发布时间 : 星期六 文章用华为设备完成epon接入网设计更新完毕开始阅读
沈阳工程学院毕业设计 第3章 工程案例设计
第3章 工程案例设计
3.1工程网络设计规划
3.1.1实际业务需求
根据实际调查情况，在本次工程设计案例中，确定这个小区有12幢楼房，每幢楼包含40个住户单元，一共有480个住户单元。另有其他相应的商业店铺和机关单元若干。由于小区主要以住户宽带需求为主故本方案主要考虑住户的接入初期为用户首先提供宽带上网和语音业务，后期需要开展IPTV及其他数据增值业务，后期商业、机关的接入问题可根据实际情况调整。在本次工程前期规划中主要是满足480住户单元的宽带和语音需求，且网络的部署需要支持后期其他业务的开展并有足够的扩容空间。
3.1.2主要解决问题
（1）用户数据带宽需求分析
由于用户对网络资源的需求及使用日益增多，为了保证新组建的接入网络能够适应用户上网速率的需求，在本次工程前期规划中为每个用户单元规划的基本带宽为2M，在本次工程规划中，共有480个用户单元，用户数据则保证带宽需要达到960M，应后期可能存在的其他用户更高带宽的需求，本次部署需要保证网络的基本带宽为1G，另外作为后期网络业务IPTV的推广应用，高带宽的保证是满足视频业务实现的前提，以现有用户数量为基础，作为后期网络视频业务的推广应用，需要有1G带宽资源作为本小区后期视频业务基本带宽保证。应上述网络业务应用需求，这次网络数据规划基本带宽为1G用于满足用户宽带数据的应用需求，在总体网络部署中需要实现网络带宽方便快捷的扩容到2G带宽用于实现视频业务应用。
（2）网络对接及部署分析
本次工程采用EPON接入方式组建网络，其网络基本单元为局端OLT设备和终端ONU设备，通过光纤和无源设备分光器将ONU和OLT连接起来组建网络。在本次工程中规划为480个用户单元，作为终端设备ONU，假设其提供的网络接口数量为24个，则需要的网络设备为24个左右。由于网络宽带业务和后期视频业务带宽需求达到2G，即12个ONU设备需求总带宽为1G，而作为EPON网络OLT侧，设备每个PON口提供的带宽为1G，因此，网络总体需要OLT侧为2个PON口，每个PON口为下面所接的12个ONU设备提供高达1G的带宽资源。另外每个PON口下接12个ONU设备时选择1:16分光器可以满足用户接入需求和扩容需求。一般而言EPON网络的光纤传输损耗为22db，而1:16分光器的插入损耗为15.5db在传输损耗范围之内，另外工程中光纤传输采用单模光纤传输，其光纤的损耗小于0.34 dB/km，假设小区到机房距离为5km，其光纤损耗也在2db之内，满足网络的光纤传输损耗。在本次工程中分光器选择布放在小区旁光交中，从局端OLT设备直接通过一根光纤连接到小区光交中，再从光交通过2个1:16分光器分光后，分别连接
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到小区ONU设备单元。这种部署方式减少了光纤的连接投资，从OLT侧到小区光交只需要一根光纤就实现了20多个终端设备的接入。另外在整体传输方案中只需要两个无源设备分光器的接入，就只可以简化网络的部署结构且降低了网络的维护成本[5]。
3.1.3实际组网方案
本方案使用华为MA5680TOLT和MA5620E系列ONU建设小区宽带，系统在可靠性、标准适用性、安全性、扩展性、可管理性等方面有充分保证和全面考虑，基于这个平台有效开展数据接入业务以及基于IP的话音、数据和视频业务。
对于本案例设计中选择华为MA5680TOLT设备，该设备为局端OLT设备，插卡式结构，计划安装在小区内的中心机房。机框配置可以根据用户数量多少选择配置用户PON板和上行板子数量保证网络质量。在OLT设备单板配置中，设备每块用户板可以提供4个PON口，每个PON口下通过分光器最多可以接32台ONU设备,设备的每块上行板子可以提供两个上行GE（Gigabit Ethernet）口，提供2.5G上行带宽保证。在这个工程案例中根据用户数量为480个住户单元配置两块PON板和两块上行板可以达到4G的上下行保证带宽且可以实现板子的备份保护，这种单板配置已经足够满足该小区宽带接入和以后的IPTV业务开展需要[6]。
在ONU的部署方案中，工作初期目标是为客户提供数据接入服务，后期目标为客户提供IPTV和IP增值业务，本着实用和经济的原则，计划采用华为MA5620E系列产品部署FTTB——光纤到楼栋、采用壁挂式接头箱、ONU出5类线到用户家。MA5620E系列产品可提供24FE+24POTS或16FE+16POTS或8FE+8POTS接口用户端，用户侧单元可以根据用户密集度选择合适的产品。对于本次工程实际网络组建结构图如下图3.1所示。
图3.1 EPON网络设备组网示意图
如上图所示，本次工程中的中心OLT安装在局端机房，采用1:16分光器一次分光，在线路选择时保证光纤衰耗在可靠范围之内。分光器采用地埋方式或者在小区内光交接箱内方式，分光器出来由光纤到楼栋，在楼栋安装箱内成端，按照该楼栋户数配置的MA5620E的数量配置纤芯数，每台ONU配置2条纤芯（1芯主用，1芯备用）。从ONU设备上提供
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的FE口和POTS口出五类线和电话线到达用户家里实现业务接入。在本次工程中，OLT设备上行口则通过光纤连接到IP城域网BAS设备中，在实际运营网络中可以根据OLT设备分布数量多少将OLT局端设备通过上行连接到汇聚层交换机（华为S8505），实现汇聚后再连接到上层BAS（华为MA5200G）设备和相应的业务路由器连接到IP城域网和SS,实现综合业务的接入。
本次工程配置中，我们根据实际情况，工程数据规划和配置选择MA5620E设备为用户提供24FE和24POTS接口提供业务配置，由于小区用户数量较多，ONU数量也较多，在以下的网络配置过程和数据规划配置中主要选择一台ONU配置为例，其他ONU的配置相似，以下为具体网络工程和实际组网设备的相关介绍。
（1）ONU：华为MA5620E设备，提供24FE口和24POTS口提供用户业务接入。 （2）OLT：华为MA5680T设备，插槽式结构根据用户数量合理选择用户PON板数量，来提供ONU设备接入，通过OLT上行板连接到上层设备，接入IP城域网。
（3）三层交换：华为S8505交换机，它提供丰富的光纤接口，具有很强的汇聚功能，能够将下面连接的很多个OLT设备进行汇聚后连接到上层BAS设备。 （4）BAS（宽带接入服务器）：华为MA5200G设备，其作为IP城域网的边缘设备提供各种用户宽带业务的接入、认证、计费等功能，通过其强大的路由功能连接到IP承载网。 （5）SS（软交换）：IP网络核心层设备，完成用户语音业务的呼叫控制功能，以及与PSTN等网络的互联互通完成VOIP业务的实现[7]。
由上面的网络设计可以看到EPON作为数据接入解决方案的主要优势：点到多点的网络拓扑结构在逻辑结构上是星形的连接，即每个ONU都是直接连接到局端设备，避免网络的非平衡结构，相比传统的点对点或环状的网络有更强的接入能力和扩展能力，能节省大量干线光纤，减少投资。从管理的角度来看，采用一套中心管理系统对整个网络进行管理，避免传统接入网管理能力差、分开管理的缺点，同时，能够管理到ONU的端口，为维护、故障排除提供了很大的便利。从维护的角度看，无源光网络采用无源器件，大大减少网络故障点和外围机房配套设施。从网络建设角度来看，采用EPON平台能够做到分期投资，在运营过程中逐步扩容，不浪费任何资源，增加投资回报率。EPON系统具备良好的可扩展性，只要针对小区当前网络规划的情况，增加分光器/板卡等设备，就可方便快捷的实现对网络的扩展，并且不会对现有业务造成任何影响。例如，针对本方案，可以对该小区部分高端客户提供FTTH（光纤到户）接入以及迅速接入周边客户（只需要部署分光器到该用户之间的光纤即可）[8]。
3.2业务数据规划
对于接入网侧不同用户不同业务的控制，由于IP接入网为二层网络，在数据规划中主要是使用VLAN来区分。
在网络中，对于用户使用VLAN的业务实现方法与网络的组网结构和网络单元设备有一定的联系，在实际网络数据规划中根据不同性能的设备在网络中的位置选择合理的组网方式合理规划VLAN使业务合理实现优化网络结构。在本次接入网络的组建规划中我们选
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择用户业务数据在用户侧ONU设备上进行VLAN标签标识，从ONU设备上传的带有VLAN标签的业务流经过网络三层交换汇聚并透明传输到达BAS设备后，剥离VLAN标签。在网络的管理中对于接入网络组网单元都分配具体的管理地址来实现全网管理。本次工程案例中的基本数据规划为：
（1）VLAN规划：本次工程数据规划中，使用二层网络并用VLAN来识别不同业务，在数据整体规划中首先将VLAN分为设备管理VLAN、宽带VLAN、语音VLAN三大部分。在本次设计中，规划OLT设备管理VLAN为6，ONU设备管理VLAN为5，语音VLAN为3141、业务VLAN为801-1800。由于本次工程规划中有480个用户单元，其宽带采用每个用户单元使用一个VLAN标签规划，剩余VLAN用于后期网络扩容和新业务开通时为现网用户保留使用。
（2）ONU设备地址规划：根据小区有480个用户单元，而每个ONU设备可以提供各24个宽带和24个载带接口用于连接小区用户，故设计安装24台ONU设备，其管理地址为172.118.2.2/27-172.118.2.33/27，管理网关为172.118.2.1/27。在这个范围内其他地址可以保留为后期设备扩容时使用。
（3）OLT设备地址规划：对于局端OLT设备本次工程只需要一台局端设备，我们采用地址为172.118.3.2/28-172.118.3.15/28，其网关为172.118.3.1/28。对于本次工程只需要使用一台OLT设备就已经足够，其他地址可以作为其他局端OLT设备地址，假设本次工程局端OLT设备使用地址为172.118.3.2/28。
（4）语音地址规划：在综合接入网络中，每一个ONU设备可以为用户提供24POTS语音业务的接入，在语音网络中其设备就是一个IAD设备，我们需要为其分配相应的语音管理地址，用于和软交换SS对接。根据规划给其分配语音地址为14.18.2.2/27-14.18.2.31/27，其网关为14.18.2.1/27。核心网设备SS地址规划的主用地址为14.31.5.2/30，备用地址为14.31.4.2/30。
（5）服务器地址规划：面对接入网的组网网络单元多和地域范围广的特点，对于设备的管理和数据配置可以使用远程集中式管理，以服务器和客户端的方式实现分担管理。在本次工程案例设计中，服务器使用172.118.4.1/30的IP地址实现网络服务器的设置[9]。
3.3组网设备介绍及单板配置
3.3.1 OLT（MA5680T）设备配置
MA5680T是华为EPON/GPON系统中OLT（Optical Line Terminal），即光线路终端设备，它和终端ONU（Optical Network Unit）设备配合使用，可以提供EPON接入业务。MA5680T支持目前所有的光接入方式，包括：EPON、GPON、千兆光以太网、百兆光以太网，只需插入不同的接口板就可以支持不同的光接入方式，各种光接口板可以随意的混插，为运营商提供了一个极其灵活的光接入平台，MA5680T作为接入层光纤接入的汇聚平台，可以为运营商提供丰富的光纤接入手段，满足接入层多样化的接入需求。作为支持全光接入的下一代平台，MA5680T拥有海量的交换能力，其交换容量达到400G，每槽位带
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