【宁波广电对某小区网络设计方案案例6000字】

宁波广电对某小区网络设计方案案例目录TOC\o"1-3"\h\u20671宁波广电对某小区网络设计方案案例 1257231.1立项依据 1277721.1.1阳光清晨花苑小区的业务需求和技术需求分析 1145451.1.2工程概况 2238011.2网络设计方案 3293041.2.1ODN设计 550651.2.2OLT设计 849571.2.3光分路器的配置 938991.2.4光纤链路的损耗 10318121.3带宽预算 111.1立项依据随着互联网的发展和通信技术的发展，人们对网络需求量增大，并且随着三网融合工程的推进，广电网络要想在新的时代中获得市场，就必须对旧小区进行网络规划改造，在本论文中我们主要讨论了基于GPON技术的FTTH网络规划，对旧小区采用光进铜退的接入方式，让宽带网络能力快速提升，而且利用光纤代替铜线还能大大降低成本，提高稳定性。具体我们通过宁波广电对阳光清晨花苑小区的网络建设具体规划OLT、ONU、ODN的设计，为该小区提供高速的网络，实现该小区的高速上网并且为其提供高清电视和语音业务。我们在此小区的规划中主要采用中兴公司自主研发的千兆GPON系列产品，由于中兴所生产的GPON产品在行业属于顶尖水平，能提供千兆端口，可以将多种业务进行整合，以满足人们对视频、语音、图像的需求。据了解阳光清晨花苑小区共有住户和商铺960家，主要业务需求为宽带数据、普通电话和IPTV等业务。在三网融合以及5G来临的大背景下，广电网络必须通过实际的行动，对小区网络进行改造才能取得技术的领先，获得国内市场，因此在小区网络规划中我主要基于GPONFTTH接入网技术下，对ODN网络的分光方式、光分路器分光比和FTTH的光纤布置进行了设计规划，并且对该小区的所需业务带宽和传输距离进行预算。阳光清晨花苑小区的业务需求和技术需求分析根据前期市场调查分析，阳光清晨花苑为新建小区，以前一些旧小区主要以铺设缆线时都为铜线，我们要对其进行光纤的铺设，这是在三网融合前的一种挑战，也是一种机遇，广电成功利用单向网络转向双向网络对小区网络进行搭建，并带宽大小也得到明显提高，但是由于近年来互联网的飞速发展，并且在三网融合的大背景下，广电网络不得不应用新型技术，对新旧小区进行网络的改造与建设，广电就利用GPONFTTH的无源光纤到户技术，GPONFTTH是一种利用无源光网络和光纤接入技术的新型技术，能够提供大带宽、低延迟、高传输速率的、稳定性极高的网络技术，因此广电就能够在三网中获得有利的竞争地位，并且此次研究小区的面积较大，入住率高，用户消费能力较强，每月AUPU值较高，互联网需求大。用户主要的业务需求如下:(1)数据业务:在网络设计时首先我们要考虑用户的所需的数据业务，以满足用户正常的数据业务，如文件下载，在线视频、网络游戏等，经调查计算每个用户的ONU端口应提高至少20M的网络带宽。(2)语音业务:属于固网窄带业务，由于近年来互联网的发展，人们对语音业务的需求减少，但是语音业务仍然是人们交流沟通的必要业务，是必不可少的，而且语音业务也属于用户接入的主要业务，宁波广电便早早的在阳光清晨花苑小区的东区和西区部署了BAC设备，分别用于将GPON用户的语音接入软交换的两个核心网平面语音业务在带宽上占用比较小，我们需要重点规划VLAN。(3)视频业务:IPTV将成为广电运营商的重点业务，在所有运营商中，广电是电视直播业务做的最好的，随着互联网的发展，电视也逐渐有了互联网电视，因此广电必须将网络也应用到电视中，这就需要采用GPONFTTH的技术方式为高清电视提高较快的传输速率。为用户提供良好的IPTV业务，但这也对需要更高的带宽和更稳定的QOS保障。人们对网络的需求平均达到了l0Mbit/s，在IPTV业务中，做好网络规划，以让带宽速率能够满足人们对业务的需求，GPONFTTH业务也应提供MPEG-4编码功能，有利于为IPTV的高清业务提供高带宽，从长远考虑我们还应该为其留有冗余带宽，两个高清电视业务则需要10Mbit/s。因此从视频带宽业务来看我们的带宽应当预留8M到30M左右。技术需求(1)GPON需要能支持多种业务传送以满足用户对网络业务的需求，如语音、高清电视业务、网络游戏等。(2)利用光纤技术使传输距离达到20KM。(3)GPON提供GPONEMS和OAM的管理能力。(4)由于GPON的下行数据传输方式是通过广播的方式传输，安全较低，应当建立QOS机制。工程概况阳光清晨花苑小区位于江北孔浦附近。共有东区和西区两部分，共有33栋六至十八层各楼型构成，其住户800家、商铺160间，隶属于江北广电城区营维中心。根据用户需求，本次工程覆盖全部住宅楼宇，采用FTTH建设模式，为每家用户提供语音和数据宽带业务。GPON技术在该小区建设的优势PON技术同时具有数据上行和数据下行的数据传输方式，为了避免网络数据聚集在一个线路终端导致拥堵现象的发生，我们通过PON技术中的数据上行传输方式进行数据传输，PON的上行传输方式是利用时分复用的传输技术，让数据可以在分时的情况下依次输送，在数据下行传输时，PON技术可以运用广播传递数据，ONU根据特定的协议获取数据，数据可以依次进行输送，并且在接入过程中，PON技术还可以兼容OAM功能，对网络环境进行监管，从而保障光分配网的分光为1:128，并且满足数据传输速率为2.5Gbit/s，并且采用光缆进行传输，传输距离高达20KM，成本低、稳定性好，GPON的上下行传输速率的不同，提高了网络资源的利用率。GPON相比有源网络，宽带利用率更高，传输速率更快，稳定性更好，扩容更加简洁方便，并且PON技术中还运用GPONEMS网管系统及OAM系统对网络系统进行监管，从而达到最优的资源利用，PON技术中还有AES加密技术，可以提升信息安全度，防止信息被阻拦和盗用。网络设计方案我们运用FTTH对该小区进行接入网的规划，从而满足用户正常业务的需要。小区的分光器的PON口与OLT相连接。根据阳光清晨花苑小区住户数，需占用OLT20个PON口，设一级光分路器20个，二级光分路器93个，还需要各自芯数的光缆接头盒，根据一级和二级分光原理的优势劣势综合分析，阳光清晨花苑小区的FTTH工程，采用二级分光的方式建设，一级分光设置在小区光交接箱光配线节点，二级分光器设置在各单元楼道，共计配置二级分光端口1500个[23]。本工程所安置的光分路箱如表5-1所示。部分项目设备配置情况见表5-1和表5-2。表5-1项目配置表表5-2具体主设备情况（部分）ODN设计从第四章我们对ODN的设计知道ODN包括5个部分：馈线部分，光缆分配点，分配部分，光缆接入点和入口部分。从用户的接入点到终端的进入部分实现了光纤进入家庭的进入。ODN将建立这样的全光纤传输通道以连接OLT和ONU设备。ODN的设计：根据用户数量和分布情况确定网络结构，光节点的设置位置等。该小区建筑楼层较高，用户入住率及需求量也大，通过现场勘察，楼道间宽敞，对前面ODN分光我们也可以了解到，二级分光占用资源较大，并且比较适合用户较少的地区，本小区用户较多，因此我们采取一级分光作为ODN建设的主要分光方式。项目ODN组网如图5-1所示。在PON技术的选择上由于住宅用户密度较高，建议采用GPON技术实施。图5-1ODN组网架构光损耗预算ODN设计的原理是：总光路预算>总光路损耗+系统余量（典型值==3dB，min>=1dB）。结合我们所采用的ZXA10C220设备的情况，OLT到ONU可以提供28dB以内的光功率，考虑有1dB的光缆全程富余度，所以整个通道设计的衰减不大于28dB-1dB=27dB。对ODN的光损耗预算如表5-3所示，预算光损耗功率结果为23.99dB。本次工程ODN光通道衰减值最大为24.53dB，与我们所预算的光衰值接近，且经过表5-4一级分光抽测和表5-5二级分光全测均达标，衰耗值符合建设要求，可以投产使用。实施效果:通过对阳光清晨花苑小区进行FTTH改造，光纤接入到用户家中，相比于原来的铜缆接入，宽带提速明显，可以满足50M以上带宽需求。表5-3光损耗预算表5-4一级分光点测试表5-5二级分光点测试OLT设计为了保证用户使用质量，一个GPON口所能提供的有效宽带能力(2300M)必须要大于各种业务所需的带宽总和，即:300M+100M+n*0.9M+n*3M+n*1.32M+n*0.2M<2300M计算可得n小于等于350，即单个GPON口接入的最大用户数为350个。该下挂用户数量仅根据用户需求测算的理论值，广电常用OLT设备为ZXA10C220，最大可支撑64个GPON接入接口数，每台OLT可接入n*64个用户，并且考虑到宽带渗透率100%，城区为50%，但实际能接入更多的用户。在阳光清晨花苑网络建设的工程中，我们了解到一个PON口可以接入64个用户，一套OLT设备大约可以支持80个用户，故OLT设备可挂用户数最多5120个。根据以前的数据可以得到，以前的PON利用率大约在百分之20左右，经过线路衰减的影响，一个用户的下载速率不会超过10M。在上一章中我们也对中兴的OLT进行了简介，依据本小区的网络构造我们选择中兴的OLT设备ZXA10C220是新一代小型化OLT，方便摆放并且占用面积小，一个机房内可以布置多个该OLT设备，并且支持GPON接入，用户侧可提供8/16PON/口，一个OLT设备可以支持多个用户接入，支持高密度P2P接口，支持GE/10GE和TDM上联，端口多并且传输速率快，支持星型、环型和级联组网，组网类型多用，可以达到不同的业务利用不同的组网模式，提高可靠性。并且ZXA10C220支持VLAN、QoS、组播IPv4/IPv6、MPLS、BFD、以太网OAM时钟/时间同步和传递扩展支持路由、BRAS、NAT、802.1x等高级三层功能。这样我们就能很好的设计GPON组网。在OLT建设中我们只需要这种OLT设备就足以完成光纤的连接，从而简化线路。在设计本工程中我们还应该注意OLT机房的环境地点来配置OLT电源，依据用户数量确定OLT的GPON数量，我们在确定OLT端口类型时需依据用户的数据类型和数量进行区分。在ONU的选择中我们要依据用户的接入方式选择ONU的业务端口，可以选择定制化的ONU，ZXF600ONU将PON技术与Ethernet/xDSL/WLAN/Cable用户接入方式融合，提供丰富的FE/GE/POTS/E1/RF/WiFi/USB业务接口和全插卡结构的MDU/MTU，灵活混插FE/E1/POTS/ADSL2+/VDSL2/SHDSL板卡提供模块化交流/直流/POE供电及备电方案，宽电压设计和高等级防雷击保护NetNumenN31统一管理运维，部署快捷，开通简便，运维轻松。图5-2GPON应用模型光分路器的配置在第4章中我们已经对ODN进行了介绍分析，ODN属于共享型网络，通常为树形结构，因此具有一级分光，二级分光及多级分光，根据本设计小区楼房分布状况采用树形结构，由于小区属于新建小区，光缆资源充足，用户也比较集中，适合采用一级分光方式，采用一级分光小区故障点也会减少。我们在规划ODN是首先要注意的就是分光器要靠近ONU。这样可以更合理的规划处总的分光比，并给用户提供更加符合其自身业务需求的带宽，让带宽不多余浪费，也能满足用户需求。ODN的分光比有多种，在本小区建设中我们采用1：64的分光比，才能满足一栋楼中64个用户都有ONU端口，有以下几种1:2*1:32、1:4*1:16、1:8*1:8，在公园中的576芯光交箱内设置一级分光器51个，其中1:2选择47个，1:4两个，1:8分光器8个。二级分光器我们设置在各楼道的光分路箱内，预计需要113个。我们在这对ODN网络中光缆也进行布局排放，根据与分布点之间的距离，ODN网络中的光缆可以分为三部分：主干部分，布线部分和归属部分。骨干部分是从OLT机房到配电点的光缆，我们使用G.652B单模光纤，在骨干网络的铺设中我们还应该注意还应该预留出一部分核心用于支持其他业务，并且使用环回达到方式进行布局对业务进行服务保护。用户汇聚点和用户接入点之间的光缆，主要使用G.652D光纤。光纤电缆入口必须是由G.657A光纤制成的单芯碟形光纤电缆。这种类型的光缆高度抗压缩和抗弯曲，避免了大多数用户因外力损坏入口光缆而造成的障碍。光纤链路的损耗光纤链路的损耗主要因素有:①分光器的插入损耗②光缆自身的损耗③光缆熔接头损耗④光纤活接头损耗。光纤链路损耗必须满足GPON光功率预算要求，了解到在光纤链路中光缆自身损耗受距离影响，传输距离<5km有1db的损耗，而本项目工程主要需要建设6.8km的光纤，大致需要2dB的光纤链路的损耗，图5-3为在FTTH工程中光纤连接示意图。其中GPON技术中典型的claSSB+光模块，允许的最大插损功率为28dB，在具体工程设计时，我们要将链路损耗控制在2dB以内，要将ODN中最大的衰减值控制在28dB以内。图5-3ODN网络示意图带宽预算在对阳光清晨花苑小区建设时，带宽预算是十分重要的，关乎着用户能否正常获取网络业务，FTTH中的网络带宽计算主要有两种，一是OLT所有PON下的上联带宽，二是OLT单个PON口下的下联带宽。上联带宽广电网络公司FTTH建设规范要求，OLT上联宽带上网业务及IPTV业务时，应采用GE或10GE接口，OLT宜采用双上联链路，实现负载分担和冗余保护功能。本工程拟采用GE接口上联。GE上联至SR设备时有STP、CDP等协议开销，因此将有效带宽估算为800Mbit/S。联通公司单用户开通速率为10Mbit/S，用户浏览特征值(下载时间/上网时间)为30%，用户同时在线比例设定为1:3。根据以上取值计算，单GE上联可承载的用户数为1000Mbit/s*80%/(10Mbit/sx30%)*3=800户，所以至少应配置4个GE端口，能满足承载2600用户的需求。此处只是从理论上针对本次工程的分析计算，实际情况是:开通设备时OLT开通的PON口数量很大，因此上联方式不是通过GE直接接SR，而是通过大二层交换机汇聚，上行至BAS和SR。OLT不存在单上行1G，通常最少为2G，2G中继利用率超过75%时申请扩容到4G，4G中继利用率再超75%，申请扩容到10G。(2)下联带宽当前GPON系统速率通常是下行2000Mbit/S，上行1000Mbit/s，除去运行相关协议开销占用部分，实际速率为大约为上行900Mbit/S，下行1700Mbit/S，按1:64总分光比计算，对用户实际需要，下载速率是相当重要的，因此我们使用户实际上行速率可以达到9Mbit/S，下行速率大约是17Mbit/S。依据本小区用户的业务需求，我们将带宽设置为下载业务需要4Mbit/s-6Mbit/s；由于语音及其他业务所需要的带宽较小，我们将其设置为500kbit/s-800kbit/s，视频通话需要1.5Mbit/S-3Mbit/S；高清电视也是每个家庭都需要的，为了保证用户看电视时的体验质量，我们估算高清电视带宽大约需要3Mbit/s-5Mbit/s。因此下行总速率将达到15Mbit/s。因此可知本次设计能够满足要求。在阳光清晨花苑小区的网络规划中，带宽预算非常重要，用户能否正常获取网络服务取决于是否有合理的带宽。FTTH中有两种主要的网络带宽计算类型，一种是OLT的所有PON下的上行链路带宽，另一种是OLT的单个PON端口的下行链路带宽。（1）上行带宽：广播电视网络公司FTTH建设规范要求，OLT上行宽带互联网业务和IPTV业务。同时应使用GE或10GE接口，OLT应使用双上行链路来实现负载分担和冗余保护功能。该项目计划使用GE接口进行上行链路。当GE连接到SR设备时，会有协议开销，例如STP和CDP，带宽估计为800Mbit/S。广电单用户激活率为10Mbit/S，用户浏览特征值（下载时间/在线时间）为30％，用户同时在线比例设置为1：3。根据以上计算，单个GE上行链路可以承载的用户数量为1000Mbit/s*80％/（10Mbit/sx30％）*3=800，因此至少需要配置4个GE端口承载2600用户的需求需求。这只是该项目