烽火通信基于EPON的商业楼宇解决方案-高鹏-050321.pdf
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1、烽火通信基于 EPON 的商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第1页;共17页 完成日期:2006-3-21 烽火通信基于 EPON 的商业楼宇解决方案 烽火通信科技股份有限公司烽火通信科技股份有限公司 2006 年年 3 月月 目 录 国内市场总部文稿 第2页;共17页 完成日期:2006-3-21 目 录 1 背景分析.1 1.1 商业楼宇的接入需求分析.1 1.2 商业楼宇接入的技术选择分析.1 2 烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案.2 2.1 解决方案概述.2 2.2 满足商业用户苛刻要求的电信级方案.3 2.2.1 烽火EPON平台提供高可靠性的组网.4 2.2.2 烽火E
2、PON平台提供可靠的数据安全能力.5 2.2.3 烽火EPON平台提供更强的QoS保障.5 2.2.4 烽火EPON平台的OAM能力完全超越了传统以太网.6 2.3 单一平台满足全业务接入的融合方案.7 2.3.1 数据业务.7 2.3.2 语音业务.8 2.3.3 IPTV业务.9 2.3.4 TDM业务.10 2.4 完善的网络管理方案.10 2.5 技术方案中几个常见问题的考虑.11 2.5.1 ONU放置位置的考虑.11 2.5.2 分路器的放置方式考虑.12 3 上海浦东信息大楼采用EPON的成功经验.13 3.1 工程背景.13 3.2 工程技术方案.14 3.3 业务提供.15
3、背景分析 国内市场总部文稿 第1页;共17页 完成日期:2006-3-21 1 背景分析背景分析 1.1 商业楼宇的接入需求分析 商业楼宇类型的客户 ARPU 值较高,分布密集,在运营商竞争中的重要性不言而喻。一般来说,商业楼宇的客户需求可以分为如下几种业务:1、宽带数据接入,接口需求多以以太网为主;2、语音业务接入,接口以传统模拟电话接口为主,也有少量的智能终端(采用以太网接口);3、视频业务接入,如基于 TDM 业务接口(2M)或者基于以太网接口的会议电视系统;4、专线业务接入,如采用 N64K 或者 2M 接口的路由器上联。上述种类的业务中,数据和语音是基本业务,而以太网接口的带宽占据了
4、绝对的主导,其它种类的业务在数量和所占据的带宽方面都相对较少。1.2 商业楼宇接入的技术选择分析 根据上述分析,对解决商业楼宇的接入需求而言,应该采用尽量单一的平台满足各种业务需求,这样能够有效降低组网复杂度和维护成本。目前,用于解决商业楼宇的技术路线主要有下列几种:1、基于光纤以太网的技术方案。这种方式在大楼之内采用成熟的结构化综合布线系统,设备以以太网交换机光纤收发器为主。此技术方案适合纯数据业务的需求场合,对于语音业务,一般需要独立的铜线系统来解决或者采用 VOIP 的方式来解决;而对于 TDM 方面的业务,传统的以太网缺乏较好的 QoS 能力,只得依赖附加的 PDH 或者 SDH 设备
5、来解决。由此可以看到,传统的纯以太网解决商业楼宇的接入在多业务能力方面存在明显的缺陷,虽然单系统的成本造价较低,但是在解决多种用户的复杂需求方面力不从心,会导致建设成本和维护成本急遽上升。2、基于 MSTP 的技术方案。MSTP 具备有良好的多业务支持能力,但是在商业楼宇的应用场合,并非十分理想,主要问题就是成本较高,另外对于语音也需要附加的设备来实现接入。烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第2页;共17页 完成日期:2006-3-213、采用上述两种方案的综合,即楼宇内部采用纯以太网的方案,楼宇的出口采用 MSTP。这种方式下,组网实际上变得非常复杂,建设成本较高
6、,维护难度比较大。因此,我们有必要考虑更加优化的技术方案来解决商业楼宇的综合接入需求。下面重点介绍烽火通信基于 EPON 技术的商业楼宇接入方案。2 烽火通信基于烽火通信基于 EPON 技术的商业楼宇解决方案技术的商业楼宇解决方案 2.1 解决方案概述 烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案以EPON技术为基础,用单一的平台为用户提供各种业务综合接入的能力,同时可有效保障用户要求的可靠性、可管理性等方面的要求如图 1所示。图 1 烽火通信基于 EPON 技术的商业楼宇解决方案 该方案采用了烽火通信的 AN5000 系列 EPON 设备来组网,通过设备本身即可提供丰富的业务接口,无需叠加任何
7、额外的设备,组网极其简单,便于维护管理。上述方案中局端统一采用烽火的 AN5116 设备。该设备是一款大容量的 EPON OLT 设备,单子框可以提供超过 4000 线的用户接入密度,而且能够通过内置的 V5、以太网、TDM 等系列接口分别与 PSTN、软交换、Internet、IPTV、DDN 等多种网络直接接口,网络组织非常简单。上述方案中,用户端可以根据用户的不同需求选择烽火提供的 AN5006 系列 ONU 产品。这个系列的 ONU 产品目前提供丰富的种类来满足不同的用户的业务需求,可以直接在 ONU 上提供POTS、FE、E1、V.35 等多种接口,满足用户各种情况下的业务接入需求。
8、该方案中用到的 AN5000 系列产品采用 ANM2000 网管进行统一管理。烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第3页;共17页 完成日期:2006-3-21 在线路方面,光缆进入大楼之后在大楼内部的合适位置设置光分路器,尽可能地节约了光纤资源。上述方案与传统的纯以太网方案相比较具有如下的特点:1、组网更加简化,建设更加便捷。上述的 EPON 方案内置可以实现全业务接入,无需额外的铜线和 PDH 传输设备,使得建设和维护上都能更明显地节约成本。2、EPON 的 OAM 能力远远超过传统的以太网。运营商可以通过 EPON 内增强的 OAM 能力实现更加灵活的远程管理,
9、运维成本大幅度降低。3、有源设备仅位于局端和用户端,线路系统完全是无源的,系统可靠性大幅度提高。上述方案与 MSTP 组网方案相比较具有如下特点:1、EPON 对宽带数据业务的承载的技术更加简单、成本更低,对于当前的商业楼宇而言更加合适;2、EPON 方式内置的全业务接入无需客户增加设备,而 MSTP 在提供语音业务的时候仍然需要考虑铜线。相对于业界的竞争对手,烽火通信的上述组网方案具有如下特点:1、单一平台内置全业务提供,不需要外置接口转换设备,成本更低,维护更简单;尤其是对E1 和 V.35 等专线业务的支持能力而言,烽火是业界的第一家。2、烽火 AN5000 系列 EPON 设备提供电信
10、级的可靠性和维护管理能力,居于领先地位。2.2 满足商业用户苛刻要求的电信级方案 就 EPON 技术本身而言,是结合了 PON 的拓扑结构和以太网技术的简单、廉价而诞生的全新技术,在继承上述技术的优势的同时,人们也不禁担心 PON 和以太网两种技术的固有缺陷是否会影响 EPON 在商业楼宇接入这种高端应用场合的使用和推广。PON 的拓扑结构特点是一点对多点(P2MP),正是这种拓扑结构上的特点使得 PON 能够节约大量的光模块和光纤资源,降低系统的成本,但是这同时也带来另一个问题,PON 的树形拓扑结构存在单点故障,线路上的任何一个故障都会导致局部甚至全部的通信中断。烽火通信基于EPON技术的
11、商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第4页;共17页 完成日期:2006-3-21以太网技术已经发展到了一个极其成熟的地步,EPON 在继承这个优势的同时,以太网所面临的数据安全、QoS、OAM 能力不足的问题也可能会带到 EPON 当中来。烽火通信的 EPON 系列产品从一开始就考虑到了上述这些因素,AN5000 平台所搭建的,正是全面克服了上述这些问题的、能够满足大客户要求的电信级接入平台。2.2.1 烽火 EPON 平台提供高可靠性的组网 正在起草中的 EPON 国标直接采用 ITU-T G.983.5 中所规定的两种保护方式:骨干光纤保护倒换方式和光纤全保护倒换方式。烽火通信率先在 A
12、N5000 系列产品中全面支持上述两种保护方式并在国内的历次测试中反复得到了严格的验证。骨干光纤保护方式中,OLT 侧的主备 PON 口分别连接到 2:N 分路器的两个端口,从分路器到ONU 侧采用常规连接。这种方式的代价比较小,可以对 EPON 的骨干段光纤实现保护,系统的可靠性大幅度提升。这种保护方式对 ONU 没有任何特殊的要求。图 2 AN5000 的骨干光纤保护方式 光纤全保护倒换方式中,每个 ONU 通过两个上行 PON 口与两个独立的光分路器实现双归属连接,每个分路器连接至 OLT 的两个 PON 口。这种方式彻底消除了 EPON 系统中的单点故障隐患,但是要求 ONU 具备两个
13、上联接口。烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第5页;共17页 完成日期:2006-3-21 图 3 AN5000 的光纤全保护方式 通过上述介绍可以看到,在必要的情况下,EPON 是可以实现高可靠性的拓扑结构的。烽火通信的 AN5000 系列 EPON 产品全面支持上述两种保护方式,在已经参加的数次系统测试中表现出了强韧的可靠性特性。我们推荐在 EPON 应用于商业楼宇等高端客户的时候使用上述保护方案,以保障大客户的业务可靠性。2.2.2 烽火 EPON 平台提供可靠的数据安全能力 由于 EPON 的下行数据采用广播的 TDM 方式实现,因此存在被个别用户全部截取接
14、收的可能。在这种情况下,我们国内的 EPON 标准强制要求 EPON 系统对下行数据进行加密。烽火通信的AN5000 系列 EPON 产品中采用标准的 AES-128 加密算法,可以有效保护用户数据不被窃取。相对于业界少数采用 Churning 方式实现 EPON 下行可靠性的实现方式,AES-128 的可靠性更加值得信赖。另外,值得一提的是,由于烽火的 EPON 产品支持多 LLID 技术,其加密可以针对不同的 LLID 进行,实现起来更加灵活。2.2.3 烽火 EPON 平台提供更强的 QoS 保障 对于传统的以太网而言,实现 QoS 的手段无非是 802.1P,通过对不同的帧分配不同的优
15、先级来实现业务分级处理。很多人就直观地认为,802.1P 用在 EPON 中可以在很大程度上解决 QoS问题。但是,一个根本性的问题在于:EPON 系统中,OLT 对于系统资源的分配起着主导性的作用,从 EPON 的 ONU 到 OLT 之间,系统并不直接识别并处理 802.1P,OLT 调度系统资源的唯一判据只有 LLID。显然,在 EPON 中直接利用 802.1P 是不能解决 QoS 问题的。烽火通信的 EPON 系统采用多 LLID 技术,彻底解决了 EPON 的 QoS 难题。在烽火通信的 EPON系统中,每个 ONU 可以分配多个 LLID,每个 LLID 可以灵活配置为不同的业务
16、通道或者用户通 烽火通信基于EPON技术的商业楼宇解决方案 国内市场总部文稿 第6页;共17页 完成日期:2006-3-21道。这样,承载不同上层业务的以太网帧被打上不同的 LLID,每个 LLID 分别可以获得不同的优先级处理,按照系统策略处理每个业务流的带宽分配、时延和抖动约束等指标。图 4 多 LLID 有效增强 QoS 可以预见的是,基于多 LLID 实现的 EPON 系统将在 QoS 等诸多方面表现出相对单 LLID 系统的竞争优势。另外,并非像有些人的描述那样,多 LLID 也是符合技术标准的一种处理方式,是烽火率先将这种技术应用在了产品之中。现阶段,为了便于多厂家的设备互通,烽火
17、设备中的多 LLID 是可配置的增强功能,默认情况下,烽火的 EPON 产品配置为单 LLID,在需要的时候可以随时打开。2.2.4 烽火 EPON 平台的 OAM 能力完全超越了传统以太网 在 IEEE 802.3ah 中,就对 EPON 的 OAM 功能做了专门规定,我们的国标更是强化了这个项目的要求。EPON 中提供了专门的开销帧来提供 OAM 功能。EPON 的基本的 OAM 能力至少包括:自环测试、故障监测等内容。从运营商实际的需求来看,这些功能彻底改变了传统以太网无 OAM能力的缺陷,为 EPON 大规模进入 FTTH 领域奠定了坚实的基础。但是,标准中规定的这些基本的 OAM 功
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