天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON光線接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：北京市天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)所學(xué)專業(yè)：通信工程

摘要目前隨著光纖通信技術(shù)的成熟及其應(yīng)用及普及，光進(jìn)銅退是未來(lái)開(kāi)展的大趨勢(shì)，并且現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級(jí)，人們對(duì)電信業(yè)務(wù)的寬帶、業(yè)務(wù)、簡(jiǎn)潔、多樣的要求也越來(lái)越高。因此隨著骨干網(wǎng)的能力越發(fā)增強(qiáng)，而與此同時(shí)接入網(wǎng)并沒(méi)有太大進(jìn)步，由于骨干網(wǎng)采用光纖接構(gòu)，傳輸速度非?？欤虼?，由骨干網(wǎng)到用戶終端之間幾百米或幾公里組成的接入網(wǎng)必然成了制約整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸，這使得該進(jìn)接入網(wǎng)已經(jīng)到了十分關(guān)鍵的時(shí)候。本文在簡(jiǎn)要介紹接入網(wǎng)的根本概念和寬帶接入網(wǎng)的概念等，重點(diǎn)說(shuō)明天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。本著實(shí)用的原那么，綜合考慮設(shè)備選型，ONU位置，IP地址分配，實(shí)現(xiàn)其可運(yùn)營(yíng)性。并選定一個(gè)小區(qū)，進(jìn)行完整的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，到達(dá)學(xué)有所用的目的。關(guān)鍵詞EPONONUFTTH

AbstractWiththedevelopmentofmoderninformationtechnologyunceasingrenewalupgrade，peopletotelecommunicationbusinessofbandwidth，business，concise，diverserequirementalsomoreandmorehighalso.Withthebackboneoftheabilitymoreenhancement，meanwhileaccessbutnotmuchprogress.So，bybackbonenetworktouserterminalsbetweenseveralhundredmetersorafewkilometresofaccessnetwork，thushasbeenaptlycalledthe。lastmile。.Becausebackbonebyusingopticalfiberstructure，basictransmissionspeedveryfast.Therefore，the。lastmile。willinevitablybecomethebottleneckofrestrictingtheentirenetworksystem.Thismakestheimprovedaccessnetworkhasreachedthecrucialtime.ThispaperbrieflyintroducesaseriesofbasicknowledgeaboutEPONandEPONfortheaccessmethodandthedistrictaccessnetworkplanning.Basedonpracticalprinciples，comprehensiveconsiderationoftheequipmentselection，ONUposition，IPaddressallocation，realizeitsoperationalsex.Andselectedavillage，thefullopticalfiberaccessnetworkdesign，achievethepurposeofskillstouse.KeywordsEPONONUFTTH

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1寬帶接入網(wǎng)概述21.1接入網(wǎng)根本概念21.2光纖接入網(wǎng)的根本概念21.2.1光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)81.2.2光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)81.2.3光纖接入網(wǎng)的分類102常用的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)132.1寬帶有線接入技術(shù)132.1.1基于雙絞線的ADSL技術(shù)132.1.2基于HFC網(wǎng)的cablemodem技術(shù)132.1.3基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)152.2光纖接入技術(shù)162.2.1無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔PON〕162.2.2GPON技術(shù)162.2.3EPON技術(shù)182.2.4比較下EPON技術(shù)突出優(yōu)勢(shì)183天通苑西三區(qū)小區(qū)本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行數(shù)據(jù)193.1.天通苑西三區(qū)小區(qū)總體情況及涉及用戶群狀況193.2現(xiàn)行的用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)情況194建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性194.1成熟的EPON技術(shù)204.2用戶需求分析215天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案215.1天通苑西三區(qū)小區(qū)組網(wǎng)設(shè)計(jì)225.2天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON組網(wǎng)方案225.2.1光終端〔OLT〕配置及部署225.2.2分光配置245.2.3光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕配置245.2.4光功率〔ODN〕配置255.3設(shè)備選型255.3.1OLT選型28SmartAXMA5680T設(shè)備28MT5680T環(huán)境參數(shù)29MT5680T整體性能參數(shù)30MT5680T系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)表305.3.2ONU選型30ONU選用華為HG8245315.3.3無(wú)源分光器選型325.4IP地址分配34IP地址概述345.4.2A、B、C類地址研究365.4.3共有和私有地址IP375.4.4小區(qū)用戶IP地址分配385.5網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇.395.6網(wǎng)同步的設(shè)計(jì)………………395.6.1OLT與ONU的時(shí)鐘同步與MPCP時(shí)鐘同步………………39結(jié)論………………39致謝………………40

1寬帶接入網(wǎng)概述1.1接入網(wǎng)的根本概念根據(jù)近些年來(lái)電信網(wǎng)的開(kāi)展趨勢(shì)，國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門，提出了“接入網(wǎng)〞的概念。接入網(wǎng)是指骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間所有的設(shè)備。其長(zhǎng)度一般為幾百米到幾公里，因此被形象的稱為“最后的一公里〞。由于骨干網(wǎng)一般采用光纖結(jié)構(gòu)，傳播速度快，因此，接入網(wǎng)變成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。從整個(gè)電信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)可以劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)〔CPN〕兩大塊，其中CPN屬于用戶所有，因此，通常意義的電信網(wǎng)是公用電信局部。公用電信又可以劃分為長(zhǎng)途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)3個(gè)局部。長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并成為核心網(wǎng)。相對(duì)于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機(jī)和用戶之間，主要完成使用戶接入到和核心網(wǎng)的任務(wù)，接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口〔SNI〕和用戶網(wǎng)絡(luò)接口〔UNI〕之間一系列傳送設(shè)備組成。圖1-1接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1.2光纖接入網(wǎng)的根本概念接入網(wǎng)〔OAN〕泛指在本地交換機(jī)，或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間全部或局部采用光纖做為傳輸媒質(zhì)的一種接入網(wǎng)。目前的接入網(wǎng)主要是銅纜網(wǎng)〔如雙絞線〕，其故障率很高，維護(hù)運(yùn)營(yíng)本錢也很高，OAN的引入首先是為了減少銅纜網(wǎng)的維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用和故障率，其次是為了支持開(kāi)發(fā)新業(yè)務(wù)，特別是多媒體和寬帶新業(yè)務(wù)，最后是為了改良用戶接入性能。在銅纜上的傳輸業(yè)務(wù)經(jīng)常會(huì)受到各種干擾和距離的限制，用戶接入速率一般不會(huì)很高，傳輸距離通常也受限在10km以內(nèi)，而光纖接入網(wǎng)，在技術(shù)上要遠(yuǎn)比銅纜網(wǎng)優(yōu)越，受環(huán)境干擾和距離限制遠(yuǎn)沒(méi)有銅纜網(wǎng)強(qiáng)，而且光纖傳輸速率還可遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的銅纜傳輸速率，具有非常明顯的開(kāi)展?jié)摿?。采用光線接入網(wǎng)已經(jīng)成為解決電信開(kāi)展平靜的主要途徑，光纖接入網(wǎng)不僅適用于新建的用戶小區(qū)，而且也是需要更新現(xiàn)有銅纜網(wǎng)的主要替代手段。1.2.1光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)光線接入網(wǎng)一種以光纖作主要傳輸媒介的接入網(wǎng).它的主要優(yōu)點(diǎn)有：1光纖帶寬容量大，可以滿足未來(lái)更多業(yè)務(wù)的需要。2光纖抗干擾性好，不會(huì)被電磁或雷電等的影響。3光纖壽命長(zhǎng)久，可達(dá)50年。4衰減小。5體積小，重量輕。于是，它以頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、工作性能可靠、原材料豐富等優(yōu)點(diǎn)贏得了市場(chǎng)的肯定。雖然有本錢較銅線高的缺點(diǎn)，但隨著技術(shù)的成熟，其本錢在逐漸降低，大大增加了其推廣的可行性。1.2.2光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以說(shuō)OLT和ONU組成光纖接入網(wǎng)〔OAN〕，其包含與UNI〔用戶網(wǎng)絡(luò)接口〕有關(guān)的用戶端口功能、與SNI〔業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口〕有關(guān)的業(yè)務(wù)端口功能以及核心功能〔如集線、電路仿真和通路選擇〕，這些功能分布在OLT〔光線路終端〕和ONU〔光網(wǎng)絡(luò)單元〕中。其通過(guò)光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接，而通常為了降低本錢，一個(gè)光線路單元OLT可以帶多個(gè)ONU。圖1-2光纖接入網(wǎng)模型光線路終端OLT的功能是為接入網(wǎng)絡(luò)提供與本地交換機(jī)之間信息傳輸?shù)慕涌?，并且通過(guò)光傳輸?shù)姆绞脚c用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。其具體的工作有：1、向ONU以播送方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。2、發(fā)起并控制測(cè)距過(guò)程，并記錄測(cè)距信息。3、為ONU分配帶寬。它能夠?qū)⒔粨Q機(jī)的交換功能與用戶接入完全隔開(kāi)，并提供對(duì)自身和用戶端的監(jiān)控和維護(hù)。對(duì)于位置的設(shè)置，可以和本地交換機(jī)一起設(shè)置在交換局端，也可以放置于遠(yuǎn)端。光網(wǎng)絡(luò)分配單元ONU的功能是為其接入網(wǎng)絡(luò)提供用戶側(cè)的接口。具體工作的有：1、選擇性的接收OLT發(fā)送的播送數(shù)據(jù)。2、響應(yīng)OLT發(fā)出的測(cè)距以及功率控制命令，并遵照控制命令作出相應(yīng)的調(diào)整。3、對(duì)用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并且在OLT分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā)送向上行方向的信息。ONU可以接入多種用戶終端，并且具有光電轉(zhuǎn)換的功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控的功能。ONU的主要功能是結(jié)束來(lái)自O(shè)LT的光纖，處理光信號(hào)并為多個(gè)用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而它的用戶端是電接口。因此，ONU具有光信號(hào)和電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的功能。同時(shí)，它仍具有對(duì)話音的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換功能。ONU通?？梢苑胖秒x用戶較近的位置。1.2.3光纖接入網(wǎng)的分類按技術(shù)上分，光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，有源光網(wǎng)絡(luò)可以分為基于PDH和SDH兩種。由于EPON系統(tǒng)是以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，所以有源光網(wǎng)絡(luò)我們就不多討論了。對(duì)于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔PON〕是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，不需要任何有源電子設(shè)備。PON即無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔無(wú)源的光接入網(wǎng)〕分為APON、EPON和GPON等幾種，其中EPON是將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，光纖接入網(wǎng)可以分成：環(huán)形、總線形、星形或它們的混合形，也有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用?？偩€型：總線形結(jié)構(gòu)是將光纖作為公共總線，各用戶終端通過(guò)耦合器與總線直接連接。其優(yōu)點(diǎn)有:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，比較點(diǎn)容易增刪節(jié)，各用戶彼此干擾較小。但其缺點(diǎn)是：存在損耗累積，用戶接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高，對(duì)主光纖的依賴性強(qiáng)。它結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)：它是所有節(jié)點(diǎn)共享一條光纖鏈路，將光纖鏈路首尾相連，自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需外界干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在比較短的時(shí)間內(nèi)，從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)，即：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈。星形結(jié)構(gòu)：它是將各用戶終端通過(guò)一個(gè)位于中央節(jié)點(diǎn)(設(shè)在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換的。它不具有損耗累積，易于升級(jí)和擴(kuò)容，各用戶之間干擾性小，業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。但它缺點(diǎn)是：所需光纖較多，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求非常高。星形結(jié)構(gòu)又可分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)和無(wú)源雙星形結(jié)構(gòu)。它屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。按照光纖到達(dá)的位置，光纖接入網(wǎng)可以分為光纖到戶(FTTH)，光纖到路邊(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，光纖到辦公室(FTTO)。其中最常用的三種是FTTH〔光纖到用戶〕、FTTB〔光纖到大樓〕、FTTC〔光纖到路邊〕。FTTH是直接將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供綜合寬帶業(yè)務(wù)。FTTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo)，但是由于每一用戶都需要一對(duì)光纖和單獨(dú)的ONU，因此本錢非常昂貴，目前實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不現(xiàn)實(shí)。FTTB是將ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、綜合大樓及大型娛樂(lè)場(chǎng)所，為大中型企事業(yè)單位和商業(yè)用戶效勞，并為其提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等寬帶業(yè)務(wù)。而FTTC將光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕設(shè)置在路邊，也就是用戶住宅的附近，從ONU出來(lái)的電信號(hào)再傳送到各個(gè)用戶。主要是為住宅用戶提供寬帶效勞。視頻業(yè)務(wù)一般用同軸電纜傳送，業(yè)務(wù)用雙絞線傳送。

2.常用的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)2.1寬帶有線接入技術(shù)寬帶有線接入網(wǎng)技術(shù)包括：基于雙絞線的ADSL技術(shù)、基于HFC網(wǎng)〔光纖和同軸電纜混合網(wǎng)〕的CableModem技術(shù)、基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)以及光纖接入技術(shù)。2.1.1基于雙絞線的ADSL技術(shù)非對(duì)稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)〔ADSL〕是充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的雙絞線資源，實(shí)現(xiàn)高速、高帶寬的數(shù)據(jù)接入的一種技術(shù)。ADSL是DSL的一種非對(duì)稱版本，它采用FDM〔頻分復(fù)用〕技術(shù)和DMT調(diào)制技術(shù)，在保證不影響正常使用的前提下，利用原有的雙絞線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。

從實(shí)際的數(shù)據(jù)組網(wǎng)形式上看，ADSL所起的作用類似于窄帶的撥號(hào)Modem，擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)的傳送功能。按照OSI七層模型的劃分標(biāo)準(zhǔn)，ADSL的功能從理論上應(yīng)該屬于七層模型的物理層。它主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制、提供接口類型等一系列底層的電氣特性。同樣，ADSL的寬帶接入仍然遵循數(shù)據(jù)通信的對(duì)等層通信原那么，在用戶側(cè)對(duì)上層數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝后，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的同一層上進(jìn)行開(kāi)封。因此，要實(shí)現(xiàn)ADSL的各種寬帶接入，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)也必須有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相結(jié)合。

ADSL的接入模型主要由中央交換局端模塊和遠(yuǎn)端模塊組成，中央交換局端模塊包括中心ADSLModem和接入多路復(fù)用系統(tǒng)DSLAM，，遠(yuǎn)端模塊由用戶ADSLModem和濾波器組成。

ADSL能夠向終端用戶提供8Mbps的下行傳輸速率和1Mbps的上行速率，比傳統(tǒng)的28.8Kbps模擬調(diào)制解調(diào)器將近快200倍，這也是傳輸速率達(dá)128Kbps的ISDN〔綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)〕所無(wú)法比較的。與電纜調(diào)制解調(diào)器〔CableModem〕相比，ADSL具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)是：它是針對(duì)單一線路用戶的專線效勞，而電纜調(diào)制解調(diào)器那么要求一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的眾多用戶分享同一帶寬。盡管電纜調(diào)制解調(diào)器的下行速率比ADSL高，但考慮到將來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的用戶在同一時(shí)間上網(wǎng)，電纜調(diào)制解調(diào)器的性能將大大下降。另外，電纜調(diào)制解調(diào)器的上行速率通常低于ADSL。

2.1.2基于HFC網(wǎng)的CableModem技術(shù)基于HFC網(wǎng)〔光纖和同軸電纜混合網(wǎng)〕的CableModem技術(shù)是寬帶接入技術(shù)中最先成熟和進(jìn)入市場(chǎng)的，其巨大的帶寬和相對(duì)經(jīng)濟(jì)性使其對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)公司和新成立的電信公司很具吸引力。CableModem的通信和普通Modem一樣，是數(shù)據(jù)信號(hào)在模擬信道上交互傳輸?shù)倪^(guò)程，但也存在差異，普通Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與訪問(wèn)效勞器之間是獨(dú)立的，即用戶獨(dú)享傳輸介質(zhì)，而CableModem的傳輸介質(zhì)是HFC網(wǎng)，將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到某個(gè)傳輸帶寬與有線電視信號(hào)共享介質(zhì)；另外，CableModem的結(jié)構(gòu)較普通Modem復(fù)雜，它由調(diào)制解調(diào)器、調(diào)諧器、加/解密模塊、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、以太網(wǎng)集線器等組成，它無(wú)須撥號(hào)上網(wǎng)，不占用線，可提供隨時(shí)在線連接的全天候效勞。有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)寬帶網(wǎng)絡(luò)，具有實(shí)現(xiàn)用戶寬帶接入的根底。1998年3月，ITU組織接受了MCNS的DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)，確定了在HFC網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)，為電纜調(diào)制解調(diào)器〔CableModem〕系統(tǒng)的開(kāi)展提供了保證。與ADSL不同，HFC的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)CableModem不依托ATM技術(shù)，而直接依靠IP技術(shù)，所以很容易開(kāi)展基于IP的業(yè)務(wù)。通過(guò)CableModem系統(tǒng)，用戶可以在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)、IP、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)游戲等功能。此外，電纜調(diào)制解調(diào)器也沒(méi)有ADSL技術(shù)的嚴(yán)格距離限制。采用CableModem在有線電視網(wǎng)上建立數(shù)據(jù)平臺(tái)，已成為有線電視事業(yè)開(kāi)展的必然趨勢(shì)。2.1.3．基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)由局側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備組成。局側(cè)設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi)，用戶側(cè)設(shè)備一般位于居民樓內(nèi)；或者局側(cè)設(shè)備位于商業(yè)大樓內(nèi)，而用戶側(cè)設(shè)備位于樓層內(nèi)。局側(cè)設(shè)備提供與IP骨干網(wǎng)的接口，用戶側(cè)設(shè)備提供與用戶終端計(jì)算機(jī)相接的10/100BASE-T接口。局側(cè)設(shè)備具有會(huì)聚用戶側(cè)設(shè)備網(wǎng)管信息的功能。

寬帶以太網(wǎng)接入技術(shù)具有強(qiáng)大的網(wǎng)管功能。與其它接入網(wǎng)技術(shù)一樣，能進(jìn)行配置管理、性能管理、故障管理和平安管理；還可以向計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提供豐富的計(jì)費(fèi)信息，使計(jì)費(fèi)系統(tǒng)能夠按信息量、按連接時(shí)長(zhǎng)或包月制等計(jì)費(fèi)方式。

基于五類線的高速以太網(wǎng)接入無(wú)疑是一種較好的選擇方式。它特別適合密集型的居住環(huán)境，非常適合中國(guó)國(guó)情。因?yàn)橹袊?guó)居民的居住情況不象西方興旺國(guó)家，個(gè)人用戶居住分散，中國(guó)住戶大多集中居住，這一點(diǎn)尤其適合開(kāi)展光纖到小區(qū)，再以快速以太網(wǎng)連接到戶的接入方式。在局域網(wǎng)中IP協(xié)議都是運(yùn)行在以太網(wǎng)上，即IP包直接封裝在以太網(wǎng)幀中，以太網(wǎng)協(xié)議是目前與IP配合最好的協(xié)議之一。以太網(wǎng)接入手段已成為寬帶接入新潮流，它將快速進(jìn)入家庭。目前大局部的商業(yè)大樓和新建住宅樓都進(jìn)行了綜合布線，布放了5類UTP，將以太網(wǎng)插口布到了桌邊。以太網(wǎng)接入能給每個(gè)用戶提供10Mb/s或100Mb/s的接入速率，它擁有的帶寬是其它方式的幾倍或者幾十倍。完全能滿足用戶對(duì)帶寬接入的需要。ADSL雖然比56K速度快，但與以太網(wǎng)相比，還有很大差距，它只是人們邁向?qū)拵н^(guò)程中的一個(gè)過(guò)渡技術(shù)。ADSL和CableModem的費(fèi)用都很高，造價(jià)和本錢平均每一戶將超過(guò)1000元。而以太網(wǎng)每戶費(fèi)用在幾百元左右。所以以太網(wǎng)接入方式，在性能價(jià)格比上既適合中國(guó)國(guó)情，又符合網(wǎng)絡(luò)未來(lái)開(kāi)展趨勢(shì)。在商業(yè)大樓和新建高檔住宅樓，以太網(wǎng)接入將會(huì)是最有前途的寬帶接入手段。

2.2光纖接入技術(shù)光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為開(kāi)展的重點(diǎn)。光纖接入網(wǎng)指的是接入網(wǎng)中的傳輸媒質(zhì)為光纖的接入網(wǎng)。光纖接入網(wǎng)從技術(shù)上可分為兩大類：即有源光網(wǎng)絡(luò)(AON，ActiveOpticalNetwork)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON，PassiveOpticaOpticalNetwork)。2.2.1無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔PON〕無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是指OLT和ONU之間光分配網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有任何有源電子設(shè)備，主要采用光分路器分路。PON是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，由于消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，在各種寬帶接入技術(shù)中，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)以其容量大、傳輸距離長(zhǎng)、較低本錢、全業(yè)務(wù)支持等優(yōu)勢(shì)成為熱門技術(shù)。目前已經(jīng)逐步商用化的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)主要有TDM-PON〔APON、EPON、GPON〕和WDM-PON，它們的共同特點(diǎn)是：·可升級(jí)性好、低本錢，接入網(wǎng)中去掉了有源設(shè)備，從而防止了電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，降低了相應(yīng)的運(yùn)維本錢；·業(yè)務(wù)透明性較好，高帶寬，可適用于任何制式和速率的信號(hào)，能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬播送電視業(yè)務(wù)，支持三重播放〔Tripleplay，語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)〕業(yè)務(wù)；·高可靠性，提供不同業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的QoS保證，適應(yīng)寬帶接入市場(chǎng)IP化的開(kāi)展潮流，適于大規(guī)模應(yīng)用。2.2.2GPON技術(shù)1〕原理GPON傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是任何類型，用戶信號(hào)可以是基于分組的〔如IP/PPP，或EthernetMAC〕，或是持續(xù)的比特速率，或者是其它類型的信號(hào)；而GFP那么對(duì)不同業(yè)務(wù)提供通用、高效、簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行封裝，經(jīng)由同步的網(wǎng)絡(luò)傳輸；對(duì)于最靠近用戶的接入層來(lái)說(shuō)，GPON具有前所未有的高比特率、高帶寬；而其非對(duì)稱特性更能適應(yīng)未來(lái)的FTTH寬帶市場(chǎng)。因?yàn)槭褂脴?biāo)準(zhǔn)的8kHz〔125μ〕幀，從而能夠直接支持TDM業(yè)務(wù)。GPON傳輸網(wǎng)絡(luò)支持如下對(duì)稱和非對(duì)稱的線路速率選擇。上行速率下行速率0.15552Gbit/sup1.24416Gbit/sdown0.62208Gbit/sup1.24416Gbit/sdown1.24416Gbit/sup1.24416Gbit/sdown0.15552Gbit/sup2.48832Gbit/sdown0.62208Gbit/sup2.48832Gbit/sdown1.24416Gbit/sup2.48832Gbit/sdownGPON擁有高速寬帶及高效率傳輸?shù)奶匦?，GPON采用全新的傳輸會(huì)聚層協(xié)議“通用成幀協(xié)議〞〔GFP，GenericFramingProtocol〕，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)碼流的通用成幀規(guī)程封裝；另一方面又保持了G.983中與PON協(xié)議沒(méi)有直接關(guān)系的許多功。2.2.3EPON技術(shù)1)原理隨著IP技術(shù)的不斷改善，大多數(shù)的運(yùn)營(yíng)商已將IP技術(shù)作為數(shù)據(jù)的主要承載技術(shù)，由此也衍生出大量以以太網(wǎng)技術(shù)為根底的接入技術(shù)。IEEE802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)EPON技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性較好，上下行波長(zhǎng)是1310nm和1490nm，上下行速率為1.25Gp/s，傳輸距離10/20km，分路比16，主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)和語(yǔ)音。2〕特點(diǎn)下行采用純播送的方式：1、OLT為已注冊(cè)的ONU分配PON－ID；2、由各個(gè)ONU監(jiān)測(cè)到達(dá)幀的PON－ID以決定是否接收該幀；3、如果該幀所含的PON－ID和自己的PON－ID相同，那么接收該幀棄，反之那么丟棄。圖2-3上行采用時(shí)分多址接入〔TDMA〕技術(shù)：1、OLT接收數(shù)據(jù)前比較LLID注冊(cè)列表；2、每個(gè)ONU在由局方設(shè)備統(tǒng)一分配的時(shí)隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀；3、分配的時(shí)隙補(bǔ)償了各個(gè)ONU距離的差距，防止了各個(gè)ONU之間的碰撞。圖2-4隨著EPON技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用和芯片本錢的不斷降低，以及光纖鋪設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，EPON技術(shù)將很快成為FTTx的主要接入方式之一。2.2.4比較下EPON技術(shù)突出優(yōu)勢(shì)1、節(jié)省光纖：相比傳統(tǒng)技術(shù)，PON技術(shù)支持總線型、樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可節(jié)省大量主干光纖資源。2、無(wú)源分光:PON網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，大大降低讀書(shū)條件要求及維護(hù)需要，節(jié)省大量的部署、運(yùn)行及維護(hù)本錢。3、寬帶利用率高：EPON局端設(shè)〔OLT〕可以根據(jù)用戶不同業(yè)務(wù)需求，對(duì)每個(gè)ONU進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)分配，大大提升寬帶利用率。4、可管理性好：OLT支持每個(gè)ONU的遠(yuǎn)程控制，大大減少故障排除時(shí)間，減少維護(hù)本錢。5、本錢低：除了光纖本錢低外，隨著EPON的不斷開(kāi)展與成熟，EPON的設(shè)備本錢不斷降低，其系統(tǒng)設(shè)備的價(jià)格也不斷下降，與其他接入技術(shù)相比較低。6、相對(duì)于EPON技術(shù)，GPON技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)體系上更加復(fù)雜，與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的兼容性需考慮。另一方面，GPON技術(shù)相比EPON技術(shù)本錢更加昂貴，其產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有EPON技術(shù)興旺，所以綜合上述考慮EPON技術(shù)是現(xiàn)階段主要接入方式。

3天通苑西三區(qū)小區(qū)本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行數(shù)據(jù)3.1天通苑西三區(qū)小區(qū)總體情況及涉及用戶群狀況天通苑西三區(qū)小區(qū)位于雁塔區(qū)電子二路以西軍人效勞社附近。小區(qū)共有居民樓13棟，一面由6棟居民樓組成的U型樓群。另一面由7棟居民樓組成的U型樓群。兩座U字形居民樓群型均為6層，每層均為10戶，每個(gè)樓共2個(gè)單元因此，愛(ài)西華庭共10×6×2×13=1560戶。由于天通苑西三區(qū)小區(qū)的用戶數(shù)量較多，且根本為普通居民用戶。需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大。居民樓等用戶密集區(qū)域，廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和大量的接入數(shù)需要強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)核心為其保證充分動(dòng)力。并且由于接入單元的戶數(shù)較多，其管理工作非常復(fù)雜，因此在設(shè)備的性能要求具有足夠的擴(kuò)展性和智能性。另外，設(shè)備的平安性也同樣至關(guān)重要。因此對(duì)于愛(ài)西華庭網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要綜合考慮多方因素。3.2現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況現(xiàn)行小區(qū)的用戶接入方式為ADSL接入方式，其屬于銅線寬帶接入，ADSL是目前DSL中技術(shù)比較成熟的一種，也是普通家庭用戶中最普遍的一種。其優(yōu)點(diǎn)是帶寬相對(duì)較大、連接簡(jiǎn)單、本錢較小。ADSL系統(tǒng)主要是適合住宅用戶，它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的線分成了、上行和下行三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道。它在一對(duì)線上同時(shí)傳送一路高速下行數(shù)據(jù)、一路較低速率下行數(shù)據(jù)和一路模擬數(shù)據(jù)。各種信號(hào)以頻分復(fù)用方式占用不同頻段，低頻段傳輸語(yǔ)音信號(hào)，中間窄頻段傳輸上行信道數(shù)據(jù)和控制信息，剩下高頻段傳送下行信道數(shù)據(jù)和圖像。從而成功防止了相互之間的干擾。即便邊打與上網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行，也不會(huì)影響上網(wǎng)的速率和通話的質(zhì)量。通常ADSL在不影響正常通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。ADSL技術(shù)允許多種格式的數(shù)據(jù)、視頻信號(hào)、語(yǔ)音以銅線為媒介從局端傳給用戶終端，可以支持高速Internet/Intranet訪問(wèn)、視頻點(diǎn)播、在線業(yè)務(wù)、電視信號(hào)傳送等。但它們的缺點(diǎn)是覆蓋面有限，并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對(duì)稱的，上行傳輸數(shù)據(jù)傳輸速度較低。在實(shí)際應(yīng)用中，由于有傳輸高頻信號(hào)的限制，ADSL需要電信提供商端接入設(shè)備和用戶端口之間的傳輸距離不得超過(guò)5千米，也就是用戶的線連到局的距離不能超過(guò)5千米?？傊?，ADSL是眾多DSL技術(shù)中更為成熟的一種，其帶寬較大、投資較小、連接簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)使其開(kāi)展的很快。但從技術(shù)角度上看，ADSL技術(shù)對(duì)寬帶業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)仍是一種過(guò)渡性方法。3.3設(shè)備特點(diǎn)設(shè)備特點(diǎn):1.作為千兆IP交換平臺(tái)，它具有高達(dá)48G交換核心、96G的背板交換容量。2.寬窄帶一體化設(shè)計(jì)，采用豎插板式，同時(shí)支持寬帶和窄帶業(yè)務(wù)，具有高端口密度。每個(gè)子架可提供32個(gè)IO00MEPON光口，每個(gè)EPON口最大可帶64個(gè)ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)。以EPON方式提供時(shí)，假設(shè)分路比為l:64，每個(gè)ONU接2路，那么每個(gè)子架可支持2048線。2.2m機(jī)架支持3個(gè)AN5116-02的子架。該設(shè)備的業(yè)務(wù)會(huì)聚卡有EPON接口卡(每板兩個(gè)P0N口)、STM-1接口卡，上聯(lián)卡提供的上聯(lián)接口包括10/100/lO00M電口、1000M光口等，并都具有端口會(huì)聚功能。窄帶業(yè)務(wù)接口在采用E1接口時(shí)，支持V5協(xié)議;在采用軟交換時(shí)，支持MGCP/H.248/SIP協(xié)議。3.支持各種類型接口卡的熱拔插，并支持核心交換卡的主備倒換，以實(shí)現(xiàn)1+1保護(hù)。支持p0N卡的靈活配置，兩個(gè)P0N口既可配成提供EPON業(yè)務(wù)的1:1保護(hù)，也可配成兩路獨(dú)立的尸0N使用。4.當(dāng)光分路比為1:32時(shí)，至少能支持20公里的傳輸，分路比為1:64時(shí)，至少能支持10公里的傳輸。5.支持用戶線路測(cè)試、遠(yuǎn)端ONU斷纖自動(dòng)告警和遠(yuǎn)端ONU斷電自動(dòng)告警。支持對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)試和遠(yuǎn)端ONU的環(huán)回測(cè)試。6.每路PON支持多達(dá)192個(gè)邏輯通路，單ONU可提供3個(gè)互相獨(dú)立的LLID(邏輯通路)，為用戶提供良好的QoS;基于二層和三層的業(yè)務(wù)分類模式可為用戶提供靈活的業(yè)務(wù)映射選擇。7.采用-48V獨(dú)立電源分散式供電，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，不會(huì)因?yàn)殡娫磫?wèn)題而影響整個(gè)系統(tǒng)。支持遠(yuǎn)端電源備份，保證在斷電情況下業(yè)務(wù)仍然能夠暢通不少于1小時(shí)。8.支持全面的二層以太網(wǎng)交換功能，包括802.IQVLAN(基于端口和802.IQ兩種方式的VLAN)、802.lD生成樹(shù)協(xié)議(STP)、優(yōu)先級(jí)控制、IGMPsnooping、IGMPProxy、802.3x流量控制、端口鏡像、802.3ad端口聚合、MaC地址過(guò)濾/綁定、播送抑制等。支持802.lX認(rèn)證。支持MAC地址和IP地址的綁定及過(guò)濾、帶寬控制、VLAN(基于端口和802.lQ的兩種劃分方式)、流量控制等豐富的可運(yùn)營(yíng)、可管理電信特性。支持AES-128位的加密算法，為用戶提供良好的平安保障機(jī)制。9.具有強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)和帶寬共享能力，并能有效地提高帶寬利用率。具有靈活的帶寬管理能力，其基于SLA和優(yōu)先級(jí)的雙重管理模式能有效地保證用戶的最小指定帶寬需求和高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)(TDM)的低時(shí)延要求。10.系統(tǒng)支持ONU的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和自動(dòng)注冊(cè)，并支持先配置后發(fā)現(xiàn)的效勞方式。具有完善的網(wǎng)絡(luò)管理，方便的維護(hù)功能，豐富的可運(yùn)營(yíng)、可管理電信特性?；赟NMPvl/v2c的集中網(wǎng)管系統(tǒng)，支持RMON、TELNET、FTP等遠(yuǎn)程控制方式，也支持通過(guò)串口的本地管理。

4建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性4.1成熟的EPON技術(shù)綜合上述的比較簡(jiǎn)介，我們可知EPON技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出，經(jīng)過(guò)各組織的標(biāo)準(zhǔn)制定、運(yùn)營(yíng)商設(shè)備商的努力拓展、EPON的芯片和光模塊性能成熟，并且在中國(guó)電信的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)了EPON芯片級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的互通。與此同時(shí)，EPON產(chǎn)業(yè)鏈也進(jìn)一步成熟，并且形成了良性的競(jìng)爭(zhēng)格局。由于設(shè)備本錢不斷下降，其大規(guī)模推廣的可行性以到達(dá)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，并可廣泛運(yùn)用于城市和農(nóng)村的綜合接入。4.2用戶需求分析天通苑西三區(qū)小區(qū)共13幢居民樓共6*13*10=1560戶，需要開(kāi)通的業(yè)務(wù)有：寬帶業(yè)務(wù)和普通業(yè)務(wù)，來(lái)滿足小區(qū)用戶的新需求。由于天通苑西三區(qū)小區(qū)的樓宇分布密集，用戶數(shù)量多。需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大。居民樓等用戶密集區(qū)域，廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和大量的接入數(shù)需要強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)核心為其保證充分動(dòng)力。并且由于接入單元的數(shù)量眾多，其管理工作非常復(fù)雜，因此在設(shè)備的性能要求具有足夠的擴(kuò)展性和智能性。另外，設(shè)備的平安性也同樣至關(guān)重要。綜合考慮建設(shè)本錢和用戶需求以及該小區(qū)軟交換核心網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成，本文建議以FTTH的方式建造天通苑西三區(qū)小區(qū)接入網(wǎng)，建設(shè)好的接入網(wǎng)同時(shí)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)1、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：可以為用戶提供8M的帶寬，可以在長(zhǎng)期滿足基于以太網(wǎng)/IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要，比方用戶互聯(lián)網(wǎng)接入、文件下載、網(wǎng)絡(luò)游戲等各種業(yè)務(wù)。2、語(yǔ)音業(yè)務(wù)：可以為用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，包括采用VOIP〔將模擬聲音訊號(hào)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包的型式在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上做實(shí)時(shí)傳遞〕的軟交換語(yǔ)音以及各種增值業(yè)務(wù)和64kbit/s電路仿真方式的傳統(tǒng)。對(duì)于通訊技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)，軟交換方式最終將會(huì)成為由FTTx技術(shù)支持的實(shí)現(xiàn)方式。3、視頻業(yè)務(wù)：當(dāng)前用戶的視頻業(yè)務(wù)為電視臺(tái)提供的CATV，但正在向DTV方向轉(zhuǎn)移，由于政策關(guān)系，通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與上訴業(yè)務(wù)無(wú)太大關(guān)系。他們關(guān)心的是IPTV業(yè)務(wù)。對(duì)于IPTV，接入網(wǎng)要提供信息傳輸?shù)耐ǖ?，帶寬和通道的QoS保證能力便是IPTV業(yè)務(wù)能否提供的主要因素。5天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案5.1天通苑西三區(qū)小區(qū)組網(wǎng)設(shè)計(jì)對(duì)于新建住宅小區(qū)，宜采用FTTH和FTTB，ONU可設(shè)置在用戶端或樓道，分光器可設(shè)置在樓道或小區(qū)機(jī)房或地下室，對(duì)于老住宅小區(qū)，一般存在DSL或樓道交換機(jī)，宜采用FTTB或FTTN+DSL或局域網(wǎng)(LAN)的方式，可利用原有的DSL或LAN的線路與設(shè)備，節(jié)約投資。經(jīng)過(guò)考察天通苑西三區(qū)小區(qū)的樓房根本上是新建傳統(tǒng)住宅小區(qū)的多層板樓，一個(gè)單元住戶10戶左右，綜合考慮建設(shè)本錢和用戶需求以及該小區(qū)軟交換核心網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成，本文建議以FTTH的方式建造天通苑西三區(qū)小區(qū)接入網(wǎng)，建設(shè)好的接入網(wǎng)同時(shí)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)。如下圖：圖5-1天通苑西三區(qū)小區(qū)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平面圖設(shè)計(jì)圖5-2天通苑西三區(qū)小區(qū)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)天通苑西三區(qū)小區(qū)由中心機(jī)房OLT到小區(qū)光配線箱之間約2千米主干光纜用一根60芯光纜，之后兩個(gè)U型樓群各分30芯，一棟樓房分4芯，以此類推，在經(jīng)過(guò)1：32的分光器，一棟樓為4×32=128根光纖，一棟居民樓為120戶，保證每戶有獨(dú)立的光纖與每棟每層的樓層配線箱內(nèi)的ONU連接，余下的光纖作為備用。需要提到的是，每戶的ONU都放在樓層的樓層配線箱內(nèi)，ONU與用戶室內(nèi)信息點(diǎn)的距離不得超過(guò)100米。5.2天通苑西三區(qū)小區(qū)EPON組網(wǎng)方案光線路終端〔OLT〕配置及部署OLT設(shè)備的部署方案有兩種：eq\o\ac(○,1)OLT放置在中心機(jī)房；eq\o\ac(○,2)OLT放置在小區(qū)機(jī)房。兩種方案的設(shè)備配置根本相同，與小區(qū)內(nèi)的線路規(guī)劃無(wú)關(guān)。方案一的優(yōu)勢(shì)在于有利于利用中心機(jī)房現(xiàn)有的便利維護(hù)設(shè)施，有利于集中管理，不用增加小區(qū)機(jī)房設(shè)施的投入，缺點(diǎn)是如果距離遠(yuǎn)會(huì)需要長(zhǎng)距離光模塊。方案二的優(yōu)勢(shì)在于PON的傳輸距離短，缺點(diǎn)是增加機(jī)房設(shè)施投入，增加接入本錢。愛(ài)西華庭住宅小區(qū)距離中心機(jī)房距離均在2.0Km以內(nèi)，考慮集中維護(hù)和利用PON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，建議采用方案一，將OLT設(shè)備部署在中心機(jī)房，OLT支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分別在上行。分光配置光分路器是一個(gè)獨(dú)立的無(wú)源光器件，它可采用一級(jí)或多級(jí)分光，分光方式一般采用等功率方式，也可采用不等功率的方式，它可以放置在OLT節(jié)點(diǎn)、光分配點(diǎn)或用戶接入點(diǎn)上使用，具體放置在什么位置，采用幾級(jí)分光，要根據(jù)用戶分布情況而定。由于分光級(jí)數(shù)越多，附加衰減就越大，也就影響傳輸距離，一般分光盡量采用單級(jí)均勻分光方式。光分路器總分比是要根據(jù)PON系統(tǒng)設(shè)備支持度、帶寬規(guī)劃進(jìn)行設(shè)置的，考慮到天通苑西三區(qū)小區(qū)光分路器的端口利用率，初步采用1:32的分光比，主干光纜到小區(qū)經(jīng)光分路器分出分支光纜與每棟每層的樓層配線箱內(nèi)的ONU連接。5.2.3光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU〕配置ONU位于居民樓每層的樓層配線箱內(nèi)，并保證每戶一個(gè)。由于天通苑西三區(qū)小區(qū)共1560戶。那么所需ONU為1560個(gè)。圖5-2天通苑西三區(qū)小區(qū)FTTH布線光功率〔ODN〕預(yù)算ODN的光功率預(yù)算所允許的損耗定義為S/R和R/S〔S表示光發(fā)信參考點(diǎn)，R表示光收信參考點(diǎn)〕參考點(diǎn)之間的光損耗，以dB表示。這一損耗包括了光纖和無(wú)源光原件〔例如光分路器、活動(dòng)連接和光接頭等〕所引入的損耗。OND的允許損耗值對(duì)下行和上行方向是相同的。決定整個(gè)系統(tǒng)的光通道損耗的性能參數(shù)有以下面三項(xiàng)：ODN光通道間的最大損耗差；最大允許通道損耗，即最小發(fā)射功率和最高接受靈敏度的差。最小允許通道損耗，即最大發(fā)射功率和最低接受靈敏度的差。圖5-3常用光損耗估算值光通道的損耗計(jì)算方法有最壞值法、統(tǒng)計(jì)法和聯(lián)合設(shè)計(jì)法。鑒于接入網(wǎng)環(huán)境傳輸距離很短，通常無(wú)需使用聯(lián)合設(shè)計(jì)法，建議采用最壞值法。最壞值法是將所有光通道的光元件損耗值迭加起來(lái)即為ODN光通道的光損耗，這些損耗值都應(yīng)該是系統(tǒng)壽命終了前處于允許工作范圍內(nèi)任一點(diǎn)的數(shù)值。這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)顯然是十分平安的。對(duì)于FTTX工程，可根據(jù)以下接光接入網(wǎng)常用的工程數(shù)據(jù)估算本工程ODN的傳輸損耗：(1)OLT光發(fā)送電平:－4～2dbm(1490nm)；(2)OLT光接收電平:－30～－8dbm(1310nm)；(3)ONU光發(fā)送電平:－4～2dbm〔1310nm〕(4)ONU光接收電平:－30～－8dbm〔1490nm〕；上行ODN光功率損耗預(yù)算數(shù)值(db)備注ONU光發(fā)送電平－4～2OLT光接收電平－30～－8最大容許通道損耗26最小發(fā)送功率－最高接收靈敏度的差最小容許通道損耗10最大發(fā)送功率－最低接收靈敏度下行ODN光功率損耗預(yù)算數(shù)值(db)備注OLT光發(fā)送電平－4～2ONU光接收電平－30～－8最大容許通道損耗26最小發(fā)送功率－最高接收靈敏度的差最小容許通道損耗10最大發(fā)送功率－最低接收靈敏度建議的ODN衰耗：10～26db，在此根底上考慮3db充裕甩耗，所在ODN最大光功衰耗為23dB；根據(jù)本工程光纜線路的情況計(jì)算ODN衰耗值，計(jì)算依據(jù)如下：(1)G.652單模光纖衰耗：≤0.34dB/km〔1310nm〕；(2)光纖跳纖、尾纖插入損耗：0.1db～0.3db；(3)法蘭盤插入損耗：≤0.4db；(4)光纜熔接點(diǎn)：0.1db(5)1：4雙窗口單模光纖樹(shù)型耦合器的插入衰耗：≤7.1db；(6)1：8雙窗口單模光纖樹(shù)型耦合器的插入衰耗：≤10db；(7)1：16雙窗口單模光纖樹(shù)型耦合器的插入衰耗：≤13.5db；(8)1：32雙窗口單模光纖樹(shù)型耦合器的插入衰耗：≤16.6db項(xiàng)目主干光纜光分路器〔1：16〕光分路器〔1：4〕法蘭盤接入光纜光纜跳纖光纜熔接點(diǎn)衰耗合計(jì)(db)單位衰耗值(db)0.340.38數(shù)量1112133衰耗小計(jì)(db)0.340.340.60.3用最壞值法在G652光纖衰耗較大的1310nm估算光通道損耗；針對(duì)天通苑西三區(qū)小區(qū)，按照最遠(yuǎn)小區(qū)主干光纜2Km計(jì)算，從OLT的PON口到ONU的PON口，光通道最多經(jīng)過(guò)1：32分光器，8個(gè)法蘭盤，6個(gè)熔接點(diǎn)，那么：所以天通苑西三區(qū)小區(qū)的光路損耗=0.35×2+16.5+0.4×8+0.1×6=21dB，在建議的ODN衰耗之內(nèi)，可以保證數(shù)據(jù)和語(yǔ)音光信號(hào)可靠傳輸。5.3設(shè)備選型5.3.1OLT選型SmartAXMA5680T設(shè)備經(jīng)過(guò)北京地區(qū)接入網(wǎng)調(diào)查及比照OLT選用華為集團(tuán)MA5680T：MA5680T是華為技術(shù)推出的EPON接入產(chǎn)品，其提供高速率和高寬帶的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)接入。1、可以作為EPON系統(tǒng)中OLT設(shè)備和終端ONU設(shè)備配合使用。2、滿足FTTH光纖到戶、FTTB光纖到樓、基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等組網(wǎng)需求。3、支持P2PFE光接入及以太網(wǎng)級(jí)聯(lián)等寬帶接入業(yè)務(wù)，通過(guò)與光接入終端配合為用戶提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的FTTH接入。4、提供高帶寬長(zhǎng)距離接入，解決大規(guī)模光纖接入問(wèn)題。5、利用單根光纖提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，使用電信用戶個(gè)性化需求。MT5680T硬件結(jié)構(gòu)包括使用的機(jī)柜、機(jī)框、單板等相關(guān)硬件的規(guī)格和設(shè)備配置。圖5-4MT5680TMT5680T環(huán)境參數(shù)工作環(huán)境溫度：長(zhǎng)期工作溫度：-5℃到+45℃，短期工作溫度：-25℃到+55℃工作環(huán)境濕度：長(zhǎng)期工作濕度：5%RH到95%RH，短期工作濕度：-10%RH到100%RH，氣壓環(huán)境：70kpad到106kpa，海拔高度：2000km以內(nèi)MT5680T整體性能參數(shù):背板總線交換容量：1Tbit/s系統(tǒng)二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率：600Mpps主控板交換容量400Gbit/sMT5680T系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)表：愛(ài)西華庭共需OLT滿配子框兩個(gè)，可提供64個(gè)PON口。其中每棟樓要4個(gè)PON口，兩座U型樓群共13棟樓，共需52個(gè)PON口，余下PON口作為備用。5.3.2ONU選型onu選用華為HG8245CONU選用華為技術(shù)公司HG8245C，因?yàn)樵趯?shí)施小區(qū)的PON接入的時(shí)候，我們是采取FTTH的，所以我們將選擇華為HG8245C設(shè)備如下圖：圖5-6HG8245系列onu支持VLAN、支持IEEE802.3QVLAN協(xié)議，用戶可在布線結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過(guò)修改網(wǎng)絡(luò)配置，靈活建立虛禮局域網(wǎng)，劃分邏輯結(jié)構(gòu)，減少了組網(wǎng)本錢，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。支持組播業(yè)務(wù)功能，支持IGMPSNOOPING協(xié)議，提供了靈活的可控組播功能。豐富的QoS保障，可設(shè)置數(shù)據(jù)包具有高優(yōu)先級(jí)。支持VBAS、DHCPOPTION82。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3ah具有4個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列支持802.1P、PORT、MAC、TOS、DIFFSERV等方式的QoS支持802.1QVLAN和基于端口的VLAN支持基于端口的輸入和輸出帶寬控制：4K顆粒度，支持IGMPSNOOPING，MAC地址：ONU的每個(gè)以太網(wǎng)端口支持64個(gè)MAC地址，尺寸：200*170*45mm，電源：220VAC/50～60Hz，工作溫度：0℃～45℃，應(yīng)用適用性：可靈活應(yīng)用于FTTH模式、視頻監(jiān)控、網(wǎng)吧接入等。天通苑西三區(qū)小區(qū)共需ONU1560個(gè)，ONU提供FE口和POTS口，分別接五類線和雙絞線，并通過(guò)RJ45和RJ11與電腦和相連。5.3.3無(wú)緣分光器選型無(wú)源分光器選用浙江寧波3MGC-10011:32分光器:圖5-73M無(wú)源分光器5.4IP地址分配5.4.1IP地址概述IP地址包含許多方面，如構(gòu)建IP地址的計(jì)算、為數(shù)據(jù)到達(dá)目的地指定的IP地址類以及公有和私有IP地址。IP地址又可以分為IPV4〔IP第四版〕和IPV6〔IP第六版〕兩類地址，32位的IPV4地址是當(dāng)今最常用的地址類型，理論有大約40億個(gè)的主機(jī)地址，但是因?yàn)镮PV4地址不能被全球用戶所分配，所以就引申而來(lái)IPV6類型的IP地址，IPV6使用的是128位編碼，因此大大的能為全球所有用戶分配IP地址。在很多大學(xué)和重要機(jī)構(gòu)現(xiàn)在都開(kāi)始用IPV6作為其內(nèi)部網(wǎng)地址編碼；但是在EPON通信網(wǎng)絡(luò)中還是主要用的是IPV4的地址。對(duì)于IPV4地址，為了滿足不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的需求并幫助對(duì)其進(jìn)行分類，所以將IP地址分成不同類別，稱之為“類〞。為類分配IP地址稱為有類編址，在早期internet中類是有互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)指派機(jī)構(gòu)〔IANA〕確定的，每個(gè)IP地址都分為網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。此外，每個(gè)地址起始處的位或位序列可確定地址的類。圖5-8IP地址的分類5.4.2A、B、C類地址研究A類地址只是用32位數(shù)的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)地址，而其余三個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)表示主機(jī)地址的。A類地址的第一位始終為“0〞，所以可表示的最小數(shù)是十進(jìn)制的0〔00000000〕，可表示的最大網(wǎng)絡(luò)位數(shù)為十進(jìn)制127〔01111111〕。然而，需要保存網(wǎng)絡(luò)號(hào)得全0〔00000000〕和全1〔11111111〕，他們不能用作網(wǎng)絡(luò)地址。如果32位地址的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以1和126之間的值開(kāi)頭，那么它為A類地址。B類地址是以32為數(shù)的前兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)地址，其余兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)表示主機(jī)地址。對(duì)于B類地址的分配第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以二進(jìn)制數(shù)10開(kāi)頭可保證B類空間與A類空間的上限分開(kāi)。第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的其余6為可以填入1和0。因此，B類地址可表示的最小數(shù)是1000000〔十進(jìn)制128〕，可表示的最大數(shù)是10111111〔十進(jìn)制191〕。如果地址的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以128到191之間的值開(kāi)頭，那么它為B類地址。IP地址范圍如圖5-10所示對(duì)于C類的IP地址分配，我們采用A、B類IP地址的分配方法，因此得到第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)中包含192到223之間的數(shù)，那么它是為C類地址。圖5-9IP地址范圍5.4.3公有和私有IP地址網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)是通過(guò)Internet彼此連接的，而另一些網(wǎng)絡(luò)那么是私有的。如在學(xué)校寢室內(nèi)用傻瓜式搭建的TP-link路由器網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部主機(jī)獲取的IP地址就是私有IP地址，而私有IP地址是不能被路由到公網(wǎng)中的，下面我們來(lái)介紹公有和私有IP地址。公有IP地址Internet的穩(wěn)定性直接取決于公用網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性。因此，需要采用某種機(jī)制來(lái)確保地址的唯一性。這一機(jī)制最初是由InterNIC〔Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心〕的組織來(lái)負(fù)責(zé)，后來(lái)這一機(jī)構(gòu)演變成為IANA仔細(xì)管理IP地址的剩余供給，以確保不會(huì)出現(xiàn)公用地址重復(fù)的情況。如果重復(fù)了會(huì)造成Internet的不穩(wěn)定，并損害其將數(shù)據(jù)報(bào)傳送到使用重復(fù)地址的網(wǎng)絡(luò)的能力。而要獲取IP地址或地址塊，必須聯(lián)系Internet效勞提供商〔ISP〕。隨著Internet的快速開(kāi)展，公有地址幾乎用完，因此后來(lái)出現(xiàn)了一些技術(shù)來(lái)解決此類問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換〔Net〕、IPV6，如以下圖5.3公有IP地址：圖5.10公共IP地址私有IP地址雖說(shuō)Internet主機(jī)需要全球唯一的IP地址，但未連接到Internet上的私有主機(jī)可使用任何有效地址，只要其在私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是唯一的即可。但是由于許多私有網(wǎng)絡(luò)與公有網(wǎng)絡(luò)共存，因此是禁止占用“任意地址〞。在RFC1918文檔中，其中有提到建議將可用的IP地址空間快保存給私有網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于需要IP來(lái)支持應(yīng)用程序或主機(jī)的但無(wú)需連接到Internet的私有網(wǎng)絡(luò)，可以簡(jiǎn)單地使用分配給私有用途的地址。其中有三個(gè)IP地址塊〔一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)、16個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)和256個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)〕被指定為用于私有內(nèi)部用途，該范圍內(nèi)的地址不能在Inerter主干上路由。Internet路由器被配置成丟棄私有地址〔即不被路由到公網(wǎng)中〕。對(duì)于EPON中的IP地址來(lái)說(shuō)，在OLT和ONU的接入端我們是采用公有IP地址來(lái)給設(shè)備編號(hào)或配置IP地址，或者是從ONU一端到用戶端我們是采用動(dòng)態(tài)的IP地址。使用私有地址的網(wǎng)絡(luò)必須連接到Internet上時(shí)，必須將私有地址轉(zhuǎn)換成公有地址，轉(zhuǎn)換程序可以是NAT，而執(zhí)行NAT的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常是路由器〔router〕。圖5.11私有IP地址5.4.4小區(qū)用戶IP地址分配對(duì)于天通苑西三區(qū)小區(qū)用戶的IP地址分配，我們將會(huì)使用在小區(qū)中心機(jī)房設(shè)置華為科技集團(tuán)的MA5680TOLT，其主要功能和支持的業(yè)務(wù)。因?yàn)榇诵^(qū)是作為實(shí)驗(yàn)的目的來(lái)運(yùn)行EPON的，所以我們?yōu)樾^(qū)分配一個(gè)C類的地址池。由于小區(qū)用戶為1560，所以需要C類地址7個(gè)〔一個(gè)C類地址，就可以提供254個(gè)主機(jī)IP地址〕。分配如下：寬帶用戶地址段：/20，屬于C類地址；VoIP地址段：/16，屬于A類地址；IPTV地址段：/16，屬于A類地址；EPON設(shè)備管理地址段：/16，屬于A類地址順便要提到：IP地址池的分配是城域網(wǎng)的BAS的功能。用戶的電腦PPPOE撥號(hào)，經(jīng)過(guò)PON，到達(dá)BAS，BAS在地址池中選取一個(gè)IP，分配給用戶電腦。就可以發(fā)送用戶名和密碼到認(rèn)證效勞器，認(rèn)證效勞器通過(guò)認(rèn)證后，用戶就可以正常上網(wǎng)了，就是PPPOE撥號(hào)成功的全部過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中間，PON只是一個(gè)傳輸通道，不參與的IP分配。5.5網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇對(duì)于一些重要的應(yīng)用場(chǎng)所，我們要求接入網(wǎng)具有快速的保護(hù)倒換功能。因此，PON提供了多種不同線路備份、冗余。不同的接入網(wǎng)所應(yīng)用環(huán)境的需要而采用不同的保護(hù)倒換方案。冗余可以是整個(gè)PON的冗余，也可以是某一局部的冗余，但是在通信的高要求、高本錢的情況下，我們是采用低本錢高效率的冗余，而對(duì)于將整個(gè)PON來(lái)進(jìn)行冗余，那么本錢將是很昂貴的，下面將提到4種類型的