清远PON接入一期工程集成实施方案书vWord文档格式.docx
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区县分公司
OLT设置局所
OLT台数
PON口数量
预计接入ONU窄带线数
预计接入ONU宽带线数
1
城区
沿江
8
1230
1180
2
松岗
400
300
3
附城
12
1980
1136
4
龙塘
450
286
5
石角
630
430
6
锦霞
1660
1454
7
源潭
500
220
佛冈
县局
540
166
9
连州
城北
726
508
10
城南
788
328
11
连山
278
连南
1220
852
13
寨岗
200
142
14
清新
16
4374
1344
15
商贸城
1996
阳山
520
360
17
280
150
18
英德
英洲
1488
796
19
英城
1530
930
总计
168
20912
11360
项目规划采用FTTB组网方式建设19台OLT用来接入各地市的ONU,共预计接入20912窄带用户,11360宽带用户。
三、组网方案
组网图
组网方案
a)OLT
OLT开2个GE光口接入IP城域网,提供宽带业务接入;
开1个FE电口接入NGN承载网,提供窄带业务接入。
新建一套网管平台,实现EPON端到端统一网管。
b)ODN
采用一级分光方案。
根据各接入点用户规模分别采用1:
32、1:
16、1:
8、1:
4的分光比
c)ONU
采用FTTB方式组网,多户用户共享终端,实现语音和宽带业务统一接入。
放置在各楼的单元楼道接入盒内。
d)缆线
光缆需新铺设小区到楼光缆。
四、业务流程及流量带宽计算方法
业务流程
数据流:
ONU-OLT-BRAS-INTERNET
语音流:
ONU-OLT-NAS-NGN
信令:
用户-H.248(语音VLAN)-softx3000
媒体:
用户-IP-NGN承载网
网管:
OLT-城域网-网管服务器
ONU-城域网-网管服务器
ONU业务流量带宽计算方法
ONU设备接入的窄带业务、宽带业务等统一通过上行的FE/GE端口接入IP数据网。
因此设备通信流量的计算主要包括分三个部分:
H.248控制信令流量、VOIP语音包流量、ADSL等宽带数据业务占用带宽(含IPTV业务流量)、网管流量等。
a)H.248信令带宽要求估算:
ONU支持标准H.248、IUA等协议,ONU和软交换控制器SS间通过H.248消息流交互完成窄带接入用户PSTN呼叫,通过H.248和IUA协议消息交互完成ISDN用户呼叫。
由于系统最大支持ISDN用户数远远小于PSTN用户数,下面以PSTN用户呼叫为例进行估算,足以说明问题。
下面给出ONU的H.248的呼叫处理流量的估算:
根据用户实际需求,需要考虑以下几个参数进行计算:
假设用户总话务量0.12Erlang,呼入和呼出概率相同,每个呼叫平均占用时长为120s。
则可以通过下面的公式计算出平均每秒呼叫次数:
C=3600s/120s*0.12*N/3600s(N:
该点总用户数)
C主叫=C被叫=C/2
一个端口进行一次完整主叫侧呼叫和一次完整被叫侧呼叫,需32个消息,H.248的流量为5248字节。
H.248通过UDP、以太网传送,需增加:
MAC(18B)、IP(20B)、UDP(8B),共46字节。
所以H.248信令流量计算公式如下:
WH.248=(C/2*5248+46*C/2*32)*8(bit/s)
实际应用中可根据接入点的用户总数、话务模型来进行计算信令带宽。
b)VOIP包占用带宽要求估算:
ONU支持标准的语音压缩技术G.711、G.723.1andG.729实现VOIP。
在这些标准中G.711占用带宽较大,G.723.1、G.729占用较小。
媒体流对IP网的最终接口为千兆以太网或多条百兆以太网。
RTP协议开销为:
MAC帧(18B)、IP(20B)、UDP(8B)、RTP(12B),共58字节,另外RTCP数据流占用载荷带宽约5%。
G.711,语音速率固定为64kbps,每IP包中语音帧长的典型值为5mS(40B)、10mS(80B)、15mS(120B)、20mS(160B),据此算得的VOIP带宽分别为:
5mS包:
164.64Kbps(一个话路64kbit/s如果用5ms来封装的话,需要分装200个数据包:
64K÷
(40×
8)=200,每个包为40字节,再加上所各种开销及RTCP包,再总共加起来.(40+58)×
105%×
200=164.64Kbps)
10mS包:
115.92Kbps
15mS包:
99.68Kbps
20mS包:
91.56Kbps
G.723.1,语音帧时长为30mS。
,,静音描述帧长4B,每IP包中打一个语音帧。
@5.3kbps算得的带宽分别为:
:
22.96Kbps
21.84Kbps
G.729,语音帧时长为10mS。
有音帧速率8kbps,帧长10B,静音描述帧长2B,每IP包中可打一或多个语音帧。
按10mS和20mS(缺省)包算得的带宽分别为:
57.12Kbps
32.76Kbps
其余编码方式所需带宽更小,不再计算,按G.711编码格式,可以得出VOIP包占用带宽的:
WVOIP=Wu*0.12*N
其中:
WVOIP:
各个点的VOIP所占用带宽要求
Wu:
采用不同的压缩技术,单个用户所需的VOIP带宽
N:
该点的用户数
实际应用中可根据接入点的用户总数及话务模型来计算节点VOIP带宽。
c)宽带数据业务带宽要求估算:
(仅以宽带上网业务为例计算)
宽带业务采用在internet普遍应用的经验模型,上行带宽计算方法如下:
W=N*P*Wu/G;
W:
总带宽。
N:
用户数。
P:
用户的并发率。
宽带业务国际惯例取值范围40%~70%。
G:
增益因子,表示当用户使用此类业务时,约有G分之一的时间需要使用带宽。
一般考虑范围为5~15。
Wu:
用户业务带宽。
对于综合业务接入而言,参数一般可取为:
增益因子为3.5,并发用户率0.5,每用户带宽2M。
实际应用中可根据接入点的DSL用户总数进行计算节点宽带业务带宽。
若实际应用中通过ONU开展IPTV业务,应根据建设局对IPTV业务开展的模型建议修正计算带宽。
模式应至少包括:
宽带用户中的IPTV业务渗透率、每用户分配带宽、IPTV业务并发率、IPTV提供的点播和组播频道(高清和标清)数等数据。
d)网管信息流量估算
网管信息的传送有两种方式:
带内(与业务流共用一个承载网)
带外(一般是通过运营商提供的专用网管网,如电信DCN)
采用带内网管,可节省网络建设成本,方便工程实施。
采用带内网管方式下,一般针对业务信令规划后的带宽,进行一定冗余(建议冗余20%),一般可满足网管信息的传送,因此一般不需要针对网管带宽进行单独规划;
如果通过带外网管的方式对全网进行管理,则网络管理不占用业务网络流量,而是占用专用的网管通道,因此需要计算网管的带宽。
网管的带宽分为两类,一类是网管服务器与网元之间网管通道的带宽;
另一类是网管服务器与网管客户端之间网管通道的带宽;
一般来说,由于网管所管网元数量比较多,所以前者对网络规划来说比较重要。
网管系统采用集中管理模式,即网管系统面向多个网元进行管理,采集性能数据、接收告警等信息。
因此带宽瓶颈发生在网管系统侧的网络带宽分配上。
另外,网管流量的大小与网络业务流量的大小没有直接的对应关系,但与轮询的频度、告警的密集程度直接相关。
(1)网管系统与网元之间的带宽需求
网管与网元之间产生网络流量情况主要有如下几种:
性能统计:
流量较大,操作频率受统计周期影响
告警数据:
突发流量,受网元运行状态和被管网元数影响
配置操作:
流量不大,基本为十几个字节,操作频率随机
诊断测试:
包括信令跟踪、业务观察等高级调试功能,流量较大,操作频率随机
下面以一套网关情况为例,加以说明。
正常情况下:
告警(通知)信息:
每个设备30条/分钟,每条告警约270字节,每个设备告警需要带宽:
270×
30×
8÷
60=1.1K(bps)
性能统计带宽:
正常情况下,每个网关输出4000条/小时,每条记录约150字节,性能统计需要带宽:
4000×
150×
3600=1.3K(bps)
其他的日常配置,系统维护等操作,按经验估算约为(与告警和统计之和的50%):
每网关约1.2Kbps
根据以上计算,正常情况下网管带宽需求为:
每=1.1K+1.3K+1.2K≈4Kbps,
极端情况下(出现告警风暴,性能密集上报等情况发生时)
每个设备5条/秒,每条告警约270字节,每个设备告警需要带宽:
8×
5=10Kbps
每个5200/5600网关输出2500条/15分钟,每条记录约150字节,性能统计需要带宽:
2500×
900≈3.3Kbps
在极端情况下的日常配置和系统维护操作的带宽不会相差很大,主要考虑信令跟踪、业务观察等高级操作对系统的带宽有较大影响:
对ONU操作跟踪频率较小约15条每秒,需要带宽:
120×
15≈14Kbps
根据以上计算,极端情况下网管带宽需求为:
每网关=10+2.5+14=26Kbps。
五、网络规划
网络带宽规划
业务类型及带宽预测:
说明
2009~2010预测
2011~2012预测
业务所需带宽
(下行)
HDTV:
6~12M
5~7M
SDTV:
2~3M
视频通讯:
400K
0.5~1M
上网业务:
2~4M
4~8M
(上行)
视频通讯:
300K
500K~1M
上网业务:
700K
视频监控:
1M
IPTV:
50K
100K
网络游戏:
500K
总计接入带宽(下行)
13M~20M
20~50M
总计接入带宽(上行)
2M
>
4M
业务类型
提供节目
所需带宽
并发/在线比
标清电视
100套
100×
3M
100%组播
高清电视
10套
10×
8M
标清点播
多个节目源
3M/路
A%
高清点播
8M/路
B%
宽带上网
-
C%
IP语音
2路
200K
100%
a)单个EPON接口(PON口)覆盖用户测算
以上为参考模型,实际PON口可覆盖的用户数需根据当地的带宽要求和宽带渗透率而定。
假设一个PON接口覆盖宽带用户数为n,组播+点播+宽带上网+语音<
1G
3+10×
8+n×
A%+n×
3×
B%+(n×
4×
C%)+n×
0.2<
1000
计算结果:
n≈X,单PON口可覆盖X个宽带用户;
b)关于上行带宽和下行带宽设计
在FTTx网络下,IPTV和宽带上网等高带宽业务都是以下行为主,上行带宽占用较少
EPON网络上下行带宽对称,在下行带宽满足的情况下,可能能满足上行带宽要求,所以,主要对上行带宽进行规划即可。
高速率用户区域网络设计(适用于FTTB/FTTH)
备注:
n为单EPON口所带用户数
带宽需求分析:
直播:
300M(100路标清)+80M(10路高清)
点播:
n×
(3Mx50%+8Mx50%)(高清、标清各占50%)
上网:
40%×
话音:
300M+80M+n×
3Mx30%+n×
8Mx30%+n×
4M×
40%+n×
200K≦1000M
n≦121(取n=128)
结论:
为保证各业务的服务质量,1Gb/s带宽(如一个EPON口、一个GE口)所带的高速率用户建议为128个
说明:
上述计算是在假设宽带用户实装率100%、IPTV渗透率100%条件下进行的,已留有一定余量
中低速率用户区域网络设计(适用于FTTB/FTTH)
n为1Gb/s带宽所带用户数
300M(100路标清)
20%×
33%×
300M+n×
3M+n×
2M+n×
n≦479(取n=512)
为保证各业务的服务质量,1Gb/s带宽(如一个EPON口、一个GE口)所带的中低速率用户建议为512个
a)双层VLAN区分HSI用户,单层vlan区分以及语音业务:
规划原则:
根据现网的网络资源现状,VLAN规划分别考虑OLT级联到一级汇聚交换机和OLT上联
OLT级联到一级汇聚交换机上联模式:
每个PON口作为一个接入点,分配一个VoIPVLAN,不同OLT下不同PON口下VoIPVLAN均不重复。
每个PON口下用户的上网VLAN(称为内层VLAN――CVLAN)的范围:
1001~2000,在OLT上启用SelectiveQinQ,为每个PON口分配一个专用外层VLAN(SVLAN):
待分配,标识本接入点的上网业务。
在该上联模式下,每个PON下规划了1000个上网的VLAN资源,考虑到建设初期的VLAN规划以及后期的维护管理,建议PON+LAN、PON+DSL以及FTTH场景下均不在同一个PON口下混合组网。
鉴于VLAN的连续性,如果一个PON口下采用PON+LAN方式组网,则建议以24口的逻辑ONU为规划单位,为ONU的每个端口预留VLAN资源。
对于采用PON+DSL方式组网方式,建议按照ONU设备的实际容量规划PON口下VLAN。
在一个PON口下,应采用相同容量(DSL线数)的ONU。
b)下面是后期版本对应的配置规划:
对于上网业务(PPPOE):
ONT进行vlan切换,对应配置命令:
和目前保持一致
OLT进行C-S+C转换,对应配置命令:
使用serviceport粗流配置命令,ontID输入all,Cvlan输入区间段[1000,2000]。
需要占用QinQ或是Stacking流规格为(每PON口):
1条;
需要占用单板ACL资源:
不超过10条;
对于语音业务(VOIP):
OLT进行透传,对应配置命令:
需要占用common流规格为(每PON口):
PON口下用户数
对于网管:
PON口下ONT个数
以一个PON口下最大512个用户来分析,每PON口下使用的业务流条数为1K左右(包括粗流,子流以及common流),后期方案能够满足组网需求。
c)VLAN(OLT+ONU)需求及规划:
语音VLAN:
按每块单板一个语音vlan计算共需要分配42个语音VLAN
数据VLAN(S-VLAN):
按每个PON口一个S-VLAN计算共需要分配168个S-VLAN
管理VLAN:
OLT+ONU采用VLAN37实现统一网管
业务
ONU网络侧
(CVLAN)
OLT网络侧
(SVLAN)
QoS等级
备注
PPPOE
1000~2000
根据实际情况分配
用于标识每个PON口下的不同用户
VOIP
2001~2200
OLT上每块单板一个VoIPVLAN
EPON网管
37
a)EPON设备开通过程中可能涉及IP地址规划的有这么几个方面:
(1)OLT带外网管IP地址规划;
(2)OLT带内网管IP地址规划;
(3)ONU带内网管IP地址规划;
(4)ONUVoip模块的IP地址规划;
(5)上网IP地址规划;
(6)STBIP地址规划。
规划原则
充分利用私网地址,提升网络安全系数
尽量地址段连续,方便上层设备的路由收敛
规划建议
所有终端设备管理IP统一网段
所有终端的内置IAD功能统一网段
地址分配
建议ONU(MDU、HGW)的管理IP地址和内置IAD的IP地址,在现阶段采用OLT配置(通过OAM),后续方案成熟后,可以考虑DHCP方式分配
b)本期工程规划:
OLT+ONU管理IP:
19台OLT共需要19个IP地址,ONU根据具体接入数量分配
网管地址分配:
172.16.0.0/22网段其中OLT从172.16.0.0/24开始分配,ONU从172.16.1.0/24开始分配
ONU语音业务IP:
接入设备规模计算
MA5620E分光比:
1:
16每单板最大接入数量16*4=64台设备,共需要64个业务地址
MA5616分光比:
1:
8每单板最大接入数量8*4=32台,共需要32个业务地址
因此规划以单板为单位分配一个26位网段的IP地址段,如:
第一台第一块单板分配X.X.X.X/26地址段,里面包含62个可用地址,62个地址中再分出2个地址,一个用于OLT管理,一个用于此VLAN内ARP代理地址,还剩余60个地址可分配给MDU做为业务IP。
ONU语音业务地址分配表(每PON单板):
地址
掩码长度
10.43.15.1-10.43.15.63
26
10.43.16.1-10.43.16.63
10.43.15.65-10.43.15.126
10.43.16.65-10.43.16.126
10.43.15.129-10.43.15.190
10.43.16.129-10.43.16.190
10.43.15.193-10.43.15.254
10.43.16.193-10.43.16.254
10.43.17.1-10.43.17.63
10.43.18.1-10.43.18.63
10.43.17.65-10.43.17.126
10.43.18.65-10.43.18.126
10.43.17.129-10.43.17.190
10.43.18.129-10.43.18.190
10.43.17.193-10.43.17.254
10.43.18.193-10.43.18.254
10.43.19.1-10.43.19.63
10.43.20.1-10.43.20.63
10.43.19.65-10.43.19.126
10.43.20.65-10.43.20.126
10.43.19.129-10.43.19.190
10.43.20.129-10.43.20.190
10.43.19.193-10.43.19.254
10.43.20.193-10.43.20.254
10.43.21.1-10.43.21.63
10.43.22.1-10.43.22.63
10.43.21.65-10.43.21.126
10.43.22.65-10.43.22.126
10.43.21.129-10.43.21.190
10.43.22.129-10.43.22.190
10.43.21.193-10.43.21.254
10.43.22.193-10.43.22.254
10.43.23.1-10.43.23.63
10.43.24.1-10.43.24.63
10.34.23.65-10.43.23.126
10.43.24.65-10.43.24.126
10.34.23.129-10.43.23.190
10.43.24.129-10.43.24.190
10.43.23.193-10.43.23.254
10.43.24.193-10.43.24.254
10.43
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- 清远 PON 接入 一期 工程 集成 实施方案