【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 容包括PON+EoC系統(tǒng)的需求分析，PON+EoC系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)， PON+EoC系統(tǒng)中各個(gè)子單元和模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)和開發(fā)，單元模塊的功能測(cè)試以及系統(tǒng)功能的集成測(cè)試和調(diào)試，PON+EoC候選關(guān)鍵技術(shù)的測(cè)試評(píng)估、PON+EoC系統(tǒng)性能測(cè)試和驗(yàn)證評(píng)估方案的設(shè)計(jì)，候選關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)方案的實(shí)現(xiàn)和評(píng)估，以及測(cè)試和評(píng)估報(bào)告的總結(jié)和分析等內(nèi)容。（1） PON+EoC系統(tǒng)需求分析針對(duì)現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)特征，根據(jù)廣電網(wǎng)三網(wǎng)融合的需求以及候選的關(guān)鍵技術(shù)特征，結(jié)合業(yè)界器件的發(fā)展能力，分析影響后續(xù)方案設(shè)計(jì)的因素，包括關(guān)鍵技術(shù)的準(zhǔn)備度、處理能力、吞吐率、場(chǎng)景類型等需求因素，完成PON+EoC的需求規(guī)格，為方案設(shè)計(jì)提供輸入。（2） PON+EoC系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)PON+EoC系統(tǒng)的需求分析結(jié)果，分析現(xiàn)有平臺(tái)的能力，器件的發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，依據(jù)候選關(guān)鍵技術(shù)和算法的原理，完成PON+EoC系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，包括軟件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案、硬件系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。（3） PON+EoC系統(tǒng)子單元詳細(xì)設(shè)計(jì)和開發(fā)在總體方案基礎(chǔ)上，針對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)包括EoC子系統(tǒng)，EoC控制配置平面，EoC數(shù)據(jù)平面，PON+EoC統(tǒng)一網(wǎng)管等多子系統(tǒng)的硬件，軟件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，并采購(gòu)需要的環(huán)境設(shè)備。（4） PON+EoC系統(tǒng)功能測(cè)試，調(diào)試和環(huán)境集成在硬件軟件開發(fā)的基礎(chǔ)上開展系統(tǒng)的子系統(tǒng)測(cè)試，調(diào)試，以及系統(tǒng)集成后的集成的功能測(cè)試和聯(lián)調(diào)，完成驗(yàn)證環(huán)境的建設(shè)，為關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證做好準(zhǔn)備。（5） 關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)性能評(píng)估測(cè)試驗(yàn)證方案針對(duì)PON+EoC系統(tǒng)確定的評(píng)估準(zhǔn)則和條目，包括場(chǎng)景，組網(wǎng)環(huán)境，候選技術(shù)等，完成測(cè)試評(píng)估方案，指導(dǎo)后續(xù)的方案的評(píng)估工作。（6） 關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證測(cè)試以及評(píng)估報(bào)告結(jié)合PON+EoC系統(tǒng)方案的需求，針對(duì)需要驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù)特性，系統(tǒng)性能KPI等指標(biāo)在需要的場(chǎng)景下進(jìn)行開發(fā)和評(píng)估測(cè)試，給出完成的評(píng)估報(bào)告，為PON+EoC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供支撐。 與其他單位的合作落實(shí)情況西安銳信科技有限公司可以直接共享母公司的所有相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備和研究成果。在同軸電纜接入技術(shù)領(lǐng)域，華為在全球范圍內(nèi)廣泛開展合作，與北京大學(xué)等多所知名高校展開調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究，相關(guān)基礎(chǔ)理論研究項(xiàng)目已經(jīng)接近尾聲，積累了大量先進(jìn)的研究成果，為本項(xiàng)目的順利實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。六、 項(xiàng)目的主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)、工藝路線，可能取得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)分析 項(xiàng)目主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)通過本課題的開展，研究、開發(fā)出高性能的PON+EoC融合系統(tǒng)，在高帶寬、帶寬管理、線路故障自動(dòng)診斷、設(shè)備形態(tài)融合、網(wǎng)管融合等幾個(gè)方面取得重點(diǎn)突破，具體如下：（1） 高帶寬技術(shù)的突破當(dāng)前業(yè)界EoC芯片的能力，MAC層帶寬最大約為250Mbps，物理層帶寬約為500Mbps。本課題通過線路調(diào)制基礎(chǔ)理論研究，并自研EoC芯片，提升EoC芯片的MAC層帶寬為500Mbps，物理層帶寬為1Gbps，為用戶提供更加豐富的寬帶接入業(yè)務(wù)，極大改善用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，成為國(guó)際最為領(lǐng)先的EoC技術(shù)。（2） EoC DBA動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù)的突破DBA即動(dòng)態(tài)帶寬分配，通過DBA可提高上行帶寬利用率，保證業(yè)務(wù)公平性和QoS，非常適合于樹型PtoMP的網(wǎng)絡(luò)中。EoC網(wǎng)絡(luò)采用的是多個(gè)終端共享上行帶寬，符合樹型PtoMP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，非常適合采用DBA技術(shù)來解決上行帶寬分配的問題。本項(xiàng)目將通過自研EoC芯片，探索通過DBA技術(shù)來有效提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，避免帶寬的浪費(fèi)。具體支持的功能如下： 支持上下行帶寬分配：局端設(shè)備應(yīng)能控制上行和下行流量，并進(jìn)行上下行帶寬資源動(dòng)態(tài)分配，從而可以靈活適應(yīng)對(duì)稱業(yè)務(wù)和非對(duì)稱業(yè)務(wù)共存的需求，從而提高整體網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。 支持帶寬管理和限制：接入端設(shè)備應(yīng)能設(shè)定限制以太網(wǎng)端口帶寬；局端設(shè)備應(yīng)能設(shè)定限制各接入端設(shè)備的帶寬。 支持帶寬分配類型：應(yīng)支持固定帶寬、保證帶寬和盡力而為帶寬等三種帶寬分配類型。 支持公平性原則：在所有前提條件相同的情況下遵循公平性原則平均分配帶寬。 支持基于優(yōu)先級(jí)的帶寬分配：根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、用戶帶寬額度以及用戶優(yōu)先級(jí)進(jìn)行帶寬分配，為不同業(yè)務(wù)，不同用戶提供不同帶寬保障。（優(yōu)先級(jí)調(diào)度：嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)/權(quán)重優(yōu)先級(jí)）。 支持流量整形：避免網(wǎng)絡(luò)過載或空閑，也能緩解網(wǎng)絡(luò)擁塞，以便于提高服務(wù)質(zhì)量。（3） EoC線路故障自動(dòng)診斷技術(shù)的突破根據(jù)廣電現(xiàn)網(wǎng)維護(hù)問題統(tǒng)計(jì)，約80％的問題是線路的問題。目前廣電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，主要還是依賴于人工排查的辦法，能否支持網(wǎng)絡(luò)故障的自動(dòng)診斷？例如電視機(jī)大規(guī)模開機(jī)時(shí)的低頻輻射，導(dǎo)致EoC速率大幅度下降等網(wǎng)絡(luò)故障。我們的思路是研究EoC線路的故障自動(dòng)診斷技術(shù)，具體包含如下測(cè)試診斷技術(shù)： Melt測(cè)試：A、B之間的電壓、電阻、電容測(cè)試。目的：判斷A、B線的好壞、混搭。(Metalic) Selt測(cè)試：?jiǎn)味藴y(cè)試，只有局端設(shè)備開通，沒有終端設(shè)備，可以發(fā)一個(gè)脈沖，遇到斷面后有反射，根據(jù)反射波型判斷節(jié)點(diǎn)、斷面。目的：測(cè)試A、B線的傳送質(zhì)量，能夠支撐多大的業(yè)務(wù)。(SingleEnded) Delt測(cè)試：雙端測(cè)試，局端和終端設(shè)備協(xié)商進(jìn)入測(cè)試模式，互相之間發(fā)送一些報(bào)文，通過報(bào)文的交互，識(shí)別雙方的能力和網(wǎng)絡(luò)狀況。目的：測(cè)試一些軟性的故障，如傳送速率不穩(wěn)定等。(DualEnded)EoC線路故障自動(dòng)診斷技術(shù)可極大提高EoC線路問題的定位效率，大幅降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本，因此，是一個(gè)非常有意義的研究課題。（4） PON+EoC局端設(shè)備物理形態(tài)的融合的突破本項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)PON設(shè)備的ONU和EoC的局端設(shè)備的有機(jī)融合，通過自研芯片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口NNI支持PON接口，用戶側(cè)接口UNI支持EoC接口，有機(jī)融合兩種技術(shù)，從而達(dá)到簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次和設(shè)備管理，提高設(shè)備集成度，減少網(wǎng)絡(luò)可能的故障點(diǎn)，方便設(shè)備布放安裝的目的，滿足三網(wǎng)融合的建設(shè)需要。（5） PON+EoC管理和運(yùn)維的融合的突破PON＋EoC融合系統(tǒng)將進(jìn)行管理和運(yùn)維的融合，統(tǒng)一網(wǎng)管平臺(tái)， PON和EoC的管理通過統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理，相比分離的兩套網(wǎng)管系統(tǒng)，融合的統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)能夠極大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，降低對(duì)運(yùn)維人員的技能要求，對(duì)營(yíng)運(yùn)商來說能夠降低運(yùn)維成本，提高運(yùn)維效率。（6） 多種業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載PON＋EoC融合系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)、視頻和語音多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入，支持端到端的QoS能力，提供豐富的增值業(yè)務(wù)類型，如圖文電視、VOIP、視頻郵件和網(wǎng)絡(luò)游戲等話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，極大地拓展了業(yè)務(wù)提供的范圍，為國(guó)家實(shí)施三網(wǎng)融合提供富有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。（7） 加快EoC產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程目前EoC產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟，沒有大的通信系統(tǒng)廠家參與、支持，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不具備規(guī)模運(yùn)營(yíng)的能力。華為作為全球五百?gòu)?qiáng)的通信企業(yè)，具有雄厚的技術(shù)和資金積累，華為介入EoC產(chǎn)品的研發(fā)，無疑會(huì)加快EoC產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容本課題除了研究開發(fā)PON+EoC融合系統(tǒng)的接入傳輸技術(shù)外，還將對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，包括如下方面：（1） 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)接入網(wǎng)作為最靠近終端用戶的網(wǎng)絡(luò)，面臨眾多的安全問題，其中主要的安全問題有IP地址欺騙和MAC地址欺騙，即惡意用戶偽造合法用戶的IP地址或MAC地址對(duì)合法用戶進(jìn)行攻擊，導(dǎo)致合法用戶無法正常使用網(wǎng)絡(luò)。EoC作為最后100米接入的技術(shù)同樣面臨著IP地址欺騙和MAC地址欺騙的問題，如何解決好這些安全問題一定程度上也決定了EoC技術(shù)能否被大規(guī)模商用。（2） EoC組播技術(shù)組播是指信源將信息發(fā)向所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)確定子集的點(diǎn)到多點(diǎn)的通信形式。運(yùn)營(yíng)商通常使用組播技術(shù)為用戶提供IPTV業(yè)務(wù)，通過在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上完成組播用戶的管理和控制，引入受控組播，達(dá)到滿足運(yùn)營(yíng)商發(fā)放寬帶視頻業(yè)務(wù)的需求，使組播業(yè)務(wù)“可運(yùn)營(yíng)、可管理”。目前廣電的Cable網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ǔＪ且粋€(gè)樹形結(jié)構(gòu)，每個(gè)終端用戶到局端的線纜質(zhì)量、線纜長(zhǎng)度、跨越的分支分配器個(gè)數(shù)各不相同，導(dǎo)致局端對(duì)各個(gè)終端的調(diào)制模式也各不相同，在這種情況下，支持組播主要有三種方案。 將組播轉(zhuǎn)成單播發(fā)送。缺點(diǎn)是喪失了組播的優(yōu)勢(shì)，造成了帶寬浪費(fèi)。 固定以較低的調(diào)制速率發(fā)送。缺點(diǎn)是帶寬利用率非常低，無法滿足商用。 實(shí)時(shí)比較當(dāng)前所有在線終端的調(diào)制速率，選擇當(dāng)前所有在線終端中調(diào)制速率最低的終端速率發(fā)送組播報(bào)文。缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。如何在實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和帶寬的高利用率之間尋找一個(gè)最佳平衡點(diǎn)，需要做進(jìn)一步的研究。（3） EoC終端的配置管理PON＋EoC的解決方案存在兩層PtoMP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，OLT與ONU之間是第一層PtoMP拓?fù)洌珽oC局端與EoC終端之間是第二層PtoMP拓?fù)?。兩層PtoMP決定了EoC終端的數(shù)量龐大，如何實(shí)現(xiàn)海量EoC終端的高效配置和管理是運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。 項(xiàng)目實(shí)施的技術(shù)路線（總體技術(shù)方案）本項(xiàng)目通過構(gòu)建PON+EoC融合系統(tǒng)，為營(yíng)運(yùn)商提供端到端的解決方案，主要包括VLAN規(guī)劃子方案、端到端QOS子方案、用戶認(rèn)證子方案、網(wǎng)絡(luò)安全子方案、網(wǎng)管運(yùn)維子方案。（1） VLAN規(guī)劃子方案三網(wǎng)融合后業(yè)務(wù)主要分三種：上網(wǎng)、語音、視頻。基于端口區(qū)分業(yè)務(wù)。不同用戶不同業(yè)務(wù)采用不同的VLAN標(biāo)識(shí)，即每業(yè)務(wù)每用戶每VLAN（PUPSPV）。在PON+EoC融合系統(tǒng)中支持如下兩種VLAN的規(guī)劃方案：一、上網(wǎng)、語音、點(diǎn)播均規(guī)劃為雙層VLAN。如下圖：圖4 VLAN規(guī)劃子方案HSI Signaling Interface (An ITU protocol similar to SIP) CVLAN(Customer VLAN) SVLAN(ServiceVLAN) QinQ)二、上網(wǎng)采用雙層VLAN（實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)精確綁定要求），語音、VoD采用單層VLAN方案。如下圖：圖5 VLAN規(guī)劃子方案（2） 端到端QOS子方案PON+EoC融合系統(tǒng)的Qos規(guī)劃基于兩種VLAN的規(guī)劃方案，提供兩種對(duì)應(yīng)的Qos規(guī)劃方案。 上網(wǎng)、語音、點(diǎn)播均規(guī)劃為雙層VLAN的情況下的Qos規(guī)劃方案如下圖：圖6 端到端QOS子方案 上網(wǎng)采用雙層VLAN，語音、VoD采用單層VLAN情況下的Qos規(guī)劃方案如下：圖7 端到端QOS子方