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1、xxxx-FTTx+LAN宽带接入网规划设计 北京邮电大学网络学院 毕业设计 设计题目: 东莞蔚蓝星湖小区FTTH+LAN宽带接入网规划设计 班级： 学号： xxx 姓名： xxx 指导教师： 完成日期：2022年 03月12 日 摘要 目前通信需求除了传统的话音、TDM专线等窄带业务外，对宽带数据业务的需求迅速增长，更多用户开始关注基于宽带的新业务如3D网络游戏、远程教育、视频会议、可视电话、视频点播和IPTV等。 对于接入层网络的光纤化工程方面有多种方式可以实现，有基于IP+TDM多业务总线的综合接入网方式，以及目前正在兴起的以EPON和GPON技术为代表的FTTX的宽带接入网方式，包括F
2、TTBLAN、FTTO和FTTH等多种组网方式。FTTO/H是接入层网络的最终发展目标，采用光纤直接到户或到办公室实现接入层网络的全光纤化，可以为用户提供更加高的带宽，为用户提供语音、数据、多媒体等多种体验的业务；而FTTBLAN是一种更适合目前网络发展状况的低成本解决方案，采用光纤到大楼，再通过五类线接入用户家中，为用户提供包括宽带上网在内的多种业务需求。 本次设计是FTTH技术在东莞市蔚蓝星湖小区上的应用。本论文详细的说明了包括蔚蓝星湖小区FTTH工程的用户需要使用的网络带宽预计，端口以及速率估算，设备和ONU的选择，网络安全设施。有具体的网络拓扑结构，设备的选择和指标等。 关键词：FTT
3、H ONU 接入网 一、宽带接入网概述 (4) 二、建设宽带接入网的必要性 (4) 三、几种常用的宽带接入网技术 (4) 1. ADSL (4) 2. FTTX+LAN (4) 3. HFC (5) 4.无线接入技术 (5) 四、东莞市蔚蓝星湖FTTH工程案例 (7) I设计说明 (7) 1.1 设计分册 (7) 1.3 设计范围 (7) 1.4 参建单位分工 (7) 2网络现状 (8) 2.1 IP城域网现状 (8) 2.2 NGN网络现状 (9) 2.3 PON接入网现状 (10) 3工程建设方案 (11) 3.1工程建设方案 (11) 3.2带宽，信息流量，端口，速率测算和预算 (11)
4、 3.3网管 (12) 3.4 IP地址分配及VLAN划分 (13) 3.5语音组网方案及语音QOS保证 (15) 4ONU设备安装和相关参数 (16) 4.1分光器及ONU机箱安装 (17) 4.2网络安全措施 (18) 5具体设备选择以及参数 (18) 6设计其他说明 (18) 五、结论 (20) 六、参考文献 (21) 一、宽带接入网概述 所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为最后一公里。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线接入、光纤接入、光纤同轴电缆混合接入、无线接
5、入和以太网接入等几种方式。 二、建设宽带接入网的必要性 1.业务发展的必然要求。用户对宽带新业务的需求。干线上的SDH和ATM技术的推广应用。要求接入网提供宽带传输通道。业务需求的宽带化，数字化和综合化。 2.市场竞争的需要。网络贴近用户，快速提供多种业务。邮电独家垄断的局面已经被打破。扩大和保持网络优势，大力发展接入网是网络建设发展的战略举措。 三、几种常用的宽带接入网技术 1. ADSL ADSL 是一种新的数据传输方式。目前的应用十分广泛，主要是电信为主。费用不高，信号较为稳定。它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下
6、行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。 2. FTTX+LAN FTTX+LAN技术目前正在快速普及，以东莞为例，2022年全面推广FTTB光进铜退。FTTH是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另 有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不
7、同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。适用于住宅小区、智能大厦、现代写字楼等地点。 3. HFC HFC是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术有线电视网目前在全世界已有超过9.4亿的用户，我国有线电视网自90年代初发展至今，全国覆盖面已达50，电视家庭用户数有8000多万，成为世界上第一大有线电视网。随着计算机技术、通信技术、网络技术、有线电视技术及多媒体技术的飞速发展，尤其在Internet的推动下，用户对信息交换和网络传输都提出了新的要求，希望融合CATV网络、计算机网络和电信网为一体的呼声越来越高。利用HFC网络结构，建立一种经济实用的宽带综合信息服务网的
8、方案也由此而生。 4.无线接入技术 无线接入技术RIT 无线接入技术是无线通信的关键问题。它是指通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来,以实现用户与网络间的信息传递。无线信道传输的信号应遵循一定的协议,这些协议即构成无线接入技术的主要内容。无线接入技术与有线接入技术的一个重要区别在于可以向用户提供移动接入业务。无线接入网是指部分或全部采用无线电波这一传输媒质连接用户与交换中心的一种接入技术。在通信网中,无线接入系统的定位:是本地通信网的一部分,是本地有线通信网的延伸、补充和临时应急系统。 5.选择FTTX+LAN的理由 比较后不难发现。FTTX+LAN技术是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽
9、带接入方案，实现千兆光纤到小区（大楼）中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。适用于住宅小区、智能大厦、现代写字楼等地点。 光纤用户网是用户接入网技术的发展方向，是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入网。用户网光纤化有很多方案，有光纤到路边、光纤到小区、光纤到大楼、光纤到家庭、光纤到桌面，即FTTX。 因FTTX接入方式成本较高，就我国目前普通人群的经济承受能力和网
10、络应用水平而言，并不适合。而将FTTX与LAN结合，大大降低了接入成本，同时可以提供高 达100Mbps的用户端接入带宽，是目前比较理想的用户接入方式。 FXXT+LAN作为在世界范围内已经基本成熟的接入技术，依然具有一些尚需要进一步加强是问题： 1、网络安全性：恶意用户通过修改IP或MAC地址等方式攻击网络，造成网络瘫痪或影响其他用户正常开展业务。 2、隔离用户数据：社区中用户之间的计算机通信量一般不大，所有数据均送往小区接入网(ZAN)侧的多层交换机处理。 3、用户管理(包括认证、授权和计费)。 利用虚拟局域网的功能并灵活设计其结构，可以改善FTTX+LAN由于以太网的共享性所带来的这些问
11、题。局域网LAN通常被定义为单一的广播域，而VLAN技术允许网络管理者将LAN从逻辑上划分为几个不同的广播域，同一个VLAN上的用户可以分布在不同的地方。这样，通过控制VLAN的大小和组成可以限制同一广播域的用户数量，提高工作组和网络的安全性；广播、多播通信局限于VLAN内部，在小区建立千兆以太网交换机(ZAN设备)，楼宇内设立的二层以太网交换机通过100Mbps光接口连ZAN设备，目前采用以太网交换机芯片设计的宽带接入设备需要依靠多层VLAN技术实现隔离；在同一VLAN中移动终端不需要改变其在网络管理工作站上定义的特征；ZAN侧设备通过以太网每一帧标签中每个端口分配到的不同VLAN ID识别
12、数据包的来历查询ZAN设备中端口、MAC、IP地址的绑定关系表，对用户实现接入控制、计费和管理。为便于用户漫游和提供用户等级服务，需要进行身份认证。采用DHCP方式的广播开销较多，大型以太交换网配置管理困难，无法解决用户自行配置IP地址的问题。为实现网络的最佳性能，可以采用改进的DHCP+ Radius协议。 目前的VLAN主要技术有3种-基于交换机端口、基于节点MAC地址和基于应用协议。现有小区多采用一户一个VLAN的形式。据中国在线新技术新体验网站2022年3月25日报道，CISCO的网络交换机理论上已可同时支持8096个VLAN。 比较而言，FTTX+LAN有以下优点： 1、高速：用户上
13、网速率达10-100Mbps 2、稳定可靠：小区/大厦/写字楼交换机与局端交换机之间以光纤相连，系统采用虚拟局域网技术简化用户管理、在一定程度上保证用户安全并控制网络广播风暴。 3、价格便宜，投资少：用户通过带网卡的个人电脑直接上网。 4、安装方便：综合布线后用户端即插即用。 5、应用广泛：高速上网、远程办公、H.323会议电视、视频点播、虚拟专用网。但也具有不足之处： 1、仅能提供基于IP协议的业务，无法提供综合宽带业务； 2、多层VLAN技术提供给用户的必须是无标记( untagged )端口，对今后发展基于802.1Q不同优先级的多业务接入，实现高QOS有一定影响。 3、用VLAN实现数
14、据隔离使交换机设置、管理复杂化。 但是总体来说，FTTX+LAN方式适应我国绝大地区宽带发展的需要，可以成为经济实用的宽带接入方式之一。 四、东莞市蔚蓝星湖FTTH工程案例 I设计说明 1.1 设计分册 本设计为2022年中国广东东莞市蔚蓝星湖FTTH新建工程。 1.3 设计范围 本设计为2022年东莞市蔚蓝星湖FTTH新建工程一阶段设计，设计范围包括用户需要使用的网络带宽预计，端口以及速率估算，设备和ONU的选择，网络安全设施等。 1.4 参建单位分工 与线路专业分工：ONU设备至光分路器之间的皮线光缆及尾纤，ONU至信息终端插座之间的电缆，线路侧ODF至ODN光分路器的光缆由线路专业负责。
15、新增ONU设备为交流电源，ONU电源线的引入和布放由本设计线路专业负责。 与厂家的分工：本工程新增设备的安装由本设计负责；设备的调测、督导及安装所需光跳线、五类双绞线以及电源线由厂家负责提供。 与建设方的分工：装机场地及必要的装机条件准备，协调和配合整个工程的实施由建设方负责。 2 网络现状 2.1 IP城域网现状 东莞市蔚蓝星湖IP城域网网络现状拓扑图如下图所示： S9306S8505S9306S8505S8505S8505S8505S8505S8505S8505S8505S8505S8512S9316目前东莞市蔚蓝星湖IP城域网逻辑上可分为核心层和汇聚层。 （1）核心层 目前东莞市蔚蓝星湖
16、有两台华为的NE5000E作为IP城域网核心层设备，两台 核心路由器各通过一条POS接口链路连接到城域骨干网。两台设备之间通过2.5G 互连，实现互为备份，保障了系统的高可靠性和不间断的运行。 （2）汇聚层 汇聚层由2台三层交换机和9台BAS设备组成。汇聚层设备均采用分布式方式 组网，汇聚层中的BRAS、L3-Switch和其他SR设备地位平行，按地域划分以双 星形拓扑GE链路上联到所属地域核心层汇聚路由器，符合路由型网络的组网要求。另外有14台三层交换机作为边缘汇聚层设备，以解决网络覆盖问题。 东莞NGN网络现状拓扑图如下图所示：古镇海州 S3552G-2 古镇海州 S3552G 沙溪龙瑞
17、S3552G-2 沙溪龙瑞 S3552G 东升隆威S3552G-2东升隆威 S3552G 东嘉花园 S3552G-2 东嘉花园 S3552G 三乡乌石 S3552G-2 三乡乌石 S3552G 南朗南和路 S3552G-2 南朗南和路 S3552G 小榄德来 S3552G-2 小榄德来 S3552G 南头升辉北 S3552G-2 南头升辉北 S3552G 三角结民 S3552G-2 三角结民 S3552G 城区 S3552G-2 城区 S3552G 日报社 S3528-1 祥运通 S3528-2 NGN承载网 软交换平台 电信在东莞东区、西区分别建设有2台NE40E设备，作为东莞地区NGN的出
18、口核心路由器；在日报社建设有两台配对S8505汇聚交换机，S8505汇聚交换机分别采用两条GE电路连接两台核心路由器；S8505下挂有两台配对的S3528边缘交换机，汇接各综合业务接入区的业务；在各个综合业务接入区建设有配对的两台S3552G接入交换机，配对的两台交换机采用不同的物理路由分别上联至蔚蓝星湖 NGN边缘汇聚交换机S3528G，配对的两台交换机互为备份，保证了网络的安全性。 PON接入网组网图如下所示： OLT上行端口的流量中包含三类业务信息：互联网、VOIP语音、PON设备网管信息。 对于不同业务流量的路由如下：互联网业务通过业务控制点的BAS控制后进入城域网核心；VOIP语音通
19、过NGN网络，接入至软交换平台；网管系统安装在维护中心所在地，设备的网管信息通过城域网管VPN发送到网管服务器，如果城域暂不能实施MPLS VPN的话，可采用带内网管方式。 3 工程建设方案 3.1工程建设方案 （1）东莞城蔚蓝星湖FTTH工程分光器部分：本程在蔚蓝星湖新装1：32分光器9台。 （2）东莞城蔚蓝星湖FTTH光缆工程：配线光缆部分：本工程采用分散分光的方式进行配线覆盖，固从原有美帝二路机房新出1条48芯光缆沿原管道路由至新立288芯光交内成端，再从新立光交内新出2条12芯光缆对蔚蓝星湖附近小区及居民区覆盖。 （3）东莞二路机房OLT新建工程： 本工程需在蔚蓝星湖二路机房内新增一台OLT设备。 （4）东莞西区美帝广场电缆新建工程： 本工程需从ZSCQ84-DJ0101交接箱新出100配线电缆至广场一期内，进行配线电缆扩容。 3.2带宽，信息流量，端口，速率测算和预算 1）结合经营策略和业务性质，为不同客户群、不同业务分配相应的带宽，下表是典型业务带宽需求的参考模型； 蔚蓝星湖共有14栋楼房，每栋8层，每层4户，所以蔚蓝星湖的带宽预算为：