電子信息工程-基于EPON光纖接入網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)

1、基于EPON光纖接入網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn) 目錄第一章 前言1.1課題背景1.1.1光纖接入技術(shù)的發(fā)展概況第二章 光纖接入網(wǎng)基本概念2.1 光纖接入網(wǎng)2.1.1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢（tian）2.1.2 光纖接入網(wǎng)技術(shù)的目標(biāo)2.2 光纖接入網(wǎng)的分類（tian）2.3光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)（tian）2.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章 EPON技術(shù)簡介3.1 EPON技術(shù)概述3.2 EPON系統(tǒng)概述3.3 EPON系統(tǒng)各部分的功能3.3.1 EPON信號傳送原理第四章 東方世紀(jì)城小區(qū)規(guī)劃設(shè)計方案4.1 東方世紀(jì)城小區(qū)平面圖及位置4.2 小區(qū)的用戶狀況4.3東方世紀(jì)城小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)設(shè)計方案4.3.1接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

2、結(jié)構(gòu)的設(shè)計4.4設(shè)備選型4.4.1 OLT選型4.4.2 ONU位置的設(shè)置第五章結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝 摘要：現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，接入網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為人們使用網(wǎng)絡(luò)的主要趨勢，比如通信網(wǎng)絡(luò)的IPTV、視頻會議、視頻聊天、在線游戲、VoIP的整體速度和帶寬，隨著新的服務(wù)出現(xiàn)和應(yīng)用程序的開發(fā)，居民對接入網(wǎng)和寬帶的使用都提出了更高甚至更多的需求。光纖接入網(wǎng)在人們的生活中出現(xiàn)已經(jīng)有20多年的時間了，在20年的時間，光纖接入網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)從最原始的以銅線為主的寬帶接入網(wǎng)，伴隨著人們的需求越來越多，與現(xiàn)代信息技術(shù)自身的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展成以以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)為主的接入網(wǎng)。本片文章介紹了光纖接入網(wǎng)的概念，發(fā)展歷史和分類情況

3、都詳細(xì)的做了介紹。以及光纖接入網(wǎng)在人們生活以及工作上為人們提供的服務(wù)，給人們生活帶來了很大的便利，企業(yè)對光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用，更是為企業(yè)帶來了很大的效益，主要的還是介紹光纖接入網(wǎng)在小區(qū)中的應(yīng)用，通過對小區(qū)的了解，小區(qū)樓房的結(jié)構(gòu)，為小區(qū)做出了適合居民使用的網(wǎng)絡(luò)。在光纖接入網(wǎng)技術(shù)的深入探索過程中，EPON具有多業(yè)務(wù)集成能力強(qiáng)、寬帶資源的使用效率高的優(yōu)點。以及EPON和工業(yè)以太網(wǎng)具有很密切的聯(lián)系，所以綜合在工業(yè)以及生活上的需求，EPON被認(rèn)為是最理想的寬帶綜合接入技術(shù)。關(guān)鍵詞：EPON, 光纖接入網(wǎng)ABSTRACT：Now the rapid development of network, the de

4、velopment of access network has become the main trend of people using the network, such as network IPTV, video conferencing, video chat, online games, VoIP overall speed and bandwidth, with the development of new services and applications, the use of broadband access network and the residents are pu

5、t forward even more higher demand.Optical access network in peoples lives has been more than 20 years, in 20 years time, optical fiber access network technology from copper based broadband access network is the most primitive, along with the demand for more and more people, and the development of mo

6、dern information technology, has been developed into the access network based on Ethernet passive optical network.This article introduces the concept of optical fiber access network, its development history and classification, and introduces it in detail. And the optical fiber access network in peop

7、les life and work for people to provide services, which brings great convenience to peoples lives, business to the application of optical access network, even bring great benefits for the enterprise, or the main application of optical access network in the area, the area of understanding, community

8、structure the building, made for residents to use the network for the district.In the process of optical fiber access network technology, EPON has many advantages, such as high integration ability of multi service and high efficiency of broadband resource utilization. As well as EPON and industrial

9、Ethernet has a very close relationship, so the combination of industrial and living needs, EPON is considered to be the ideal broadband integrated access technology. KEY WORDS: EPON, Optical access network第一章 前言當(dāng)代電信業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展和激烈競爭，電信運(yùn)營部門必須對電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化以提高運(yùn)營效率并不斷應(yīng)用新技術(shù)和開發(fā)法各種新業(yè)務(wù)，傳送業(yè)務(wù)的效率不斷提升。因此，電信網(wǎng)和用戶之間的接入網(wǎng)也層出

10、不窮，更新?lián)Q代原有的用戶端分部網(wǎng)絡(luò)落后的情況，以更便捷的方式服務(wù)于用戶。光線接入網(wǎng)有眾多的優(yōu)點，它具有抗干擾能力強(qiáng)，在傳輸容量以及傳輸?shù)木嚯x方面也具有很強(qiáng)優(yōu)勢，其次就是體積小和成本低廉，在不久以后，將成為主流的發(fā)展方向。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)的簡稱EPON ,接入技術(shù)的實現(xiàn)是采用了PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。EPON自身有很多顯著的特點:成本低廉、寬帶的網(wǎng)速快、兼容性強(qiáng)，并且采用光線接入系統(tǒng)，在眾多的方面都給用戶帶來了便利，比如：數(shù)據(jù)的傳輸速度快、語音以及視頻的接入與接出等。由于寬帶接入用戶的獨特性，以及EPON自身網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點，再結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，全世界的專家都認(rèn)為2000年12月，以太網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)

11、商試圖引入一種新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。提出了將PON以太網(wǎng)用于接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)研究計劃，這種使用PON的以太網(wǎng)稱為EPON。接著在IEEE802.3成立了以太網(wǎng)接入研究組EFM。以太網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)有20多年的時間，成本低、簡便實用，成為了局域網(wǎng)中的主流發(fā)展趨勢。近幾年來,EPON技術(shù)頻繁的出現(xiàn)在人們的生活工作中，不僅得到了廣泛的應(yīng)用，逐步發(fā)展帶動了亞洲其它產(chǎn)業(yè)鏈蓄勢待發(fā)。EPON技術(shù)發(fā)展的動力與政府出臺的大力支持政策和日趨緊張的市場競爭有著很大的關(guān)系。由于與語音業(yè)務(wù)的增加，電信行業(yè)的逐漸發(fā)展壯大，一些商家為了在激勵的競爭中展現(xiàn)自己的特點，把握電信運(yùn)營行業(yè)的發(fā)展趨勢。如今，語音業(yè)務(wù)是發(fā)展的基礎(chǔ)條件。我以濰坊學(xué)院

12、附近的小區(qū)作為前提， EPON技術(shù)為基礎(chǔ)，翻閱圖書館的書籍以及報紙報刊對課題的一些相關(guān)報告、網(wǎng)上資料的搜集，對學(xué)院附近的小區(qū)通過與居民的溝通以及他們對網(wǎng)絡(luò)的需求情況做了詳細(xì)的了解，來充分的理解探究的課題。（gai）1.1課題背景 研究目的：近幾年寬帶技術(shù)達(dá)到了飛速的發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和交換能力也有了更高的要求。在信息時代，如何提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和交換能力將成為通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個關(guān)口。 研究意義：在這個寬帶時代，用戶不僅僅是對通信功能的需求，對其他方面的功能要求也會有所提高，表現(xiàn)在在工作上測量方面，在生活中人們對于娛樂有了更高的要求，以現(xiàn)在智能交通的需求。自上世紀(jì)90年代以來，電信業(yè)務(wù)正

13、朝著數(shù)字化和寬帶化方向發(fā)展?，F(xiàn)在電信業(yè)務(wù)的發(fā)展已經(jīng)上了一個新的臺階，正朝著多元化的方向邁進(jìn)。寬帶業(yè)務(wù)變化的功能滿足了人們對寬帶的需求。近幾年來特別是主干帶寬的增長率預(yù)計將鏈路帶寬流量達(dá)到50T以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過2010年的主干帶寬。新增長的主干帶寬主要的功能是數(shù)據(jù)帶寬，其中以高速光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的EPON,能輕輕松松的滿足運(yùn)營商對EPON提速的需要。研究的價值：綜合這幾年小區(qū)的寬帶接入網(wǎng)的近狀來說，大多數(shù)的電信運(yùn)營商都能接受EPON/GPON為技術(shù)基礎(chǔ)的無源網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用EPON技術(shù)，寬帶空間有所提高, 而且接入端端口的數(shù)目也大大減少，光纖到戶也有了最終的解決策略。第二章 光纖接入網(wǎng)基本概念2.1 光纖接

14、入網(wǎng)在一般的通信網(wǎng)絡(luò)可以分為“公共網(wǎng)絡(luò)”和“網(wǎng)絡(luò)”（CPN），和CPN是一個公共網(wǎng)絡(luò)的所有用戶，包括長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)在大，長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)絡(luò)，接入網(wǎng)絡(luò)和本地用戶之間的交流。為用戶接入核心網(wǎng)的一套完整的傳輸設(shè)備、業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和用戶接口節(jié)點（UNI）。接入網(wǎng)可分為兩類：有限接入和無線接入網(wǎng)，可分為銅纜接入網(wǎng)、光接入網(wǎng)和混合接入網(wǎng)。光纖接入網(wǎng)的定義：光纖接入網(wǎng)我們都簡稱為OAN，是利用光纖作為傳輸媒介來實現(xiàn)信息的傳送功能。其中與業(yè)務(wù)結(jié)點相連的是光纖路終端，與用戶相連的是光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）。2.1.1 光纖接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢（tian）光纖接入網(wǎng)有許多顯著的優(yōu)點，優(yōu)點如下: 1

15、、光纖的寬帶容量驚人，多種業(yè)務(wù)的辦理都離不開光纖接入網(wǎng)。2、其次就是光纖即使遇到電磁或者雷電都不會受到干擾。3、光纖壽命長久，可達(dá)50年。4、衰減小。5、體積小，重量輕。光纖具有低頻寬帶，壽命長，體積小以及原材料豐富的眾多優(yōu)點。雖然現(xiàn)在與銅線接入網(wǎng)的技術(shù)相比，成本高于銅線接入網(wǎng)技術(shù)，但是光纖接入技術(shù)的日趨成熟，相信在成本上也會降低，以后對光纖接入網(wǎng)技術(shù)會有重新的認(rèn)知。2.1.2光纖接入技術(shù)的發(fā)展概況在光纖發(fā)展的早期，寬帶的接入模式是銅線，為用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，這個過程包括窄帶和寬帶。在窄帶互聯(lián)網(wǎng)的早期，用戶的寬帶的傳送速度是非常慢的，則是需要用戶的電腦安裝窄帶調(diào)制解調(diào)器的終端。隨著光纖技術(shù)的進(jìn)步

16、，帶寬翻了一倍，根本原因是ISDN在PSTN上提供了一條業(yè)務(wù)線，但不能真正帶寬意義上的寬帶接入。后來，由于XDSL技術(shù)的實現(xiàn)，使銅霧效率發(fā)揮到了極限。寬帶業(yè)務(wù)已經(jīng)像多元化的方向發(fā)展，ADSL技術(shù)和HDSL技術(shù)功能是為用戶提供多種接入的寬帶水平和為公司提供對稱接入。而VDSL則是為了滿足用戶更高的要求。人們不滿足對通信的需求，視頻的出現(xiàn)，XDSL技術(shù)已經(jīng)滿足不了人們對寬帶的需求。技術(shù)研究者為了更高效的利用金屬資源銅，節(jié)約金屬銅的使用，對XDSL技術(shù)不斷改進(jìn)。并且在成本合理的基礎(chǔ)上，為用戶提供穩(wěn)定的寬帶業(yè)務(wù)，他們大膽的對小區(qū)做出了一個設(shè)定，采用光纖到戶的形式，經(jīng)過試驗，寬帶的傳輸速度比以前翻了10

17、-40倍。傳統(tǒng)的有源光纖到大樓是用來把電纜從存取室布，少量的建筑物，那么多少核心房間訪問建設(shè)，如果使用無源光網(wǎng)絡(luò)，只有被動傳輸箱安裝在光纖分路器。在帶寬方面，進(jìn)入有源光纖到樓，按照傳統(tǒng)的方式如果建筑100m，無源光網(wǎng)絡(luò)是1000m的建設(shè)，可以為用戶提供更高的帶寬，而不擔(dān)心施工設(shè)備供應(yīng)。2.1.2 光纖接入網(wǎng)技術(shù)的目標(biāo)銅纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營成本與光纖網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營成本相對比較，昂貴了不少。但是光纖的應(yīng)用比銅的應(yīng)用功能上有了自身很大的特點，發(fā)生故障的次數(shù)相比銅纜網(wǎng)絡(luò)越來越少。需要的銅攬維護(hù)人員大大減少，但是對銅維護(hù)人員有了一個新的要求，新環(huán)境下要求他們對設(shè)備要有基本的掌握?，F(xiàn)場維護(hù)人員只要會利用燈光排除故障，

18、障礙數(shù)會大大的減少。在維護(hù)方面更加的方便，提高了用戶對光纖接入網(wǎng)的認(rèn)知，是做好宣傳引導(dǎo)的有利條件。（bu）2.2 光纖接入網(wǎng)的分類（tian）有源光網(wǎng)絡(luò)和無緣光網(wǎng)絡(luò)是從技術(shù)的層面上來區(qū)分的。SDH的AON和PDH的AON都屬于有源光網(wǎng)絡(luò)。窄帶和寬帶的PON屬于無緣光網(wǎng)絡(luò)。我們重點介紹PON,對于SDH和PDH就不仔細(xì)的說明了。PON是無源光網(wǎng)絡(luò)的簡稱，光纖接入網(wǎng)包含PON。PON技術(shù)以低廉的成本，和方便維護(hù)及管理，得到用戶的認(rèn)可。在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上采用一點到多點的結(jié)構(gòu)，在傳送的效率上已經(jīng)達(dá)到了極限。PON介于ODN和ONU之間，不需要任何有源電子器件。PON是一種無源光網(wǎng)絡(luò)（無源光接入網(wǎng)）分為APO

19、N、EPON和GPON，其中EPON的完美結(jié)合是以太網(wǎng)技術(shù)和PON技術(shù)。依據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分，可分為總線型，環(huán)形結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)?？偩€型：這種結(jié)構(gòu)有一條共同的通道，其中耦合器是總線結(jié)構(gòu)的橋梁。優(yōu)點主要表現(xiàn)在用戶受外界的影響小，與用戶終端連接的工程中線路投入的較少，實現(xiàn)了光纖共享。缺點主要表現(xiàn)在過強(qiáng)的依賴主纖維，從而導(dǎo)致一個出現(xiàn)損失，用戶接收機(jī)的動態(tài)波動范圍是高的。環(huán)形結(jié)構(gòu)：它屬于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的一種，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由光纖鏈路的所有節(jié)點、端到端的光纖鏈路層、閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)組成。每種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都有自身的特點，無論外界發(fā)生什么異動，受影響不會過大，即使受了外界的影響，能盡快的調(diào)節(jié)，在很短的時間內(nèi)也能復(fù)原的原來的狀態(tài)。星型

20、結(jié)構(gòu)：它屬于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的平行結(jié)構(gòu)，當(dāng)涉及通信的所有點中有一個特殊點與其他所有點直接相連時，就構(gòu)成了星型結(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)也是通過耦合器完成信息的傳送以及管理。與環(huán)形結(jié)構(gòu)一樣，受影響不大，業(yè)務(wù)的適應(yīng)能力強(qiáng)。在寬帶中所處的環(huán)境不同，ONU的放置方式不同。最常見的3種類型是按照OAN來劃分的。FTTC是光纖到路邊，它采用的結(jié)構(gòu)是分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在FTTC中，為使用者提供特殊的引線，ONU的放置位置一般放在道路的附近。FTTH即光纖到家，為用戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。但是由于FTTH的實現(xiàn)，在整個運(yùn)行的成本上是用戶難以接受的，一個用戶都需對應(yīng)一對光纖。所以FTTH的實現(xiàn)是不切實際的。FTTB是建筑中的ONU分配箱

21、。FTTB主要用于大中型公司和企業(yè)用戶，目前已經(jīng)在教育、醫(yī)療、建筑方面有所應(yīng)用。道路的附近一般都放置有ONU的身影，用戶接受到的信號是通過ONU發(fā)出的。2.3光纖接入網(wǎng)光纖和器件饋線光纜配線光纜入戶光纜這三部分構(gòu)成了無緣光網(wǎng)絡(luò)使用的光纜。局端OLT設(shè)備到分路器之間的連線，成為饋線光纜。分路器到接入點的連線光纜，成為配線光纜。用戶接入點到每一個ONU用戶終端，稱為入戶光纜。由于三種光纜的功能不一致，所以在鋪設(shè)方面，工程實施方面都應(yīng)考錄不同的因素。G.652光纖：這類光纖的傳輸長度上來說較短，對寬帶沒有太多的要求。此類光纖較廉價，但是由于人們對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高，這類光纖可能不會再出現(xiàn)我們的接入網(wǎng)

22、中。EPON技術(shù)要求的線路傳輸速率高，G.652不能滿足EPON的需要。G.657光纖：這類光纖與普通的光纖相比具有一個獨特的性能，抗彎曲。這類光線的安裝適宜在房屋內(nèi)的拐角處安裝，并且就具有耗損小的性能。更適宜用在光纖到戶的應(yīng)用，對實現(xiàn)FTTH技術(shù)的實現(xiàn)，打下了堅實的基礎(chǔ)。而且G.657在后向的兼容方面也相對較好。2.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ODN是OAN的主要組成，信息的傳輸是通過光信號的，把多個ONU與一個OLT相連。網(wǎng)絡(luò)有不同的類型，我們經(jīng)常提到的是星型和樹型。星型結(jié)構(gòu)線路連接簡便，ONU直接與OLT相連，ONU和OLT之間不需要光分路器，一兩根光纖就可以作為它們之間的光鏈路。 圖2.4星型

23、結(jié)構(gòu)關(guān)于樹型結(jié)構(gòu)，樹型結(jié)構(gòu)可分為兩種：OLT與ONU按照一點對多點配置，也就是一個OLT連接多個ONU并且中間有一個POS。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點為跳接相對少。因此，減少了光纜線路的衰減和故障率。同時，便于數(shù)據(jù)庫管理。而缺點是光分路器后的光纜數(shù)量、對管道需求量很大。圖2.4.1樹形結(jié)構(gòu)第二種樹型結(jié)的構(gòu)成是光分路器，以串聯(lián)的方式相連。它的不足是節(jié)點的增加，從而使線路衰減，障礙率大大的增多，對于管理數(shù)據(jù)庫造出了困擾。優(yōu)點是更適合家庭用戶的安裝，光分路器不集中，分散管的需求量會相對的減少。 第三章 EPON技術(shù)簡介3.2 EPON工作原理EPON與APON相比較，數(shù)據(jù)包傳送的長度是可以改變的，在傳輸?shù)墓こ讨校?/p>

24、傳輸?shù)淖铋L的字節(jié)數(shù)已經(jīng)達(dá)到1000多個字節(jié)。而在APON中，傳輸?shù)氖切旁?，信元里面其中里面?0多個字節(jié)。而APON不能直接傳輸?shù)氖荌P業(yè)務(wù)的信息，如果要使用APON傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，必須將IP包分組，按照規(guī)定的字節(jié)分為一組，在每組前加一個信頭，信頭要求的字節(jié)數(shù)是5字節(jié)，就構(gòu)成了ATM信元。在EPON技術(shù)中，多個ONU可以接收到來自O(shè)LT傳送的數(shù)據(jù)TD，此數(shù)據(jù)的傳輸是下行數(shù)據(jù)傳輸，上行數(shù)據(jù)的傳輸和下行數(shù)據(jù)的傳輸具有一定的差別，和分別采用不同的技術(shù)，不同的傳輸原理，一般上行數(shù)據(jù)的傳輸采用的是TDMA方式,下行數(shù)據(jù)的傳輸采用的是TDM方式。 3.1 EPON技術(shù)概述 PON技術(shù)與Ethemet相結(jié)合，

25、產(chǎn)生了EPON技術(shù)。PON中不會出現(xiàn)任何與電子器件和電子電源有關(guān)的物件，它在價格方面占據(jù)了絕對的優(yōu)勢，而且還在減少資源的使用上做出了改進(jìn)。與其他的接入網(wǎng)相比，在整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本上已經(jīng)有了明顯的優(yōu)勢，節(jié)約了在安裝，管理以及維護(hù)上的費用，并且系統(tǒng)更加的穩(wěn)定更可靠?，F(xiàn)在以太網(wǎng)的發(fā)展在局域網(wǎng)方面已經(jīng)有了一席之地。EPON穩(wěn)定又高效功能的實現(xiàn)，與無源器件和廉價的端口有密切的聯(lián)系。EPON技術(shù)與G.983 APON在結(jié)構(gòu)方面有著相同之處，隨著EPON技術(shù)的發(fā)展，在接入網(wǎng)的地位越來越穩(wěn)定，更加受到用戶的信賴。相繼一些研究者和結(jié)構(gòu)對EPON技術(shù)總結(jié)出了EPON的定義。并且EPON技術(shù)保留了原來無源光網(wǎng)絡(luò)中物理

26、層的精華部分，取代ATM以太網(wǎng)鏈路層協(xié)議。EPON技術(shù)保留其他技術(shù)的優(yōu)點，以廉價的成本，較強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力受到越來越多人的認(rèn)可。EPON是現(xiàn)在連接服務(wù)提供商中心局與企業(yè)及住宅用戶的通信架構(gòu)。在結(jié)構(gòu)上使用以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，是一種寬帶接入系統(tǒng)，基于以太網(wǎng)技術(shù)的。無源光網(wǎng)絡(luò)媒體的由來，就是在原來傳統(tǒng)的媒體上，增加了一種點到多點的媒體訪問機(jī)制。因此，它具有兼容性強(qiáng)，受外界的干擾小，體積小，適合在較長距離的傳輸，同時也適合較大容量的傳輸。3.1.1EPON的推出背景IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長速度迅猛，僅僅是兩年的時間，年增長率就已經(jīng)達(dá)到了前所未有的高度，但是相比數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，語音業(yè)務(wù)的增長要緩慢許多，增長率只有百分之幾，相

27、比去年的語音通話業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了語音業(yè)務(wù)的增長。網(wǎng)絡(luò)升級已經(jīng)是當(dāng)前用戶的迫切需要。用戶使用寬帶上網(wǎng)后，據(jù)統(tǒng)計上網(wǎng)的時間比去年的時候增加了百分之三十多。居家辦公用戶越來越多，新的應(yīng)用的出現(xiàn)已經(jīng)層出不窮。由于技術(shù)的發(fā)展和市場的激烈競爭，ATM已經(jīng)逐漸從局域網(wǎng)中退出。以太網(wǎng)憑借著高的傳輸速度，和廉價的成本，和在使用中的便捷。尤其是特別適合數(shù)據(jù)IP的傳輸。因此，EPON接入技術(shù)逐漸應(yīng)用于大眾型企業(yè)，家庭用戶，以及重要的場所。3.3 EPON系統(tǒng)各部分的功能OLT（光線路終端）：可以為平臺提供多種不同的業(yè)務(wù)，同時也是路由器。是EPON的核心。可以產(chǎn)生時間截消息，用于系統(tǒng)參考時間，發(fā)起

28、ONU功率，最主要的是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過廣播的方式發(fā)送的。ODN（光分配網(wǎng)）：它具有分發(fā)數(shù)據(jù)和集中數(shù)據(jù)的功能，對于環(huán)境的適應(yīng)能力非常的強(qiáng)，一些無緣器件不需要提供電源。ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）：ONU具有處理光信號的作用，來自O(shè)LT的命令，它能夠完全的接受。業(yè)務(wù)接口服務(wù)于家庭用戶以及小型的企業(yè)用戶，還具有緩存以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的作用。第四章 東方世紀(jì)城小區(qū)規(guī)劃設(shè)計方案4.1 東方世紀(jì)城小區(qū)平面圖及位置東方世紀(jì)城位于濰坊市高新區(qū)銀楓路以東，距離濰坊學(xué)院不過數(shù)百米之遠(yuǎn)。實地的觀察統(tǒng)計，居民樓有12棟，其中居民樓的樓型分別是U字形和一字形的兩種結(jié)構(gòu)。U字形和一字形都是6座。一字形呢有4個單元，U字形有12個單元。兩

29、種為6層，每層為3戶。一共有96個單元和1728戶居民。以下是東方世紀(jì)城小區(qū)的平面示意圖：圖4.1東方世紀(jì)城小區(qū)的平面示意圖4.2 小區(qū)的用戶狀況東方世紀(jì)城由于位于濰坊學(xué)院附近，有著眾多的居住人口。東方世紀(jì)城的居民以工人和商戶為主，居民樓也相對于普通的小區(qū)分布較密，因此廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積和大量的訪問是網(wǎng)絡(luò)核心的需求，以保證居民對網(wǎng)絡(luò)使用的權(quán)力。由于樓宇分布比較稠密，用戶數(shù)量龐大，接入單元數(shù)量多，網(wǎng)絡(luò)的管理相對來說比其他小區(qū)要復(fù)雜許多，對設(shè)備的性會更高。要求設(shè)備的向外伸展能力強(qiáng)。此外，設(shè)備的安全性同樣重要。綜合小區(qū)的情況以及用戶的要求，要考慮到多種不同的情況。光纖用戶在概念上講的是一種可以讓人們

30、享受到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的手段，其提供的服務(wù)相對是比較多的，下面這個圖就是其服務(wù)范圍。圖4.2 EPON提供的用戶三種業(yè)務(wù)類型 1、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：這個業(yè)務(wù)是人們使用的最基本業(yè)務(wù)，主要就是用來給人們提供網(wǎng)絡(luò)，享受到快速的網(wǎng)。為用戶提供多種應(yīng)用：音樂的下載，數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，居家辦公等等。2、語音業(yè)務(wù)：語音業(yè)務(wù)是用戶的基本需求，寬帶的發(fā)展，用戶不僅僅滿足原來的傳統(tǒng)的通話，對語音的軟交換方式有了更高的要求，由最初的模擬聲音轉(zhuǎn)換為數(shù)字聲音，現(xiàn)在FTTx技術(shù)的發(fā)展會成為軟交換方式的主要通道。3、視頻業(yè)務(wù):在過去的幾年中，用戶通過電視臺提供的主要是通過有線電視獲取視頻，但由于有線電視獲取視頻有一定的局限性，其發(fā)展方向

31、也逐漸向數(shù)字電視發(fā)展。EPON技術(shù)可以為東方世紀(jì)城小區(qū)提供視頻、通訊以及傳送數(shù)據(jù)和方便語音等功能。4.3東方世紀(jì)城小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)設(shè)計方案4.3.1接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計為了保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全，有兩條布線不同的光纜，也會對小區(qū)采取網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式，對東方世紀(jì)城采取的保護(hù)方式是主干冗余保護(hù)。從這個小區(qū)內(nèi)部遷移出來的網(wǎng)線數(shù)量比較多，而且每一根網(wǎng)線都有其固定的連接方式，說明這個小區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計的比較合理。東方世紀(jì)城一共是12座居民樓，其中一字型的和U字型的分別占總樓宇的一半，一字型和U字型是兩個完全不同的樓宇結(jié)構(gòu)，所以設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式是不同的。東方世紀(jì)城小區(qū)網(wǎng)絡(luò)寬帶的具體內(nèi)部鏈接形式如下面這

32、個圖所示：圖4.3.1東方世紀(jì)城小區(qū)光纖接入網(wǎng)連線示意圖由于居民樓的外形結(jié)構(gòu)上的不同，OLT到樓道的光纖根數(shù)與芯數(shù)也是不同的。就按照目前這個小區(qū)房屋的建設(shè)結(jié)構(gòu)來講，小區(qū)每一個樓棟需要的網(wǎng)線數(shù)量為兩根，而且還需要將這些網(wǎng)線跟房屋內(nèi)部安置的配線箱連接在一起。與此同時，每一個小區(qū)內(nèi)部都有一些路由器，通過這些路由器可以將小區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)散，使得小區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率大大增加。另外，在其他小區(qū)內(nèi)部也有一種U型的房屋建筑，這些建筑內(nèi)部網(wǎng)路的設(shè)置規(guī)格和一字型樓棟的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置規(guī)格是一樣的，每一個路由器跟居民房屋之間的距離有比較近，都在一定距離范圍內(nèi)，只有這樣才能夠使得房屋內(nèi)部的網(wǎng)速比較好。 4.4設(shè)備選型4.4.1

33、 OLT選型 物理尺寸：480*621.5*365（寬*高*深，單位：mm） 機(jī)框：機(jī)框是十九寸的，內(nèi)存比較大電源：電源所能夠提供的電壓存在正負(fù)兩種電壓，電壓絕對值最大值在五十多伏左右功耗：滿配最大功耗650W溫度：工作溫度：045度儲存溫度：-3060度相對濕度：1090%（非冷凝） 重量：40KG單板具有2個PON接口，按1：32分路比可接入64個ONU；單框可接入1024個ONU圖4.4.1OLT選型4.4.2 ONU位置的設(shè)置據(jù)調(diào)查統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)目前東方世紀(jì)小區(qū)內(nèi)部有近一千八百家居民。對于ONU放置位置要合理，應(yīng)保證每個用戶都能合理的使用EPON技術(shù)，而且在小區(qū)內(nèi)部每一家居民房屋中都設(shè)置

34、有ONU，雖然不同房屋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有所區(qū)別，但是通過這個裝置可以保證小區(qū)內(nèi)部每一家居民所使用的網(wǎng)絡(luò)寬帶都是比較高效的。 以下為小區(qū)一字樓宇內(nèi)布線結(jié)構(gòu)圖4.4.2東方世紀(jì)城小區(qū)FTTH（到門口）一字樓內(nèi)布線 居民樓的布線值得一提的是光纜，東方世紀(jì)城是兩種結(jié)構(gòu)的樓房，分別是一字形和U字形的。通過計算可以發(fā)現(xiàn)東方世紀(jì)城想要保證小區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)比較好，就需要采用96根光纖。4.4.3 IP地址分配IPV4的主機(jī)地址接近于過億，是常見的地址之一，IPV4是32位，并且EPON技術(shù)中通常能看到它的出現(xiàn)。IP地址目前在我國應(yīng)用的范圍非常廣泛，而且這樣的地址可以對網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行快速的傳輸，使得居民所用的網(wǎng)速比較高，

35、滿足了居民的用網(wǎng)需求。但是IPV4的缺點是不能在全球的地方使用，具有一定的局限性。為了讓人們能夠更好的對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用，相關(guān)的科技人員就對IPv4地址進(jìn)行了比較全面的分類，而且還衍生出了很多IP地址，并且對這個地址進(jìn)行了比較合理的分配。東方世紀(jì)城這個小區(qū)由于樓房的結(jié)構(gòu)比較特殊，對于IP地址的分配也要合理。東方世紀(jì)城這個小區(qū)是模擬EPON運(yùn)行的一個大型試驗，此小區(qū)一共有1728戶居民。如果每個單元格中分配一個C類地址，則需要解決C*7個問題。PPPOE的撥號的成功過程是PON作為一個通道，用戶終端撥號后途徑PON,到達(dá)城域網(wǎng)中的BAS.一個合理的IP地址被BAS選取，傳送到用戶的終端上。這時小區(qū)內(nèi)

36、部的居民就可以在相應(yīng)的網(wǎng)頁上面輸入自己已經(jīng)擁有的網(wǎng)絡(luò)賬號和密碼，這樣居民就可以安全快速的上網(wǎng)了。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇對于不同的應(yīng)用環(huán)境，我們需要一個快速的保護(hù)PON的接入網(wǎng)絡(luò)的方法。當(dāng)然不同的應(yīng)用需要的接入網(wǎng)絡(luò)和冗余備份是不相同的。冗余備份存在的窗口是比較不一樣的，因為不同的窗口所需要的成本也有所區(qū)別，所以說為了更好地保證小區(qū)內(nèi)部每一家居民所花費的時間最少，就需要選取一些比較節(jié)約資金的冗余窗口，這樣就可以保證每一家用戶在使用網(wǎng)絡(luò)的過程中網(wǎng)速比較高，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較好，網(wǎng)絡(luò)使用的安全性能得到很大的提升。下面這個圖就是小區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的區(qū)別，也是不同冗余窗口的展現(xiàn)。 主干冗余 分支冗余 樹冗余在對冗

37、余方式進(jìn)行選擇的時候要對網(wǎng)速以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，在計算的過程中要利用不同的字母來表示不同的概念。比如在對冗余窗口進(jìn)行選擇的過程中我們采用Uc和Ug來代表各個器件可以使用以及不可以使用的時間。另外還可以對上面所提高的分支冗余和樹冗余進(jìn)行詳細(xì)的闡述，對其概念進(jìn)行詳細(xì)的分析。樹保護(hù)PON所示，它具有整個樹形光纖網(wǎng)的冗余。這種結(jié)構(gòu)不想分支保護(hù)主干保護(hù)和分支均保護(hù)方案那樣受增加分支樹的影響。這種保護(hù)方案的重要優(yōu)點是：在正常的情況下，主用和備用備份均可用來傳送業(yè)務(wù)，也就是PON具有兩倍的容量。對于EPON系統(tǒng)的保護(hù)倒換方案，我們應(yīng)該考慮到小區(qū)的不同，地理位置和環(huán)境的不同，而采取的保護(hù)倒換方式也會不同。只有采取不同的網(wǎng)絡(luò)連接方式才能夠使得小區(qū)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較好，而且還可以保證這些小區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍越來越大，對于小區(qū)內(nèi)部居民的日常生活而言有著很大的便利性。第五章結(jié)論為了更深入的研究本課題