烽火网络广电宽带城域网解决方案

毫无疑问，由于巨大的市场潜力，宽带业务已经成为全球范围内的通信运营商竞争的焦点。在国内，除了各大传统电信运营商（网通 ，电信，联通，移动等），广电由于具有较为丰富的本地网资源，正成为宽带市场一支重要的力量。

从广电宽带城域网的三层结构来看（核心层，汇聚层和接入层）来看。

网络的核心层和汇聚层，其组网主要有核心路由器＋POS，DPT,RPR，IP over WDM等多种形式。本文将重点介绍烽火网络的CWDM解决方案。CWDM不仅仅作为一种多业务传送平台在核心网骨干网上使用，还可以作为一种光缆工程的替代方案，在光纤资源紧缺的时候，CWDM设备大有用武之地。

广电宽带城域网的另外一个核心问题是认证计费。烽火网络分布式BAS以其卓越的性能价格比，在国内得到广泛应用，本文将做一个简介。

接入层有基于HFC的Cable Modem接入，LAN接入，EPON＋LAN等几种形式。HFC+Cable Modem可以充分利用现有丰富的有线电视网资源，但必须基于一个双向网络。

LAN接入方式作为一种主流的宽带接入方式，在广电行业得到广泛的应用。

光纤接入形式，特别值得提出的是FTTX+LAN接入方案。FTTH（光纤到户）近年来发展迅猛，尤其在日本。在国内，考虑到用户需求和费用承担能力，采用FTTX+LAN方式不失为一种比较实际的解决方案。

在三种接入方式中，本文主要介绍烽火网络的EPON+LAN接入方式。

一、适用于广电城域网的烽火网络CWDM解决方案

城域网的特点是距离短，业务接口复杂，如果照搬DWDM技术，成本太高。在这样的背景下，CWDM（稀疏波分复用）技术近两年应运而生，并迅速走红得到应用，目前国际范围内的电信运营商已经在合适地方广泛使用CWDM产品，并且有些国外专家还提出“波长出租”的概念，把带宽运营市场从传统的固定带宽出租和光纤出租提升到一个新的高度。

CWDM的主要特点是实现简单、设备体积小，功耗低。成本低，大概是DWDM的1/3～1/5。与重新敷设光缆比较 光缆工程涉及实市政手续、城市环境、架空地埋、、材料、人力、工程周期等综合成本问题，利用CWDM设备则开通迅速，成本低廉。

CWDM设备用于城域网，主要优点包括：1）8路业务可以复用到一对光纤上；2）支持多种业务传送，包括IP、SDH、ATM、POS、图像、Fiber Channel等业务；3）目前在一根光纤上提供高达20G的业务带宽；4）提供物理层的通道和复用段保护能力，大大增强了数据网络的可靠性。可以使倒换时间低于50ms,比通过三层的冗余路由保护效率要高得多。

CWDM城域组网方案

点对点

点对点的4波或8波，目前用的较为普遍；与直接敷设光缆相比有较大的成本优势。

点带链

使用总部到各沿途分支机构，中间节点通常采用OADM类型的CWDM设备;

环形

在城域核心网或接入网中采用CWDM设备组环，有利于节省光纤和促进多业务融合，可以说CWDM技术的典型应用方案。

CWDM分插复用设备应用于核心网示意图

如上图所示，CWDM分插复用设备可以将IP业务、语音业务、视频图像业务通过一个物理的光纤环上实现多个逻辑环的叠加。每个环上承载一个独立的业务，互不干扰。

在这种“物理环网+逻辑环网”的典型组网中，整个逻辑环实质上采用一段一段的“点对点”波分复用传输组成，所以整个环的长度没有限制，点数越多，距离越长，一般来说两点之间距离不超过80公里，如果超过80公里，必须考虑电中继或者光放大设备。

网络管理方案，支持带内和带外两种方式的网管。

保护功能 支持复用段保护和通道保护。

这些功能的实现可大大开拓CWDM系统的应用领域，也使得运营商在进行网络数据的传输上更加地安全、可靠。

二、烽火网络宽带城域网认证计费方案

目前的宽带城域网认证计费系统一般分为在骨干层集中处理和在汇聚、接入层分布处理两种方式。集中处理适用于建设初期，用户数量较少，因此整个城域网的认证、计费、NAT等都在中心处集中进行。分布处理扩展性较好，能通过增加接入点的方式解决用户的增长问题，消除单点故障。可以说，城域网组网技术向分布式演进是一种趋势。

结合用户实际需求和网络运营商网络管理需求，烽火网络认证计费系统解决方案主推分布式认证、集中式计费网络解决方案，网络拓扑图如下。所谓分布处理就是采用R4000接入服务器为汇聚、接入层设备，作为分布的认证节点，采用分布式NAT和集中式NAT相结合，可以对单个用户的流量进行分配。集中计费即是指认证和计费服务器的集中管理，将最敏感的资费数据进行最严格的控制。如下图所示，在各需要认证计费的节点如学校出口、小区中心机房或运营商POP节点部署包括烽火网络R4000宽带接入服务器，在汇聚层中心节点部署NAIS2003计费系统，计费系统由数据库系统、RADIUS 服务器、系统管理站点等应用软件组成。NAIS2003计费系统提供认证、授权、计费、帐务管理等运营功能。在R4000宽带接入服务器上通过标准的Radius 协议，在Radius Server上完成用户的认证和授权，包括以太网接入认证、Cable Modem 接入认证、ADSL接入认证、注册用户帐号认证和卡用户认证等，访问数据处理服务器完成原始数据的处理、聚合和仲裁，进行实时计费并对用户动态的控制。运营服务器负责应用层的服务，包括计费、系统维护等。运营商根据运营的要求，制定适合本地区的资费策略。这种集中认证、授权、计费、管理的模式，允许相邻地区中多台宽带接入服务器同时接入。

结合目前IP城域网建设的需求，烽火网络提供的认证计费解决方案有如下特点：

分布式的处理适应性和扩展性好，适应宽带用户高速增长的趋势以及多样化运营的需求；

认证计费：支持PPPoE、WEB、802.1x认证方式，同时支持2000－10000个 用户接入。支持多种计费策略，包括按上网时长、或用户流量、或包月计费方式，还能实现二次计费、主备计费等；

安全保证：支持接入用户的IP地址、MAC地址和物理端口及VLAN位置信息的绑定，有效防止非法用户盗用IP地址，非法接入网络。通过对用户的二层隔离和三层访问控制，保证网络和用户的安全。可以每个端口的接入用户数进行限制，防止非法组网。提供上网用户访问日志，可以记录用户的整个上网活动过程，按物理位置追查恶意用户；

业务提供：为用户提供静态地址或动态分配地址。根据终端用户的实际应用需求分配带宽，保证带宽资源充分、合理地应用，同时灵活的资费策略也能尽快的吸引不同层次的用户加入，另外按照带宽收费也能在一定程度上防止私接用户的现象；同时R4000可限制每个用户打开的Session数量；

烽火网络NAIS2003综合计费系统从业务管理、客户管理、计费管理、用户自服务和网络管理等方面对数据网络的业务运营进行统一管理，包括如下功能：业务管理、客户管理、计费管理和维护管理等。

三、烽火网络EPON光纤接入解决方案

随着Internet的高速发展，用户对网络带宽的需求不断的提高，传统的接入网已经成为整个网络中的瓶颈，以新的宽带接入技术取而代之已成为目前研究的热点。正是在这种背景下，IEEE与2000年底成立了EFM工作组（Ethernet in the First Mile Study Group），试图引入一种新的接入技术标准－Ethernet PON（或Ethernet over PON，简称EPON）。顾名思义，EPON是利用PON（无源光网络）的拓扑结构实现以太网的接入。

EPON融合了PON和以太数据产品的优点，形成了许多独有的优势．EPON系统能够提供高达1 Gbit／s的上下行带宽，这一带宽能够适应现在及将来10年内用户对带宽的需求。由于EPON采用复用技术，支持更多的用户，每个用户可以享受到更大的带宽．EPON系统不采用昂贵的ATM设备和SONET设备，能与现有的以太网相兼容，大大简化了系统结构，成本低，易于升级．由于无源光器件有很长的寿命，户外线路的维护费用大为减少。标准的以太网接口可以利用现有的价格低廉的以太网络设备．而PON结构本身就决定了网络的可升级性比较强，只要更换终端设备，就可以使网络升级到10 Gbit／s或者更高速率．EPON不仅能综合现有的有线电视、数据和话音业务，还能兼容未来业务如数字电视、VoIP、电视会议和VOD等等，实现综合业务接入。

如图所示，通过光分路器实现EPON系统局端与远端的1比N的数据传输。

烽火网络EPON接入解决方案包括局端OLT设备和远端ONU设备。OLT和ONU都具有以太网的交换能力。EPON接口作为OLT或ONU的特殊下联接口或特殊上联接口。或者是一个插件板。OLT设备和ONU设备系统具备一个以上的标准的千兆以太网接口。OLT带管理功能。

EPON系统作为一种宽带的综合业务接入设备，系统定位于解决不断增长的INTERNET宽带业务和最终实现光纤到户（FTTH）。它的丰富的业务接口，强大的组网能力，极大的信道带宽使之能够满足新一代综合业务接入网建设的需要。

尤其是随着吉比特和10吉比特以太网交换机的逐步应用和推广，以太网技术将会MAN和WAN中成为主导技术，若在接入网中采用EPON+LAN接入的方案，将会实现全网的无缝隙连接，极大地降低运营维护成本，因此EPON+LAN接入技术无疑会是今后若干年内最具竞争力的宽带接入解决方案。

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