MPCP）軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括注冊(cè)、測(cè)距和動(dòng)態(tài)帶寬分配及OAM軟件的編制；（3）MAC 控制器電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括FPGA電路和專用集成電路（ASIC）的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，這是EPON的核心技術(shù)。（4）電視網(wǎng)絡(luò)具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是點(diǎn)到多點(diǎn)的廣播網(wǎng)絡(luò)，（5）實(shí)現(xiàn)光路無(wú)源化，具有更高的穩(wěn)定性、安全性，大大降低

13、了維護(hù)成本；（6）抗干擾能力強(qiáng)，帶寬資源豐富，下行帶寬可達(dá)1.2-2.5GPbs;（7）可持續(xù)升級(jí)，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資，是雙向網(wǎng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。2、EPON技術(shù)優(yōu)點(diǎn)（1）成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)；EPON系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中不需要電源，節(jié)省電力，容易鋪設(shè)，不占用小區(qū)機(jī)房，OLT和ONU之間無(wú)需任何有源設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)成本顯著降低；同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)組件數(shù)量少，因此故障也少，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)和管理成本的節(jié)省很大。（2）EPON系統(tǒng)這種無(wú)源點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光網(wǎng)絡(luò)和原有廣電HFC網(wǎng)絡(luò)中的光網(wǎng)絡(luò)完全類似，在光纖到樓道的布局方式中可以多個(gè)樓道共享單芯主干光纖，并且可以根據(jù)用戶的實(shí)際地理分布情況和用戶數(shù)靈活分配部署光纖，就近

14、接入用戶，大量節(jié)省主干光纖。（3）上下行對(duì)稱帶寬；EPON目前可以提供上下行對(duì)稱的1G的帶寬。（4）帶寬分配靈活，服務(wù)有保證；對(duì)帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。接入帶寬從1Mbps-1Gbps可以隨時(shí)調(diào)整，支持動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）、 DiffServ、PQ/WFQ和 WRED等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行帶寬分配，并保證每個(gè)用戶的QoS。（5）長(zhǎng)距離傳輸；EPON可以在高帶寬的情況下保證10-20KM的傳輸距離，使接入方案的部署更為靈活。（四）EPON 的業(yè)務(wù)匯聚1、資料業(yè)務(wù)EPON 是傳輸以太幀的數(shù)據(jù)網(wǎng)，以太幀包含著IP幀，任何打包于IP幀中的資料都能順利地通過(guò)EPON，這就為各種基于IP的業(yè)

15、務(wù)例如INTERNET瀏覽、E-MAIL、網(wǎng)絡(luò)游戲、VOIP、IPTV提供了自然的平臺(tái)，并且通過(guò)IP層的業(yè)務(wù)類型（TOS）和VLAN標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)鏈路層的優(yōu)先級(jí)及MAC控制子層的動(dòng)態(tài)帶寬分配算法，各種IP業(yè)務(wù)的QOS都能夠得到保證。2、傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)在分組交換網(wǎng)絡(luò)上搭建一個(gè)“通道”，通過(guò)增加報(bào)頭，用IP包封裝每個(gè)T1或E1幀，通過(guò)分組交換網(wǎng)（PSN）透?jìng)鞯綄?duì)端。目的端收到數(shù)據(jù)包后重新生成同步時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)去掉數(shù)據(jù)包中的IP頭，把其它數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成原始的TDM數(shù)據(jù)流，從而使網(wǎng)絡(luò)兩端的TDM設(shè)備不需關(guān)心其連接的網(wǎng)絡(luò)是否為TDM網(wǎng)絡(luò)。CESoP對(duì)E1來(lái)說(shuō)是透明傳輸，所以它對(duì)傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)兼容性非常好，所有傳統(tǒng)

16、的協(xié)議、信令、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖象等業(yè)務(wù)，都能夠原封不動(dòng)的使用該項(xiàng)新技術(shù)；而且相關(guān)的設(shè)備不需做任何改動(dòng)，可使電信運(yùn)營(yíng)商充分利用現(xiàn)有資源，把傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)應(yīng)用在IP網(wǎng)上。即通過(guò)分組交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的電路仿真業(yè)務(wù)（PSTN over EPON）如圖5所示3、電視業(yè)務(wù)HFC和EPON具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，便于將RF通過(guò)粗間隔波分復(fù)用器(CWDM)疊加到EPON之上，三波復(fù)用（1550nm-CATV 、1490/1310nm-EPON）如圖6所示（RF over EPON）4、增值業(yè)務(wù)通過(guò)EPON網(wǎng)絡(luò)，可以針對(duì)企業(yè)客戶開(kāi)展資料VPN業(yè)務(wù)，另外也可以針對(duì)企業(yè)客戶和其它有特殊需求的可戶開(kāi)展視頻增植業(yè)務(wù)，比如網(wǎng)上

17、遠(yuǎn)程教學(xué)，視頻會(huì)議等等，視頻業(yè)務(wù)和視頻內(nèi)容是廣電的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)EPON網(wǎng)絡(luò)的帶寬和服務(wù)能力，可以充分發(fā)揮這種資源優(yōu)勢(shì)。EPON因其在設(shè)備投資成本以及操作和維護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì)，成為運(yùn)營(yíng)商解決“最后一公里”的一種非常經(jīng)濟(jì)的寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向。采用技術(shù)構(gòu)建廣電HFC雙向?qū)拵ЬW(wǎng)是一種較理想的方案。二、EPON的兩種典型方案（一）PON+LAN設(shè)計(jì)方案在這個(gè)方案中EPON-OLT利用分前端光纖到園區(qū)機(jī)房分光器,分光器分光接入各個(gè)樓宇/道ONU,ONU采用LAN入戶,承載數(shù)字電視點(diǎn)播信令同傳和寬帶上網(wǎng)等多業(yè)務(wù),并根據(jù)多業(yè)務(wù)開(kāi)展的需要，在用戶側(cè)增加家庭網(wǎng)管設(shè)備,完成對(duì)多業(yè)務(wù)終端的接入。下行的模擬和數(shù)字TV信

18、號(hào)通過(guò)原有的光纖和HFC線路下行，HFC入戶。最終雙線入戶，一勞永逸地解決廣電數(shù)字網(wǎng)絡(luò)雙向問(wèn)題。另外如果CATV信號(hào)波長(zhǎng)為1550nm,可將分前端光纖與E PON-OLT進(jìn)行合波,通過(guò)一根光纖進(jìn)行傳輸,在園區(qū)機(jī)房進(jìn)行分波，分別分出CATV信號(hào)和EPON光信號(hào)，由此可有效節(jié)省線路光纖資源。設(shè)計(jì)完成后，單位用戶獨(dú)占線路資源，不存在相互干擾的問(wèn)題，開(kāi)展點(diǎn)播業(yè)務(wù)不需要新增用戶的終端投入，有效節(jié)省開(kāi)通成本。存帶寬規(guī)劃上，建議1000M到小區(qū)，100M到樓道，10M到戶，滿足用戶高帶寬的需求和未來(lái)多業(yè)務(wù)接人的需要。LAN由個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，同軸電纜、雙絞線、光纜等傳輸媒體，網(wǎng)絡(luò)適配器組成。LAN的結(jié)構(gòu)主

19、要有三種類型：以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)（Token Ring）、令牌總線(Token Bus)以及作為這三種網(wǎng)的骨干網(wǎng)光纖分布資料接口（FDDI）。我們這里主要研究的是以太網(wǎng)。（二）PON+EOC設(shè)計(jì)方案在這個(gè)方案中EPON-OLT利用分前端光纖到園區(qū)機(jī)房分光器,分光器分光接人各個(gè)ONU,然后以EoC方式下行。EoC合成器部署在小區(qū)樓道，將CATV信號(hào)和資料信號(hào)進(jìn)行合成.通過(guò)原有HFC線纜傳送到用戶側(cè),最終通過(guò)用戶側(cè)的EoC終端分離出CATV信號(hào)和資料信號(hào),用戶數(shù)字電視點(diǎn)播信號(hào)通過(guò)EoC方式上行。EoC充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜、分支分配器資源,能夠有效節(jié)省建網(wǎng)成本。該方案施工難度小

20、，工作量少,設(shè)計(jì)速度快,不受同軸網(wǎng)絡(luò)上的噪聲對(duì)系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的影響，降低了施工難度。終端設(shè)備成本較低，降低用戶投資。EPON+EOC中的EOC技術(shù)主要包括3種：無(wú)源EOC、低頻有源EOC、高頻有源EOC。1、無(wú)源EOC無(wú)源EOC技術(shù)將以太資料信號(hào)IPDATA和有線電視信號(hào)TV RF采用頻分復(fù)用技術(shù)，使這兩個(gè)信號(hào)在同一根同軸電纜里共纜傳輸，在樓宇內(nèi)利用HFC網(wǎng)絡(luò)入戶的同軸電纜將IP DATA和TV RF混合信號(hào)直接傳送至客戶端，再在客戶端分離出TV RF射頻信號(hào)連接至電視機(jī)或DVB機(jī)頂盒;分離出IP DATA資料信號(hào)連接至計(jì)算機(jī)。也可以直接將IP DATA和TV RF混合信號(hào)直接連接至雙模機(jī)頂盒，

21、用戶可以通過(guò)雙模機(jī)頂盒實(shí)現(xiàn)IPTV、VOD等交互電視業(yè)務(wù)，同時(shí)在機(jī)頂盒上另外提供一個(gè)以太網(wǎng)RJ45接口外接計(jì)算機(jī)提供寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。無(wú)源EOC技術(shù)原理原理是利用基帶數(shù)據(jù)信號(hào)在0-20MHZ頻率傳輸?shù)奶匦?，使?shù)據(jù)信號(hào)與電視信號(hào)在一根同軸電纜中傳輸，主要由二四變換（100到75）高/低濾波器兩部分實(shí)現(xiàn)。目前EOC帶寬是10M,產(chǎn)品制造要求工藝較高，使用質(zhì)量不好的產(chǎn)品容易讓交換機(jī)死機(jī)，且不能透?jìng)骶W(wǎng)絡(luò)中原有的分支分配器，必須進(jìn)行入戶安裝施工，這也為工程施工帶來(lái)難度。無(wú)源EOC雖然終端成本便宜，但覆蓋成本較高，一次性投入大，大量應(yīng)用成本與穩(wěn)定性還是個(gè)問(wèn)題，最好是作為五類線入戶（LAN入戶）的補(bǔ)充使用。無(wú)源

22、 EOC組網(wǎng)方案如圖所示無(wú)源EOC系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)：系統(tǒng)支持每個(gè)客戶獨(dú)享10Mbit/s的速率;遵循以太網(wǎng)協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)化程度高;客戶端為無(wú)源終端，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本;工程安裝不需重新敷設(shè)5類線，有效的解決了樓內(nèi)重新敷設(shè)線纜施工困難問(wèn)題，建設(shè)成本較低。2、低頻有源EOC使用頻段為530MHz，傳輸速率為85Mbit/s，傳輸距離可達(dá)500m。有源低頻EOC組網(wǎng)方案具體組網(wǎng)方案如圖所示有源低頻EOC技術(shù)特點(diǎn)：能夠通過(guò)分支分配器，工作頻率在低頻段，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力較好不需要更換優(yōu)質(zhì)的分支分配器和電纜;家庭中至少需要一個(gè)有源設(shè)備，成本較高。3、頻有源EOC高頻有源EOC使用頻段為800150

23、0MHz，每個(gè)頻道帶寬為50MHz，共有29個(gè)頻道;每個(gè)頻道最大135Mbit/s的資料速率;每個(gè)頻道支持一個(gè)NC(局端)設(shè)備，每NC支持31個(gè)CPE(終端)設(shè)備;傳輸距離300600m。特點(diǎn)：（1）可以充分利用現(xiàn)有的同軸電纜資源，無(wú)需對(duì)入戶電纜重新改造。（2）一根同軸電纜把資料和有線電視信號(hào)接入室內(nèi)。即插即用，無(wú)需在客戶端進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試。（3）客戶端無(wú)需有源設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定，安全。（4）無(wú)需考慮回路中的侵入噪聲。（5）每戶可單獨(dú)提供10Mbps上下行對(duì)稱帶寬，確保用戶業(yè)務(wù)傳送。三、雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)的方案設(shè)計(jì)（一）帶寬計(jì)算每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)量和帶寬：媒體流數(shù)據(jù)量=VOD視頻流（2Mbps）+VO

24、D音頻流（64kbps）+編碼器編碼誤差（100kbps）=2.15Mbps；媒體流輸出帶寬=媒體流數(shù)據(jù)量+MPEG的PS流封裝報(bào)文頭和PES開(kāi)銷（平均150kbps）=2.3Mbps；業(yè)務(wù)流網(wǎng)絡(luò)帶寬=媒體流輸出帶寬（1+網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝開(kāi)銷（5%）=2.4Mbps；網(wǎng)絡(luò)總流量=業(yè)務(wù)流網(wǎng)絡(luò)帶寬（1+網(wǎng)絡(luò)流量平均抖動(dòng)（5%）=2.5Mbps。根據(jù)以上計(jì)算，如果再加上其它網(wǎng)絡(luò)傳輸開(kāi)銷，每用戶所需帶寬為3Mbps。開(kāi)展IPTV業(yè)務(wù)，如果再加上互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，每用戶所需帶寬為4Mbps。（二）用戶寬帶分析根據(jù)業(yè)務(wù)開(kāi)展的不同，考慮兩種用戶寬帶模型。第一種用戶帶寬模型如表1所示業(yè)務(wù)類型帶寬需求優(yōu)先級(jí)IPTV上行信

25、號(hào)傳輸20KQS1NGN100KQS2寬帶上網(wǎng)512KQS3合計(jì)632K預(yù)計(jì)提供1M每個(gè)用戶的帶寬要求為632K左右，并且考慮到現(xiàn)實(shí)中用戶不會(huì)都同時(shí)在線，所以為每個(gè)用戶提供1M的帶寬可以滿足所定業(yè)務(wù)接入的需要。這種種用戶帶寬模型如表2所示業(yè)務(wù)類型帶寬需求優(yōu)先級(jí)IPTV上行信號(hào)傳輸20KQS1VOD視頻點(diǎn)播768KQS2NGN100KQS3寬帶上網(wǎng)512KQS4合計(jì)1400K預(yù)計(jì)提供2M每個(gè)用戶的帶寬需求為1400K左右，并且考慮到現(xiàn)實(shí)中用戶不會(huì)都同時(shí)在線，所以為每個(gè)用戶提供2M的帶寬可以滿足所定業(yè)務(wù)接入的需要。現(xiàn)階段采取第一種用戶模型。1、用戶MAC資源分析和用戶VLAN資源分析分析客戶端對(duì)M

26、AC地址的需求，主要集中在數(shù)字機(jī)頂盒、NGN設(shè)備和家庭PC設(shè)備，需要3個(gè)，為了提供足夠的應(yīng)用擴(kuò)展性和靈活性，在擴(kuò)容的網(wǎng)絡(luò)方案中為每個(gè)用戶提供4個(gè)MAC地址的分配器，如表3所示業(yè)務(wù)類型MAC地址分配量IPTV1NGN1寬帶上網(wǎng)1合計(jì)3預(yù)計(jì)提供4為了實(shí)現(xiàn)用戶綁定，對(duì)所承載的業(yè)務(wù)進(jìn)行更好的隔離，根據(jù)用戶類型、業(yè)務(wù)類型和優(yōu)先級(jí)對(duì)各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流進(jìn)行分流和QOS保障，擴(kuò)容后的網(wǎng)絡(luò)采用PUPSPV的VLAN資源劃分方式。針對(duì)每個(gè)用戶的各種接入業(yè)務(wù)，分配不同的VLAN ID，這樣就需要3個(gè)VLAN ID，考慮到網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，擴(kuò)容后的網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)用戶提供了4個(gè)可用的VLAN ID，如表4示業(yè)務(wù)類型VLAN ID分

27、配量IPTV1NGN1寬帶上網(wǎng)1合計(jì)3預(yù)計(jì)提供42、用戶IP資源分析和用戶認(rèn)證方式分析分析客戶端對(duì)MAC地址的需求，主要集中在數(shù)字機(jī)頂盒、NGN設(shè)備和家庭PC設(shè)備，需要3個(gè)，為了提供足夠的應(yīng)用擴(kuò)展性和靈活性，在擴(kuò)容的網(wǎng)絡(luò)方案中為每個(gè)用戶提供4個(gè)IP地址的分配量，如表5所示業(yè)務(wù)類型IP地址分配量IPTV1NGN1寬帶上網(wǎng)1合計(jì)3預(yù)計(jì)提供4為了提供多業(yè)務(wù)接入的需要和相應(yīng)業(yè)務(wù)的用戶管理能力，擴(kuò)容后的網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)用戶的接入業(yè)務(wù)提供兩種業(yè)務(wù)認(rèn)證方式，即DHCP和PPPOE。其中IPTV業(yè)務(wù)采用DHCP認(rèn)證方式，寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)采用PPPOE認(rèn)證方式。BAS設(shè)備需要提供的DHCP和PPPOE認(rèn)證管理數(shù)量相同，如

28、表6所示業(yè)務(wù)類型PPPOE認(rèn)證方式DHCP認(rèn)證方式IPTVX1NGNXX寬帶上網(wǎng)1X合計(jì)11預(yù)計(jì)提供113、用戶ARP資源分析分析客戶端對(duì)ARP資源的需求。主要集中在數(shù)字機(jī)頂盒、NGN設(shè)備和家庭PC設(shè)備，需要3個(gè)，為了提供足夠的應(yīng)用擴(kuò)展性和靈活性，在擴(kuò)容的網(wǎng)絡(luò)方案中為每個(gè)用戶提供4個(gè)分配量，如表7所示業(yè)務(wù)類型ARP資源分配量IPTV1NGN1寬帶上網(wǎng)1合計(jì)3預(yù)計(jì)提供4在住宅小區(qū)接入層面，采用光纖到樓道。由匯聚的S6506R設(shè)備提供EPON的接口，中間采用1：32分光器，在小區(qū)提供ONU設(shè)備，再通過(guò)五類線提供FE接口給用戶。S2000EI/C作為樓道交換機(jī)可進(jìn)行端口VLAN隔離，使得用戶不能互訪

29、，確保用戶上網(wǎng)信息安全。這種組網(wǎng)方式，還可以配合家庭網(wǎng)關(guān)的使用，業(yè)務(wù)承載能力完全可以滿足需求，且組網(wǎng)成本可以大幅下降。在企業(yè)專線接入層面，企業(yè)用戶可以根據(jù)需要和專線類型選擇直接接入到S3500、S6506R匯聚交換機(jī)或NE40上。（三）項(xiàng)目目標(biāo)該項(xiàng)目的目標(biāo)，是建設(shè)一個(gè)EPON雙向網(wǎng)絡(luò)，能為近千戶用戶提供當(dāng)前寬帶上網(wǎng)、VOD視頻點(diǎn)播和NGN應(yīng)用，且完全承載未來(lái)多種新型增值業(yè)務(wù)的可贏利的IP城域網(wǎng)絡(luò)，如IPTV、3G等。網(wǎng)絡(luò)最終將分成三個(gè)層面：核心層，匯聚層、接入層。具體表現(xiàn)為以下的技術(shù)指針：1、核心層（1）高性能、有效的資料轉(zhuǎn)發(fā)；（2）能夠承載普通上網(wǎng)業(yè)務(wù)、廣電內(nèi)部DCN業(yè)務(wù)以及未來(lái)3G、NCG

30、等業(yè)務(wù)；（3）需要提供不同業(yè)務(wù)所需的QOS保證，以保證IPTV、IPTV、NGN等應(yīng)用對(duì)QOS的嚴(yán)格要求；（4）電信級(jí)的穩(wěn)定可靠性、具備自愈能力和快速的路由收斂；（5）支持OSPF、ISIS、BGP，具備良好的路由轉(zhuǎn)發(fā)處理能力，支持MPIS VPN、組播等協(xié)議；（6）提供兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)出口連接到兩個(gè)ISP，實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)出口的備份；（7）為各種增值業(yè)務(wù)和VPN提供單獨(dú)的城域網(wǎng)出口。2、匯聚層支持千兆上行，每個(gè)縣/區(qū)雙歸屬到核心層，保障業(yè)務(wù)的不間斷；為每個(gè)區(qū)/縣提供兩個(gè)連接到骨干網(wǎng)的出口，為普通業(yè)務(wù)和專線業(yè)務(wù)提供各自的出口，同時(shí)兩個(gè)出口互相備份；在每個(gè)區(qū)/縣的網(wǎng)絡(luò)出口，部署QOS，通過(guò)業(yè)務(wù)感知、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)，

31、實(shí)現(xiàn)不同用戶或不同業(yè)務(wù)，分流到不同的業(yè)務(wù)平面，提供不同的服務(wù)質(zhì)量保證；能夠支持接入層用戶靈活的接入方式，除了支持傳統(tǒng)的以太網(wǎng)接入外，還支持EPON、WLAN等方式的接入。3、接入層為每個(gè)最終用戶提供有足夠的寬帶，滿足寬帶上網(wǎng)和NGN等應(yīng)用；具有IP、VLAN、MAC、PORT綁定；雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的五個(gè)克服困難（1）對(duì)多種業(yè)務(wù)的承載，除了要承載傳統(tǒng)寬帶上網(wǎng)，VOD視頻點(diǎn)播、NGN業(yè)務(wù)和IPTV上行信號(hào)傳輸，還要實(shí)現(xiàn)廣電內(nèi)部DCN業(yè)務(wù)和大客戶VPN等業(yè)務(wù)的綜合承載。（2）整個(gè)系統(tǒng)采用開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)，以利于功能擴(kuò)充，可以平滑過(guò)渡到IPV6。（3）具備高QOS保障的網(wǎng)絡(luò)，可以對(duì)承載的數(shù)字電

32、視、電話會(huì)議等業(yè)務(wù)提供可靠的QOS保證。（4）安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)，具備抗病毒和黑客襲擊能力；網(wǎng)絡(luò)具備提供業(yè)務(wù)安全能力，實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)安全隔離，確保電信級(jí)業(yè)務(wù)和INTERNET業(yè)務(wù)的隔離，保障電信級(jí)業(yè)務(wù)的安全；確保用戶的安全，防范非法入侵，實(shí)現(xiàn)病毒的隔離，完善的用戶認(rèn)證控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度管理。（5）對(duì)IPTV業(yè)務(wù)的承載。發(fā)展IPTV業(yè)務(wù)正是我們廣電的優(yōu)勢(shì)，所以要求新網(wǎng)絡(luò)對(duì)該業(yè)務(wù)提供良好的承載。（五）雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的是基于EPON+LAN的方案，OLT上聯(lián)接入資料網(wǎng)，ONU直接接入或者通過(guò)下聯(lián)的交換機(jī)接入STB(機(jī)頂盒)，提供IPTV/HDTV視頻業(yè)務(wù)。1、技術(shù)原理EPON支持樹(shù)型、

33、星型、總線型組網(wǎng)方式，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)。支持ONU間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互通、ONU間二層、三層互通或隔離。LAN由個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，同軸電纜、雙絞線、光纜等傳輸媒體，網(wǎng)絡(luò)適配器組成。LAN的結(jié)構(gòu)主要有三種類型：以太網(wǎng)（Ethernet）、令牌環(huán)（Token Ring）、令牌總線(Token Bus）以及作為這三種網(wǎng)的骨干網(wǎng)光纖分布資料接口（FDDI）。特點(diǎn)（1)運(yùn)營(yíng)商不承擔(dān)用戶終端的投入，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造方便;(2)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬：1000M到小區(qū)，1000M/100M到樓道，100M到戶，接入帶寬高;(3)可擴(kuò)充性好，可以承載全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng);(4)不占用同軸電纜的頻率資源，光傳輸采用EPON技術(shù)，傳輸鏈

34、路中實(shí)現(xiàn)沒(méi)有有源設(shè)備;(5)兩張網(wǎng)同時(shí)運(yùn)營(yíng)，維護(hù)方便，單網(wǎng)故障相互不影響;(6)目前的LAN產(chǎn)品異常豐富，價(jià)格也非常低;EPON產(chǎn)品支持廠家眾多，相關(guān)產(chǎn)品兼容性好，價(jià)格也在大幅降低。2、網(wǎng)絡(luò)模型模型一：電視信號(hào)從CATV中心經(jīng)光發(fā)射機(jī)進(jìn)入主干光纜，然后經(jīng)過(guò)原有的單獨(dú)的光纖網(wǎng)絡(luò)送到小區(qū)的光接收機(jī)，通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送給各個(gè)擁護(hù)，同軸電纜入戶。數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)EPON構(gòu)建的光纖網(wǎng)傳輸?shù)较鄳?yīng)的ONU，經(jīng)過(guò)雙絞線傳給擁護(hù)，雙絞線入戶，如圖所示模型二：電視信號(hào)從CATV中心經(jīng)光發(fā)射機(jī)與資料信號(hào)匯合，通過(guò)合波器和分波器在主干經(jīng)過(guò)一芯光纖傳送，到用戶小區(qū)后進(jìn)行分離。CATV信號(hào)送到小區(qū)的光接收機(jī)，通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)傳送給各個(gè)擁護(hù)，同軸電纜入戶。資料信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)的ONU，經(jīng)過(guò)雙絞線傳給用戶，雙絞線入戶，如下圖所示3、適用環(huán)境和特點(diǎn)EPON+LAN的組網(wǎng)方式是不改動(dòng)原有的單向有線電視網(wǎng)，在當(dāng)前光纖鋪設(shè)到樓道的趨勢(shì)下，通過(guò)EPON技術(shù)單芯組網(wǎng)，ONU交換機(jī)部署在樓道，通過(guò)雙絞線入戶。適用于新建小區(qū)和現(xiàn)有小區(qū)方便入戶網(wǎng)改的情況。特點(diǎn)：（1）為家庭用戶和網(wǎng)吧、企業(yè)、政府等行業(yè)用戶提供綜合接入。（2）工程部署不影響有線電視的正常業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。（3）可向用戶提