基于eponeoc技術的三網融合業務的實現畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 EOC工作原理(1)無源EOC工作原理 無源EOC是基于同軸電纜上的一種以太網信號傳輸技術。其原有的以太網信號的幀格式沒有改變，改變的是從雙絞線上的雙極性（差分）信號轉換成為適合同軸電纜傳輸的單極性信號。基帶EOC傳輸技術基本原理： 利用有線電視信號在111～860MHz頻率傳輸，基帶數據信號在1－20MHz頻率傳輸的特性，可以使兩者在一根同軸電纜中傳輸而互不影響。把電視信號與數據信號通過合路器，利用有線電視網絡送至用戶。在用戶端，通過分離器將電視信號與數據信號分離開來，接入相應的終端設備。圖32 基帶EOC傳輸原理基帶EOC技術原理如上圖32所示: 主要由二四變換、高/低通濾波兩部分實現。由于采用基帶傳輸，無需調制解調技術，樓道端、用戶端設備均是無源設備。 現有的以太網技術是收發共兩對線，而同軸電纜在邏輯上只相當于一對線，所以在無源濾波器中需要進行四線到兩線的轉換。(2)有源EOC傳輸原理圖33 有源EOC傳輸原理 有源EoC系統的的上下行數據采用了不同的傳輸方式。這是專門為了適應Cable網絡共享媒質的特性而設計的。如下圖33所示。 每當STA上電后，STA會搜索CCo，并在CCo上注冊自己的MAC地址，同時，CCo給每一個STA分配一個唯一的終端設備標識。 下行方向，數據從CCo到多個STA以時分復用技術（TDM）廣播到各個STA。當數據信號到達STA時，STA根據TEI，在物理層上做判斷，接收給它自己的數據幀，摒棄那些給其它STA的數據幀。舉例，上圖中，STA1收到包3，但是它僅僅發送包1給終端用戶1，摒棄包2和包3。 上行方向，采用時分多址接入技術（TDMA）和載波檢測多路復用（CSMA）傳輸上行流量。TDMA面向連接，提供QoS保障，確保帶寬預留、高可靠性和嚴格的時延抖動控制。CSMA面向優先級，提供四級優先級。基于128位AES嚴格加密。 有源EOC的頭端將ONU輸出的以太網數據信號對射頻載波進行調制，已調制的射頻載波與有線電視射頻信號在EOC頭端頻分復用后，輸入同軸分配網傳輸到用戶。用戶的上傳數據信號在EOC的用戶端設備EOCMODEM對上行射頻載波進行調制后，通過同軸分配網上傳到有源EOC的頭端，在此解調為數據信號輸出到OUN，再由EPON系統完成數據上傳。 EOC網絡拓撲結構如圖34所示， EoC（Ethernet over Coxial Cable）設備，是一種利用同軸電纜承載以太網，解決最后一段距離“100m”問題的技術。 EoC技術采用點到多點的用戶網絡拓撲結構，利用廣電原有的同軸電纜實現數據、語音和視頻的全業務接入。 圖34EOC網絡拓撲結構一個典型的EoC系統由CCo（EOC頭端設備）、STA（EOC終端設備）和分支分配器組成。CCo類似一個集中器，放在小區機房或者樓道內，STA放在用戶家里機頂盒上。兩者之間由分支分配器組成的樹型或者星型CATV網絡相連。CCo除了提供網絡集中和接入的功能外，還采用了VLAN/QoS技術，能夠對用戶的數據、語音和視頻的全業務進行精細化管理，可以針對用戶的的不同業務要求進行帶寬分配和管理配置。 所有STA的上行數據都傳遞給CCo，STA之間不能互相通訊。也就是各個用戶之間的是隔離的，這可以有效避免相互之間的影響。 第四章 基于EPON+EOC的三網融合技術第四章 基于EPON+EOC的三網融合技術 EPON+EOC的概述EPON＋EOC技術可提供數據、視頻、語音于一體的三種播放的綜合承載，通過一張接入網提供過去多張網絡的功能。該技術是在現有HFC網絡基礎上構造適用于光電網絡系統的數字帶寬用戶接入網絡，他在不影響現有CATV正常工作的前提下，以先進的調制解調技術，將以太網信號合成在同軸電纜中與原有的CATV信號一起傳輸，用于承載基于IP的數據、語音和視頻等業務，它以較少的改造成本和工程量將原來單項的CATV網絡改造成為一個雙向的、能夠承載多種業務的雙向寬帶網絡平臺，具有良好的適應性和靈活的組網方案。 EPON+EOC技術的結合綜合了EPON技術和EOC技術的優點，將EPON技術和EOC技術相結合、統一網管、組成整體解決方案，可以為廣電三網融合NGB的發展提供接入網絡的最佳技術。1. EPON+無源EOC方式的結合：l 通信信道質量：差，易受到電磁干擾，噪聲源繼紅l 適合網絡結構：只適合星形網絡l 傳輸距離：最大支持100ml 改造工程及難度：大，需改分配網絡，入戶施工，無法透傳分支分配器l 運維成本：高2. EPON+有源EOCl 通信信道質量: 好，抗干擾能力強，信號傳輸穩定l 適合網絡結構：星形、樹形l 傳輸距離：最大支持600m EPON+Home Plug EPON+WiFi EPON+HomePNA EPON+MoCa現有的EPON+EOC有多種結合的方式，可根據實際情況而定。由于EOC存在幾種技術，所以這也區分了EPON+EOC的不同方式靈活的結合。 EPON+EOC技術方案特點：(1)實現視頻、數據、語音的三種終端融合接入，支持有線電視網絡雙向改造 (1)提供高接入帶寬及靈活的用戶帶寬分配策略(2)基于優先級隊列的業務感知QoS保障(3)采用分步布置的方式，允許運營商按開通率的變化建設，結合GEPON系統的分步建設特點，充分利用現有光纖(4)同軸資源，大幅度降低CAPEX （Capital Expense初建資本投）無需升級當前的同軸網絡，無需敷設新的電纜到每個用戶家中 (5)安裝調試簡單，施工人員可快速掌握，在短時間內即可完成安裝工作(6)采用雙層平面的架構實現系統的運營管理。設備層面可采用標準的 SNMP EMS（網元管理系統）實現管理(7) 或 MAC 地址過濾的方式實現設備驗證。接入用戶可通過 PPPOE 或 DHCP 等方式從管理系統獲得接入認證(8)采用 OFDM等調制技術，解決了傳統的 CMTS 技術噪聲匯聚等導致出線率低的第五章 基于EPON+EOC的三網融合方案設計第五章 基于EPON+EOC的三網融合方案設計： 為某小區設計三網融合實現方案：該小區的7個住宅單元子區1～7，每個單元有6層，每層10個用戶，即每個單元擁有60個用戶。：通過實現三網融合，將只需要一張網絡覆蓋該區的網絡建設，實現語音網、數據網、視頻網共享一條物理介質傳輸到用戶家中，滿足用戶的需求。 數據業務語音業務視頻業務 三類業務： 技術先進性主要體現在以下幾個方面：（1） 在系統和設備選型上選擇符合國際標準的、對技術的未來發展提供保證的產品；（2） 網絡系統指標的前瞻性。網絡技術發展迅速，現有技術和設備選擇應能適應未來 （3） 一定時期內的應用要求。（4） 主要組網設備生命周期長，保證原有資源不浪費，網絡規劃設計要能適應升級的要求。 （1）對該網絡的構造必須保證用戶端的安全性以及可靠性能。（2）設計、系統和設備選型，以及網絡施工布線工藝均要充分做到抗干擾、防雷擊、無差錯、不間斷運行的技術要求，即在系統設計時，始終把安全可靠性放在第一位。（3）設計、規劃適應考慮設備冗余、鏈路路冗余、技術指標冗余。 8. 合理性及有效性 網絡建設，既要著眼于現在，又要放眼未來，既要技術的先進性，又要充分考慮投資的合理性和使用有效性。 圖 51 小區拓撲如上圖51所示，該小區每個單元距離網絡中心都在10km以內，第一單元距離網絡中心2km，第二單元距離3km，第三單元距離3km，第四單元和第五單元距離4km，第六單元和第七單元距離都是5km。其中第四單元和第五單元距離在100m以內，第六單元和第七單元距離為200m以內。其他個單元之間距離均大于在600m。為實現該小區三網融合方案，此處選擇采用了FFTB光纖到樓的接入方式，介于光纖作為遠距離、傳輸高速率、大容量、壽命長、可靠性高、多業務的最佳媒質，采用光纖作為傳輸介質。傳輸系統采用pon系統局端采用EPON點到多點技術，傳輸距離最大可達20km，僅需要一根主干光纖和一個OLT光線分路器、一個1分3和一個1分4的光分配器、以及ONU光網絡單元。該技術上下行均為千兆速率，高速帶寬，充分滿足接入網客戶的帶寬需求，并可方便靈活的根據用戶加密需求的變化動態分配帶寬。EPON的基礎架構：樹形和星形結構，如下圖52所示。圖52 EPON結構EPON技術支持：長距離，高寬帶(20km，)是EPON的一大優點。光纖化的ONU說，非常適合于FTTB模式。EPON系統所能提供的可調節的、有優先級和帶寬保證的服務，將非常有吸引力。同時支持遠端設備ONU/ONT的自動測距和自動加入，網絡擴容便利，且局端設備和用戶端設備為統一網管，對于運營商來可以大大降低運營維護費用。 EPON是面向未來的技術，它是一個多業務平臺，可以同時提供IP業務和傳統的TDM業務。QoS可以完全保證，而且完全遵循IEEE 。這不但使運營商在同一套傳輸平臺上就可以根據用戶的要求隨時開通所需要的多種業務，而且非常容易向IP業務網絡過渡。對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系，EPON可以通過DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來實現用戶級的SLA。MSEPON可以根據需要對每個用戶甚至每個端口實現基于連接的帶寬分配(區別于普通交換機的基于端口的速率限制)，并可根據業務合約保證每個用戶連接的QoS。當光纖接入到單元樓道后，最后“一百米”的接入用戶技術 采用EOC技術來實實現接入到用戶：根據事情情況決定用基帶EOC或有源EOC，EOC傳輸系統如下圖53所示：圖53 EOC傳輸系統 在現有光纖到樓的情況下，建議可以采用EPON和EOC技術相結合為該小區建設新一代雙向接入網：采用EPON技術實現光纖網雙向接入，用EOC完成電纜網部分的雙向接入，這樣的接入系統完全可以滿足用戶對VOD、IPTV、VoIP、 Internet接入等多功能互式業務的需求。圖54 結構 如上圖54所示，EPON系統的OLT光線路終端設備將電話信號和數字信號進行合成，然后通過外置的合波器將CATV信號經過光發射機轉換成光信號后合成在一起通過一條主干光纖并且經過光分配器分流后傳送到各個單元。光纖到樓以后通過EOC系統的EOC局端設備將CATV信號和IP數據信號混合輸出到有線電視分配網，實現共纜傳輸廣播、電視節目和 IP 數據。EOC終端設備在用戶側分離有線電視CATV信號和IP數據信號， 滿足用戶寬帶接入和交互電視的需求。設備放在用戶端，通過無源分配網上連局端設備或通過跨接放大器的中繼設備上連局端設備。 1. （一）小區到單元樓道設計：FFTB采用的EPON技術圖55 EPON結構1）如上圖55所示為該小區設計的EPON的網絡結構由OLT、ONU、ODN組成:OLT(Optical Line Terminal)是光纜終端設備，放在網管中心機房，它可以是一個L2交換機或者L3路由器，用於連接光纖干線的終端設備。在下行方向，它提供面向無源光纖網絡的光纖接口；在上行方向，OLT將提供了GE(GigabitEthernet)。將來10Gbit/s的以太網技術標準定型后，OLT也會支持類似的高速接口，為了支持其他流行的協議，OLT還支持ATM，FR以及OC3/12/48/192等速率的SDH/SONET的接口標準。OLT通過支持E1口來實現傳統的TDM話音的接入。在EPON的統一網管方面，OLT是主要的控制中心，實現網絡管理的五大功能。如通過在OLT上通過定義用戶帶寬參數來控制用戶業務質量、通過編寫訪問控制列表來實現網絡安全控制、通過讀取MIB庫獲取系統狀態以及用戶狀態信息等，還能提供有效的用戶隔離。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業務提供平臺，提供面向無源光纖網絡的光纖接口。OLT除了提供網絡集中和接入的功能外，還可以針對用戶的QoS／SLA的不同要求進行帶寬分配，網絡安全和管理配置。ODN（optical distr