光接入网络实验室建设方案
一、行业发展现状
目前，我国的网民总数已达13700万，宽带用户超过4000万，基于宽带网络的各种新业务层出不穷，可视电话、视频聊天、网络游戏、视频点播、高清电视等越来越多的视频业务和交互式业务走进人们的生活。现有带宽远远不能满足更高的业务需求，业界普遍认为，未来3～5年，用户对带宽的需求为30～50Mbit/s。
\"工欲善其事，必先利其器\"，在这个充满竞争的社会中，众多富有远见的业内人士已经认识到\"带宽\"是一切竞争的基础。这一切使得拥有更高带宽接入能力和更低维护成本的无源光纤到户（FTTH）技术迅速步入人们的眼帘。
二、人才需求分析
\"光进铜退\"的趋势不可避免，PON（无源光网络）作为FTTH的全光纤接入技术之一，在光分支点不需要有源节点设备，只需在靠近用户处安装无源光分路器，对安装环境无特殊要求，具有节省光纤资源、节省机房投资、综合建网成本及维护成本低、传输距离远、业务提供能力强、高带宽和带宽资源共享等优点，成为FTTH的首选实现技术。
行业的变革，必然出现众多的光接入，光传输的人才空缺。因此光传输，光接入工程师的培养方向是高校通信专业人才培养的一个不错的选择。为此我们为高校提供了一套光接入网络实验室的建设方案。
三、实验室建设方案简介
整个光接入网络系统主要由无源光接入网局端设备OLT、无源光接入网终端设备ONU、分光器、综合网管系统组成，还配备了光接入语音中心实训等设备以进行相关的业务实验；保证了学生能够从设备认知，整体系统调试，相关业务体验一系列的实验操作，全方位，多角度地让学生了解、学习光接入网络。
四、设备性能介绍
1、无源光接入网局端设备OLT OLT是光接入网络整体解决方案中的灵魂，对于整个系统的表现起到至关重要的作用。该OLT平台可同时支持GPON/EPON/P2P/10G EPON/XG-PON1等主流的光接入技术，支持业务单板混插，能够灵活适应不同的场景和业务需求，为客户的技术选择和将来的技术升级提供了有力的保障和便利。
模块组成及性能特点： 1.1、核心控制模块
（1） 该模块通过异步总线接口与核心交换模块进行通信，以对核心交换模块进行控制，如转发策略等。
（2） 该模块能够进行QoS、ACL、VLAN、广播/组播/未知包的抑制以及组播相关控制策略等；
（3） 该模块还通过异步总线接口与OLT模块、语音处理模块、电路仿真模块内的CPU通信，实现对这些模块的配置管理、性能监测及控制；
（4） 该模块结合SNMP的网管，可代理完成各项性能的统计、配置的下发及对告警的管理等。
1.2、核心交换模块
（1） 该模块的交换容量为900Gbit/s，可以实现各线卡的万兆线速交换； （2） 该模块通过SNI接口模块可以与IP城域网、NGN网络等通信；
（3） 该模块可以进行对业务流的QoS、ACL、VLAN处理及IGMP snooping和IGMP Proxy等功能；
（4） 该模块不仅支持完整的L2功能，还支持开发一定的L3功能，如静态路由等；
（5） 该模块对业务流QoS的控制具有很强的灵活性，既可以是基于L2的目的/源MAC地址、VLAN ID、类型，也可以是L3的目的/源IP地址、协议类型等。
1.3、SNI接口模块
（1） 该模块不仅提供了与上层网络的业务接口，还具备10/100/1000Base-T、1000Base-LX/SX、10GE接口、STM-
1、E1； （2） 所有以太网电接口均须支持自协商功能；
（3） 所有以太网接口均支持IEEE 802.3ad链路汇聚功能和IEEE 802.1d生成树和快速生成树功能；
（4） 该模块具有光接口的1+1自动保护倒换。
1.4、OLT模块
（1） 该模块符合IEEE 802.3ah-2004有关EPON多点控制协议（MPCP）、协调子层（RS）和操作管理维护子层（OAM）等规范； （2） 该模块支持点到多点的网络的网络架构； （3） 该模块可以避免上行传输过程中不同ONU间的发送冲突
1.5、光收发一体模块
（1） 该模块符合SFP和SFF-8472标准；
（2） 该模块符合FE/GBE/2GBE/FC/2FC/4FC/SDH/SONET； （3） 该模块采用+3.3 V供电和TTL逻辑接口； （4） 具有高达4.25Gb/s的双向数据链接 ； （5） 具备EEPROM和串行身份证的功能 ； （6） 工作室温要求：0 ～+70℃； （7） 具有可靠的电磁干扰特性； （8）支持热插拔，双LC连接口。
2、无源光接入网终端设备ONU 终端是所有业务和能力落地的一个必要环节，在本方案中我们配置的是ONU设备具有众多不同的业务接口，可以让学生体验不同的业务；同时该ONU还有高质量的业务性能及安全性管理，通过这些配置学习可以让学生理解实际设备在商用网络中的作用，实现实验室与现实生活的对接。
2.1、设备接入性能：
采用单纤波分复用方式，下行信号波长为1490nm， 上行信号波长为1310nm，CATV 信号波长为1550nm 。仅需一根光纤就可以同时传输宽带数字业务和CATV 业务，最大传输距离50公里。
2.2、业务接口性能：
（1）可以同时提供宽带数字业务接入和CATV 业务接入，为用户提供1 个EPON 光接口，用于连接OLT；
（2）提供4 个用户以太网接口，用于连接用户PC，实现宽带数字业务的接入； （3）提供1 个CONSOLE 网管接口，用于连接网管PC；
（4）语音接口：2个，RJ11，WLAN接口：1个，802.11b/g/n ，USB接口：1个，USB 2.0。
2.3、以太网业务性能：
以太网业务上具有强大的功能和QoS保证，支持SLA和DBA。动态带宽分配机制可以使所有用户可更合理地共享1Gbps的带宽，实现可靠的服务质量(QoS)，确保同一网络中的不同业务的服务品质。支持IGMP组播，有效利用宽带。支持端口隔离、组VLAN。 2.4、OAM 功能特点：
具有配置、告警、性能监控、故障隔离和安全管理等。
3、分光器
（1） 分路比：1:8；
（2） 工作带宽：1260～1650nm； （3） 插入损耗IL：≤11.0dB； （4） 偏振相关损耗PDL：≤0.3dB； （5） 均匀性FL：≤1.2dB； （6） 回波损耗RL：≥55dB； （7） 方向性DL：≥55dB。
4、综合网管系统
该网管系统为接入网统一的网管系统，提供成熟的接入网管理方式，支持对EPON/GPON等设备管理，用户可以通过该系统软件进行设备的各项配置、维护及管理。 功能特点如下：
（1） 通过该网管系统可以对光通信xDSL/MSAN/EPON/GPON设备进行统一管理；
（2） 该网管系统具有故障管理、性能管理、配置管理、安全管理和计费管理五大管理功能，可以对接入网系列设备提供业务管理功能； （3） 网管系统支持标准SNMP管理接口，可与多厂商设备共同组网、互通互管，方便用户在接入网管中互连互通；
（4） 该网管系统支持TL
1、XML、标准CORBA等背向接口，能便捷的与运营商资源管理系统、自动工单系统以及综合告警平台对接，实现多层次网络管理；
（5） 网管系统通过分权分域、访问控制及日志管理功能等方式最大限度的保证网络的安全，安全管理功能极其强大；
（6） 通过网管系统软件可以进行设备的各项配置，包括全业务配置、全局模板和全局配置、批量配置等；
（7） 通过网管系统可以查看实时性能数据及综合性能数据的功能，可对接入网中有关设备进行实时监控和即时性能对比；
（8） 使用该网管系统，用户能通过浏览拓扑图实时了解整个网络的组网情况和监控运行状态；
（9） 网管系统能进行告警管理，能够实时监测设备运行过程中产生的故障和异常，并提供告警的详细信息和分析手段，为快速定位故障、排除故障提供有力支撑；
五、方案亮点
1、光语音业务
本方案不仅建立的完整的光接入网络，还为该网络配备了光语音接入实训设备，该设备可以提供基于SIP协议的VOIP语音方式，支持光接入设备下挂的ONU终端的注册及语音通话业务等功能。使用该平台可以充分地调动学生的学习兴趣，通过生活中常见的通信业务现象为切入点，深入学习光通信的相关知识。该平台的主要特点如下：
（1）、设备支持光接入设备终端注册参数配置，呼入呼出路由设定，分机号码设定，支持通话录音、互动式语音应答（IVR），支持分机号码队列，所有的呼叫通话记录保留，完善的系统日志方案；
（2）、实训设备配套系统管理方便，具有易于操作的界面，用户配置数据、用户状态等数据信息可以直观的在WEB页面中体现出来；
（3）、语音实训设备支持软图形化SIP信令协议及通话流程观测，具有点歌台、分数查询等增值业务；
（4）、支持基于语音业务的增值模块的二次开发； （5）、具有IP视频通话功能； （6）、具备系统保护功能，重启还原功能，方便教学。
2、光网络教学资源
本方案还为实验室提供了相关知识的教学资源，为教师提供了一套完整的教学资源体系。整个光网络实训教学体系由光网络实训课程计划、基础理论课堂配套资料和实验操作指导手册三大部分组成。
（1）、课程计划作为总的指导方针，能根据需求定制调整相应的课程计划，以满足不同学校的教学需求；
（2）、光网络基础理论配套资料包含光网络实训的课前PPT讲义，内容包含光网络公共基础和PON课前理论两个类目，PPT课件一共分为10个专题。
（3）、光网络实训操作指导手册由PON光接入和互联综合实验组成； （4）、PON实训项目： PON的开局配置、FTTH语音业务配置、FTTH数据业务配置、组播业务配置；
（5）、除以上光网络的实验外，还可提供其他定制实验，如配合数据通信、软交换、SDH、4G移动通信系统等多种其他的通信领域的产品进行联合组网实验，均应能够根据需求进行定制。
