城域光接入網(wǎng)工程設(shè)計(jì).doc

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要論文的題目是“城域光接入網(wǎng)工程設(shè)計(jì)”，是通過(guò)光纖通信完成本地用戶業(yè)務(wù)接入，屬光纖接入網(wǎng)工程范疇。光纖通信具有傳輸容量大、傳輸損耗小、不怕電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于干線傳輸。在城域網(wǎng)和局域網(wǎng)中，目前光纖通信已發(fā)展到路邊FTTC，到大樓FTTB，到用戶FTTH。光纖通信在通信傳輸系統(tǒng)中占有越來(lái)越重要的位置。在世界范圍內(nèi)得到迅猛的發(fā)展和廣泛地應(yīng)用，并在人們心中享有很高的聲譽(yù)。本工程為華光園小區(qū)接入工程設(shè)計(jì)。利用錦州電信城域網(wǎng)光傳輸環(huán)，將ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）光接入網(wǎng)業(yè)務(wù)接入中心局OLT（光線路終端）：錦州中心機(jī)房華光園小區(qū)接入點(diǎn)。設(shè)計(jì)目的是為華光園小區(qū)安裝1536個(gè)語(yǔ)音信號(hào)、80個(gè)ADSL用戶等，并考慮滿足該小區(qū)遠(yuǎn)期業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需求。設(shè)計(jì)包括綜合接入網(wǎng)設(shè)備ONUF02A、傳輸設(shè)備OptiX155/622H及其他配套設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用，并充分利用原有設(shè)施，避免重復(fù)建設(shè)。關(guān)鍵詞：接入網(wǎng)；光纜；SDH同步數(shù)字系列；ONU光網(wǎng)絡(luò)單元 AbstractThe title of the dissertation is “The Design of Metropolitan Optical Access Network Engineering”, which can make the user access by using fiber communication. It belongs to the project of Fiber Access Network.Fiber communicating has the character of big capacity of delivering, low delivering cost, not being interrupted by electronics and magnetic field. So this technique is being used widely in main line communicating. In citys network and local network, up to now the fiber communicating has developed into FTTC (Fiber to the curb) and FTTB (Fiber to the building) and FTTH (Fiber to the home) .The fountain of fiber communicating is more important. In the world, this technique has been improved and used widely so it has very good reputation among users.This project for Hua Guangyuan plot turning on engineering design. Jinzhou use of optical telecommunications MAN ring, ONU (optical networking unit) OAN Services Access Centre, OLT (optical line terminal).Jinzhou center engine room - - Hua Guangyuan plot junction point.The design goal is the plot installs 1536 voice signals, 80ADSL users for Hua Guangyuan and so on, and considered that satisfies this plot forward service aggregate demand.The design includes optical integrate access network equipment ONUF02A(optical network unit), transmission equipment OptiX155/622H and other relating equipment to finish the project. The technique of the design must be advance, economical, safe, usable, using old equipments as possibly as and avoiding rebuilding.Key words:Accessing Network；Optical Fiber；SDH Synchronous Digital Hierarchy；ONU Fiber Network Unit目 錄第1章 概述11.1 光接入網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r與動(dòng)力11.2 發(fā)展目標(biāo)與意義21.3 系統(tǒng)分類與特點(diǎn)51.4 光接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)考慮5第2章 光接入網(wǎng)72.1 光接入網(wǎng)的定義72.2 光接入網(wǎng)的參考配置和功能結(jié)構(gòu)72.2.1 光接入網(wǎng)的參考配置72.2.2 光接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)92.3 光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)112.4 SDH自愈網(wǎng)142.5 OAN的應(yīng)用類型142.6 V5接口152.6.1 V5接口支持的業(yè)務(wù)162.6.2 V5接口的基本功能172.6.3 V5接口設(shè)備組網(wǎng)182.6.4 V5接口存在的問(wèn)題19第3章 工程設(shè)計(jì)213.1 工程任務(wù)及目的213.2 光纖及光纜213.2.1 本工程對(duì)光纖的基本要求213.2.2 光纖的特性參數(shù)233.2.3 對(duì)光纜的基本要求253.3 本工程采用的接口263.4 時(shí)鐘同步273.5 SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量確定283.6 SDH傳輸速率293.7 工程建設(shè)方案303.7.1 接入網(wǎng)建設(shè)的原則303.7.2 本工程組網(wǎng)方案313.8 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)323.9 本工程接入網(wǎng)設(shè)備簡(jiǎn)介343.10 話務(wù)量參數(shù)的選定353.11 工程配套設(shè)備36第4章 硬件配置及軟件實(shí)現(xiàn)374.1 Optix155/622H設(shè)備374.2 ONU面板384.3 OLT面板394.4 常用命令40參考文獻(xiàn)45致 謝46附錄47附錄59IV第1章 概述1.1 光接入網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r與動(dòng)力早在20世紀(jì)80年代前期，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究光纖接入網(wǎng)的有關(guān)技術(shù)；80年代末期，光纖接入網(wǎng)的有關(guān)技術(shù)就趨于成熟，達(dá)到實(shí)用化程度。20世紀(jì)90年代初期，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在相當(dāng)多的城市里建起了實(shí)用化的光纖接入網(wǎng)；90年代中期，光纖接入網(wǎng)得到迅速發(fā)展，成為通信建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)。就光纖接入網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而言，目前已基本形成。1996年，ITU-T通過(guò)了G.982建議，其目標(biāo)主要是針對(duì)2Mbit/s以下速率的窄帶光纖接入網(wǎng)(NPON)系統(tǒng)；從1998年開(kāi)始，ITU-T針對(duì)ATM寬帶無(wú)源光纖接入網(wǎng)(APON)，先后通過(guò)了G.983.1、G.983.2、G.983.3建議。另外，IEEE組織就以太網(wǎng)無(wú)源光接入網(wǎng)(EPON)也通過(guò)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。促使光纖接入網(wǎng)迅速發(fā)展的動(dòng)力主要有兩個(gè)：一是市場(chǎng)需求；二是技術(shù)支持。其具體表現(xiàn)可歸納為如下幾點(diǎn)：（1）人們對(duì)多媒體和寬帶新業(yè)務(wù)的需求不斷提高。隨著信息化社會(huì)的不斷發(fā)展，人們不再滿足于一般的電話和廣播電視業(yè)務(wù)，許多新業(yè)務(wù)，特別是寬帶新業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求急劇增加。例如，計(jì)算機(jī)通信、高速數(shù)字傳真、信息貯存、電子郵件、遙測(cè)遙控、股市行情、會(huì)議電視、有線電視、高清晰度電視、視頻點(diǎn)播以及各種數(shù)據(jù)檢索等等。這些業(yè)務(wù)不僅種類繁多，而且對(duì)傳輸質(zhì)量和可靠性的要求較高、而傳統(tǒng)的銅線接入網(wǎng)很難以較高的傳輸質(zhì)量，支持上述多種新業(yè)務(wù)，因此不能滿足信息業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求。為了滿足信息業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求，人們必須研究和發(fā)展光纖接入網(wǎng)。（2）光纖接入網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)成熟。光通信技術(shù)的成熟與發(fā)展，使光纖接入網(wǎng)中用到的各種設(shè)備與部件，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)都達(dá)到了實(shí)用化水平，為光纖接入網(wǎng)的工程實(shí)現(xiàn)提供了有力的支持。（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求用光纖支持局域網(wǎng)（LAN）構(gòu)建與接入。光纖綜合局域網(wǎng)的成熟和發(fā)展，有有力地促進(jìn)了光纖接入網(wǎng)的迅速發(fā)展。（4）一些銅線接入網(wǎng)需要改造和更新?lián)Q代?，F(xiàn)有的一些銅線接入網(wǎng)有許多難以克服的缺點(diǎn)和限制因素。例如，傳輸寬帶窄、損耗大、機(jī)線陳舊、維護(hù)費(fèi)用高以及地下管道擁擠、擴(kuò)容困難等。這種現(xiàn)狀很難適應(yīng)當(dāng)前和今后人們對(duì)通信的要求，因此必須加以必要的改造和更新?lián)Q代。 （5）光纖接入網(wǎng)的價(jià)格在下降。近年來(lái)，光纜與光器件的價(jià)格持續(xù)下降；而銅纜的價(jià)格卻持續(xù)上升。光纖接入網(wǎng)的初裝費(fèi)用已經(jīng)下降到接近銅線接入網(wǎng)的水平。在傳輸距離大約為23km以上時(shí)，光纖接入網(wǎng)的費(fèi)用已經(jīng)低于銅線接入網(wǎng)。在這種情況下，采用光纖接入網(wǎng)替代需要改造和更新的銅線接入網(wǎng)，當(dāng)然是最佳選擇。（6）引入光纖接入網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)全光通信的需要。光纖作為一種傳輸媒質(zhì)，它具有極寬的傳輸帶寬（可用帶寬達(dá)50THz（1THz=Hz）和較小的傳輸衰減（工作于1550nm波長(zhǎng)的單模光纖的最小傳輸衰減可達(dá)0.2dB/km）,因此，成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中長(zhǎng)途干線傳輸和局間中繼傳輸?shù)闹饕侄?。長(zhǎng)途有線傳輸中傳統(tǒng)的電通信方式正在逐步向光通信方式過(guò)渡。光通信的繼續(xù)發(fā)展，必然向接入網(wǎng)延伸，這是現(xiàn)代通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全光通信的需要。而且，只有引入光纖接入網(wǎng)，才能從根本上解決接入網(wǎng)的“瓶頸效應(yīng)”問(wèn)題，才能真正實(shí)現(xiàn)用戶端到端的信息高速公路。所以，光纖接入網(wǎng)是接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，限制光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要因素是用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力，而不是技術(shù)問(wèn)題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，光纖接入網(wǎng)將會(huì)不斷擴(kuò)大。盡管銅線接入網(wǎng)在目前接入網(wǎng)中仍然占據(jù)著支配地位，但從發(fā)展的觀點(diǎn)看，光纖接入網(wǎng)最終取代銅線接入網(wǎng)只是時(shí)間問(wèn)題。1.2 發(fā)展目標(biāo)與意義光纖接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，可以歸納為如下幾點(diǎn)： 提供從窄帶到寬帶多種業(yè)務(wù)； 建設(shè)適應(yīng)未來(lái)需要的通信基礎(chǔ)設(shè)施； 實(shí)現(xiàn)靈活的高可靠性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； 進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的使用效率； 降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)成本。引入光纖接入網(wǎng)的重要意義不僅在于可以從根本上解決接入網(wǎng)的“瓶頸效應(yīng)”問(wèn)題，而且還將整個(gè)電信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性變化。由于光纖具有傳輸帶寬寬和傳輸損耗小的突出優(yōu)點(diǎn)，因此引入光纖接入網(wǎng)可以使接入線路的傳輸距離大大延長(zhǎng)，從而使接入網(wǎng)的覆蓋范圍擴(kuò)大，如圖1.1所示。圖1.1 光纖接入網(wǎng)與銅線接入網(wǎng)服務(wù)區(qū)的比較這樣，可以減少整個(gè)電信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，從而使整個(gè)電信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化。引入光纖接入網(wǎng)還將利于全光通信網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，這將使電信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，使其從繁雜、不靈活、低效與低可靠性的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向簡(jiǎn)化、靈活、高效與高可靠性的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進(jìn)。圖1.2示出市內(nèi)電信網(wǎng)的兩種結(jié)構(gòu)模型。圖1.2（a）為市內(nèi)電信網(wǎng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，其特點(diǎn)是： 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，設(shè)備繁雜，投資費(fèi)用高； 節(jié)點(diǎn)之間不分層次，采用互聯(lián)方式； 業(yè)務(wù)種類少，用戶使用寬帶窄； 調(diào)度不靈活，網(wǎng)絡(luò)使用效率低； 可靠性差； 維護(hù)費(fèi)用高。圖1.2市內(nèi)電信網(wǎng)的演變圖1.2(b)為引入光纖接入網(wǎng)后市內(nèi)電信網(wǎng)的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)模型，其特點(diǎn)是： 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低； 接入網(wǎng)分饋線網(wǎng)和配線網(wǎng)兩個(gè)層次，其饋線網(wǎng)一般采用環(huán)型鏈路； 業(yè)務(wù)種類繁多，用戶使用帶寬寬； 調(diào)度靈活，網(wǎng)絡(luò)使用效率高； 采用環(huán)型網(wǎng)，可靠性高； 網(wǎng)絡(luò)智能化水平高，維護(hù)費(fèi)用低。電信網(wǎng)的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，具有三個(gè)顯著特點(diǎn)：一是用戶區(qū)的寬帶化，可以提供多種新業(yè)務(wù)，特別是寬帶新業(yè)務(wù)；二是網(wǎng)絡(luò)的層次化，從端局到遠(yuǎn)端之間的傳輸網(wǎng)擔(dān)負(fù)主干線任務(wù)，從遠(yuǎn)端到用戶之間的傳輸網(wǎng)擔(dān)負(fù)支線任務(wù)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，節(jié)省了建設(shè)投資；三是環(huán)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)可靠性顯著提高。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅便于進(jìn)行業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度和網(wǎng)路的靈活組織，使網(wǎng)絡(luò)資源得到充分共享，是網(wǎng)絡(luò)效能得到最大發(fā)揮，而且也為新業(yè)務(wù)和新技術(shù)的平穩(wěn)引入提供了基本平臺(tái)。1.3 系統(tǒng)分類與特點(diǎn)光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)可分為兩大類，即有源光網(wǎng)絡(luò)（AON-Active Optical Network）系統(tǒng)與無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON-Passive Optical Network)系統(tǒng)。兩者的區(qū)別在于光配線網(wǎng)中所采用的分（合）路設(shè)備：前者采用PDH或SDH有源電復(fù)用設(shè)備作為分（合）路設(shè)備；而后者采用簡(jiǎn)單的無(wú)源光分路器作為分（合）設(shè)備。AON系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：存在有源電復(fù)用設(shè)備造成的傳輸“瓶頸效應(yīng)”，且系統(tǒng)成本與維護(hù)費(fèi)用高；PON系統(tǒng)的主要特點(diǎn)則與其相反，即不存在有源電復(fù)用設(shè)備造成的傳輸“瓶頸效應(yīng)”，故能充分利用的寬帶傳輸特性，同時(shí)具有系統(tǒng)成本與維護(hù)費(fèi)用低、業(yè)務(wù)透明等一系列優(yōu)點(diǎn)。與AON相比，PON的發(fā)展更為迅速。PON已由早期的窄帶接入PON (NPON)發(fā)展到目前的寬帶接入PON(BPON)。根據(jù)所采用的傳輸技術(shù)不同，目前BPON又出現(xiàn)了APON和EPON兩類：前者采用ATM傳輸技術(shù)；后者采用以太網(wǎng)傳輸技術(shù)。1.4 光接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)考慮綜上所述，各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各有其特點(diǎn)，因而在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮現(xiàn)有的或規(guī)劃的遠(yuǎn)端局站的地理位置、重要性、需要提供的業(yè)務(wù)（窄帶/寬帶、單向/雙向）、保護(hù)要求、經(jīng)濟(jì)性以及維護(hù)管理考慮等。通常接入網(wǎng)采用PDH系統(tǒng)時(shí)，雙星結(jié)構(gòu)和樹(shù)形結(jié)構(gòu)是兩種最經(jīng)濟(jì)的適合小企事業(yè)用戶和住宅居民用戶的結(jié)構(gòu)，而星形則適合于幾十線以上的大企事業(yè)用戶。采用SDH系統(tǒng)時(shí)，原則上適于任何結(jié)構(gòu)，初期主要應(yīng)用為雙星結(jié)構(gòu)和總線結(jié)構(gòu)，以后將會(huì)應(yīng)用較多的環(huán)形結(jié)構(gòu)。實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)則更加多樣化。總之，光纖接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)有個(gè)優(yōu)化問(wèn)題，這取決于許多經(jīng)濟(jì)的和技術(shù)上的諸多因素。概括起來(lái)有如下幾點(diǎn)：1、技術(shù)方面的因素1）帶寬能力。是窄帶業(yè)務(wù)或是寬帶業(yè)務(wù)，或者是兩者兼有。近期（35年）和中遠(yuǎn)期（710年，或更長(zhǎng)）有何變化？2）業(yè)務(wù)范圍和可能提出的新業(yè)務(wù)要求。3）網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、管理和安全考慮。4）何種線路、設(shè)備及元部件性能最優(yōu)良。5）何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能滿足技術(shù)要求。2、經(jīng)濟(jì)方面因素1）何種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)共享線路與設(shè)備（包括元器件）最顯著。2）何種網(wǎng)絡(luò)布局、節(jié)點(diǎn)設(shè)置最省投資。3）何種設(shè)備、部件最省錢。4）其他，包括施工方法、施工周期、工作壽命以及網(wǎng)絡(luò)生存能力等。3、地理環(huán)境與人口因素1）網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的地理位置。2）網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的環(huán)境條件，包括氣象條件。3）人口分布與發(fā)展。4）網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)將來(lái)可能發(fā)生的重大變化，如新人口住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)以及新工業(yè)區(qū)等。4、規(guī)劃化和標(biāo)準(zhǔn)化因素1）網(wǎng)絡(luò)接口、各種接口、速率等級(jí)等應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并在具體做法上規(guī)范化。2）選用的線路、設(shè)備、零部件等應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。以上是選擇和實(shí)際光纖用戶時(shí)必須考慮的因素。第2章 光接入網(wǎng)2.1 光接入網(wǎng)的定義一個(gè)接入鏈路定義為一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)接口(V)和單個(gè)用戶接口(T)之間的全部傳輸手段。由于網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)不同，因此接入鏈路不對(duì)稱。光接入網(wǎng)(OAN)定義為共享相同網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口并由光接入傳輸系統(tǒng)所支持的接入鏈路群。由一個(gè)光線路終端（OLT）、至少一個(gè)光配線網(wǎng)（ODN）、至少一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）及適配設(shè)施（AF）組成，可能包含若干與同一OLT相連的ODN。如圖2.1所示。圖2.1 光接入網(wǎng)的基本框圖2.2 光接入網(wǎng)的參考配置和功能結(jié)構(gòu)2.2.1 光接入網(wǎng)的參考配置由光接入網(wǎng)(OAN)的定義可以看到，一般情況下，OAN是一個(gè)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光傳輸系統(tǒng)。從系統(tǒng)配置上可分為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)和有源光網(wǎng)絡(luò)(AON)，如圖2.2所示。圖2.2中的英文縮寫(xiě)詞含義如下：ODN：光配線網(wǎng)絡(luò)，它是OLT和ONU之間的光傳輸媒質(zhì)，由無(wú)源光器件組成。OLT：光線路終端。它提供OAN網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，并且連接一個(gè)或多個(gè)ODN。ONU：光網(wǎng)絡(luò)單元。它提供OAN用戶側(cè)接口，并且連接一個(gè)ODN。ODT：光遠(yuǎn)程終端。由光有源設(shè)備組成。AF：適配功能。UNI：用戶網(wǎng)絡(luò)接口。SNI；業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口。S：光發(fā)送參考點(diǎn)。R：光接收參考點(diǎn)。V：與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)間的參考點(diǎn)。T：與用戶終端間的參考點(diǎn)。a：AF與ONU間的參考點(diǎn)。圖2.2 光接入網(wǎng)的參考配置無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)由于在OLT和ONU之間沒(méi)有任何有源電子設(shè)備，對(duì)各種業(yè)務(wù)呈透明狀態(tài)，易于升級(jí)擴(kuò)容，便于維護(hù)管理。ITU-T根據(jù)技術(shù)推動(dòng)和市場(chǎng)導(dǎo)向的方針，制定G.982“支持ISDN基群速率的光接入網(wǎng)”、正在制定G.PONB“支持大于ISDN基群速率的光接入網(wǎng)”等兩個(gè)建議。該系統(tǒng)由于其低的接入成本，受到很多電信主管部門和運(yùn)營(yíng)部門的重視。不足之處是OLT與ONU之間的距離和容量受到一定的限制。有源光網(wǎng)絡(luò)中，用有源設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如SDH環(huán)網(wǎng)）的ODT代替無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中的ODN，傳輸距離和容量大大增加，易于擴(kuò)展帶寬，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運(yùn)行的靈活性大。不足的地方是有源設(shè)備需要機(jī)房、供電、維護(hù)等。兩種網(wǎng)絡(luò)的綜合使用，構(gòu)成能接入不同容量的用戶，提供窄帶業(yè)務(wù)員、寬帶業(yè)務(wù)的光接入網(wǎng)?？偟膩?lái)說(shuō)，隨著信息傳輸向全數(shù)字化過(guò)渡，光接入方式必然成為寬帶接入網(wǎng)的最終解決方法。目前，用戶網(wǎng)光纖化主要有兩個(gè)途徑，一是基于現(xiàn)有電話銅纜用戶網(wǎng)，引入光纖和光接入傳輸系統(tǒng)、改造成光接入網(wǎng)。二是基于有線電視（CATV）同軸電纜網(wǎng)，引入光纖和光傳輸系統(tǒng)，改造成光纖、同軸混合網(wǎng)(HFC)，它是CATV網(wǎng)和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，是目前將光纖逐漸推向用戶的一種較經(jīng)濟(jì)的方式。2.2.2 光接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)圖2.2上半部分從業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（V接口）到用戶網(wǎng)絡(luò)接口（T接口）稱為無(wú)源光接入鏈路。光接入網(wǎng)可以定義為共享同一網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路，它由光線路終端（OLT）、光配線網(wǎng)（ODN）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）及適配功能（AF）組成。用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與中心局（CO）的不同交換接口相連以支持不同的業(yè)務(wù)，光線路終端通過(guò)光配線網(wǎng)與若干光網(wǎng)絡(luò)單元相連。光網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)用戶網(wǎng)絡(luò)接口為一個(gè)或多個(gè)用戶服務(wù)。在無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中，ODN為采用無(wú)源光分支器件的點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)。下面對(duì)幾個(gè)主要功能結(jié)構(gòu)的作用作一簡(jiǎn)要介紹。1、光線路終端（OLT）為光接入網(wǎng)提供至少一個(gè)與本地交換機(jī)的接口。OLT可以直接設(shè)在本地交換機(jī)處，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端，與遠(yuǎn)端集中器或復(fù)用接口，分離交換和非交換業(yè)務(wù)，管理來(lái)自光網(wǎng)絡(luò)單元的信令和監(jiān)控信息，為ONU及本身提供維護(hù)和供給功能。其功能框圖如2.3所示。圖2.3 OLT功能框圖為了使客戶得到更多的選擇，華為開(kāi)發(fā)了SmartAXMA5680T全光接入平臺(tái)，該平臺(tái)可同時(shí)支持GPON、EPON和P2P三種主流的光接入技術(shù)，支持GPON、EPON、P2P業(yè)務(wù)單板混插，能夠靈活適應(yīng)不同的場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求，為客戶的技術(shù)選擇和將來(lái)的技術(shù)升級(jí)提供了有力的保障和便利。2、光配線網(wǎng)為OLT和ONU提供光傳輸手段，完成光信號(hào)功率的分配。ODN是由無(wú)源光器件（諸如光纖光纜、光連接器、光分路器和波分復(fù)用器等）組成的純無(wú)源光配線網(wǎng)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般為樹(shù)形、星型及總線型。其中樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2.4所示。圖2.4 ODN結(jié)構(gòu)在ODN中用到的主要無(wú)源光器件有：光纖、光纜、光連接器、光分路器和光放大器等。目前，華為已為全球多個(gè)運(yùn)營(yíng)商提供ODN咨詢、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)和工程實(shí)施等方面的服務(wù)，積累了豐富的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，可為客戶提供全面的ODN解決方案。3、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）提供用戶側(cè)通往ODN的光接口。其網(wǎng)絡(luò)側(cè)是光接口，而用戶側(cè)是電接口，因此光網(wǎng)絡(luò)單元需要光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能，還要完成對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、復(fù)用、信令處理和維護(hù)管理功能。根據(jù)ONU在光接入網(wǎng)中所處的位置不同，可以將光接入網(wǎng)劃分為三種類型，即光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)和光纖到家(FTTH)。ONU的結(jié)構(gòu)框圖如圖2.5所示。圖2.5 ONU功能框圖4、適配功能（AF）為ONU和與用戶設(shè)備提供適配功能，具體物理實(shí)現(xiàn)則既可以包含在ONU內(nèi)，也可以完全獨(dú)立。以FTTC為例，ONU與基本速率NT1（相當(dāng)AF）在物理上是分開(kāi)的。當(dāng)ONU與AF獨(dú)立時(shí)，則AF還要提供在最后一段引入線上的業(yè)務(wù)傳送功能。 圖2.2中發(fā)送參考點(diǎn)S是緊靠在發(fā)送機(jī)（ONU或OLT）光連接器前的光線點(diǎn)；a參考點(diǎn)是ONU與AF之間的參考點(diǎn)；V參考點(diǎn)是用戶接入網(wǎng)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)間參考點(diǎn)；T參考點(diǎn)是用戶網(wǎng)絡(luò)接口參考點(diǎn)；Q3是網(wǎng)管接口，通過(guò)Q3接口可與電信管理網(wǎng)(TMN)相連，TMN實(shí)施對(duì)OAN的操作管理維護(hù)(OAN)功能。有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）的參考配置見(jiàn)圖2.2中的下半部分，主要由光線路終端(OLT)、光遠(yuǎn)程終端(ODT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)、適配功能單元(AF)和光纖傳輸線路構(gòu)成。ODT可以是一個(gè)有源復(fù)用設(shè)備、遠(yuǎn)端集線器(HUB)，也可以是一個(gè)環(huán)網(wǎng)，其主要功能與OLT類似，故也稱為遠(yuǎn)端光線路終端(ROLT)。AON與PON主要區(qū)別在ODT與ODN，AON中的ODT包括有源設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如SDH環(huán)網(wǎng)），同時(shí)也可以包括ODN的功能。一般有源光網(wǎng)絡(luò)屬于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光通信系統(tǒng)，其中點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光通信系統(tǒng)僅是一個(gè)特例，即只有一對(duì)OLT和ONU。例如，ODT可以包括通用的用戶環(huán)路光纖傳輸系統(tǒng)（UDLC，也稱為用戶環(huán)路載波SLC）、靈活接入的用戶環(huán)路光纖傳輸系統(tǒng)(FDLC)、綜合的用戶環(huán)路光纖傳輸系統(tǒng)(IDLC)、普通的PDH系統(tǒng)、SPDH系統(tǒng)、PSDH系統(tǒng)、SDH網(wǎng)絡(luò)等等。2.3 光接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光纖接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是其基礎(chǔ)技術(shù)之一。所謂拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)泛指網(wǎng)絡(luò)的布局和形狀，進(jìn)一步可分為物理配置結(jié)構(gòu)和邏輯配置結(jié)構(gòu)。物理配置結(jié)構(gòu)指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、傳輸鏈路的布局和幾何排列，反應(yīng)物理形狀和物理上的連接性。邏輯配置結(jié)構(gòu)指各信號(hào)通道在光纖中使用的方式，反應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)的邏輯形狀和邏輯上的連接性。一個(gè)物理配置結(jié)構(gòu)可以同時(shí)支持幾種不同的邏輯配置結(jié)構(gòu)。通常，邏輯配置結(jié)構(gòu)決定了業(yè)務(wù)特性（如單向廣播還是雙向交互型業(yè)務(wù)），而且比較容易修改。物理配置結(jié)構(gòu)決定了給定結(jié)構(gòu)最終可以獲得的可靠性，而且難以修改，希望有較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、功能配置、可靠性等有重要影響。本論文著重從物理配置結(jié)構(gòu)的角度介紹各種主要實(shí)用光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。1、總線型結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)有一條共享主干信道。該信道可使用一根雙向傳輸?shù)墓饫w線路或兩根單向傳輸?shù)墓饫w線路，線路終點(diǎn)不閉合，各個(gè)終端用光耦合器互連到共享信道上，采用時(shí)分多路、頻分多路等方法使各節(jié)點(diǎn)共享同一條信道。從端局發(fā)出的信號(hào)為所有用戶所接收，每個(gè)用戶根據(jù)所用復(fù)用方法挑選出屬于自己的信號(hào)，因而只要總線帶寬足夠?qū)?，不僅傳送低速雙向業(yè)務(wù)沒(méi)有問(wèn)題，而且傳送分配型業(yè)務(wù)也沒(méi)有問(wèn)題。這種網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增減節(jié)點(diǎn)容易，一個(gè)節(jié)點(diǎn)功能出故障時(shí)不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)，由于共享主干信道而造價(jià)相對(duì)較低。但缺點(diǎn)是損耗累積，用戶接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高，對(duì)主干光纖的依賴性太強(qiáng)，總線本身出故障時(shí)網(wǎng)絡(luò)將受到損害。2、單星形結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)是用光纖將位于電信交換局的OLT與用戶直接相連，基本上都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，與現(xiàn)有銅纜接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)相似。每戶都有單獨(dú)的一對(duì)線，直接連到電信局。因此，單星型可與原有銅線網(wǎng)絡(luò)兼容；用戶之間互相獨(dú)立，保密性好，升級(jí)和擴(kuò)容容易，只要兩端的設(shè)備一換就可開(kāi)通新業(yè)務(wù)，適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是成本太高，每戶都需要單獨(dú)的一對(duì)光纖或一根光纖雙向波分復(fù)用，要通向千家萬(wàn)戶，就需要上千芯的光纜，難于處理，而又每戶都需要專用的光源和檢測(cè)器，相當(dāng)復(fù)雜。總之，星形結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)服務(wù)和成本高的特點(diǎn)決定了它十分適合于傳輸成本相對(duì)于交換成本較低的場(chǎng)合，如幾十線以上的大型企業(yè)事業(yè)用戶就是這種結(jié)構(gòu)的最佳服務(wù)對(duì)象，靈活接入復(fù)用器也是適合這種應(yīng)用場(chǎng)合的系統(tǒng)。 3、雙星形結(jié)構(gòu)雙星形結(jié)構(gòu)是單星形結(jié)構(gòu)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，適合于網(wǎng)徑更大的范圍。在每一條線路中設(shè)置遠(yuǎn)端分配單元(RDU)，節(jié)點(diǎn)功能越多，則網(wǎng)絡(luò)性能越佳。遠(yuǎn)端分配單元主要是將信息分別送入每個(gè)用戶，并把用戶的上行信息集中送入端局。其節(jié)點(diǎn)是由無(wú)源器件所組成，又稱為無(wú)源雙星形網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱雙星網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)，無(wú)源器件用來(lái)完成選路、交接和測(cè)試功能，例如用星形耦合器，采用波分復(fù)用或時(shí)分復(fù)用來(lái)分離不同通路。這種網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)點(diǎn)，是目前采用較多的一種結(jié)構(gòu)。由于RDU將一些用戶信息流復(fù)用后在一根光纖中傳輸，所以能夠做到光、電器件和傳輸媒介的共享，降低了每個(gè)用戶的成本。此外，維護(hù)費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)，易于擴(kuò)容升級(jí)，業(yè)務(wù)變換更靈活，能充分利用光纖的帶寬。而且容易與B-ISDN銜接，所以該結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。4、有源雙星形結(jié)構(gòu)它在中心局的OLT與用戶之間增加了一個(gè)有源節(jié)點(diǎn)。中心局與有源節(jié)點(diǎn)之間共用光纖，利用時(shí)分復(fù)用(TDM)或頻分復(fù)用(FDM)傳送較大容量的信息，到有源節(jié)點(diǎn)處再換成較小容量的信息流，傳到千家萬(wàn)戶。其優(yōu)點(diǎn)是靈活性較強(qiáng)，中心局與有源節(jié)點(diǎn)間共用光纖，光纜芯數(shù)較少，降低了費(fèi)用。缺點(diǎn)是有源節(jié)點(diǎn)部分復(fù)雜，成本高，維護(hù)不方便；另外，如要引入寬帶新業(yè)務(wù)，將系統(tǒng)升級(jí)，則需將所有的光電設(shè)備都更換，或采用波分復(fù)用疊加的方案，這比較困難?？傊性措p星形結(jié)構(gòu)是一種經(jīng)濟(jì)的演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，很適用于傳輸距離較遠(yuǎn)，用戶密度較高的企事業(yè)用戶和住宅居民用戶區(qū)。特別是遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)采用SDH復(fù)用器的雙星結(jié)構(gòu)不僅覆蓋距離遠(yuǎn)，而且容易升級(jí)至高帶寬，利用SDH特點(diǎn)可以靈活地向用戶單元分配所需的任意帶寬。5、無(wú)源多星形結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)保持了雙星形結(jié)構(gòu)饋線光纖容量共享的優(yōu)點(diǎn)，雖然要在一個(gè)或多個(gè)位置進(jìn)行無(wú)源分路，需要許多光分路耦合器，但此結(jié)構(gòu)在光纖帶寬方面的利用則更為有效。若有眾多用戶被收容在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)初建費(fèi)用將會(huì)明顯降低。6、樹(shù)形結(jié)構(gòu)這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用了較多的光分路耦合器，即光無(wú)源分路器，因而也叫無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，由于在交換箱（相當(dāng)于遠(yuǎn)端局）和分線盒等位置采用光分路耦合器進(jìn)行光功率（即光信號(hào)）分配，因此，光纖可以共享。此外，除了端局和用戶終端之外不包括任何有源器件，因而，對(duì)帶寬、波長(zhǎng)和傳輸方法沒(méi)有任何限制，但是樹(shù)形結(jié)構(gòu)保密性容易受損，用戶側(cè)收發(fā)設(shè)備較復(fù)雜?？傊?，這種結(jié)構(gòu)十分適合那些目前僅有4線以上電話業(yè)務(wù)需求，而對(duì)雙向?qū)拵I(yè)務(wù)需求不迫切或不明朗的小企事業(yè)用戶和住宅居民用戶，特別是新建區(qū)。7、環(huán)形結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的所有節(jié)點(diǎn)都共用同一條公共鏈路，形成一個(gè)環(huán)型封閉回路，節(jié)點(diǎn)之間也可以雙向傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是提高了線路設(shè)定的自由度和靈活性，環(huán)型結(jié)構(gòu)的自愈功能大大提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。環(huán)型結(jié)構(gòu)的傳輸速率較高，價(jià)格較貴，在目前的接入網(wǎng)中應(yīng)用不多。以上是光纖接入網(wǎng)的一些典型結(jié)構(gòu)，而在實(shí)際的工作中，除了采用上述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)外，還可使用有源和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)并用以及多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合，即所謂的混合結(jié)構(gòu)網(wǎng)。這樣做主要是根據(jù)客觀實(shí)際需要而定。各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能比較：在這一節(jié)中我們較詳細(xì)地介紹了光纖用戶網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及主要性能。現(xiàn)在將其中最基本的四種結(jié)構(gòu)，即總線型、星形、環(huán)形以及樹(shù)形進(jìn)行匯總性比較。并且，除了經(jīng)濟(jì)性外，偏重于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)、管理以及在發(fā)展過(guò)程中的適應(yīng)性?，F(xiàn)將比較結(jié)果結(jié)構(gòu)示于表2.1。表2.1 各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能比較比較內(nèi)容總線形星形環(huán)形樹(shù)形成本投資（光纜與低最高低低續(xù)表電子器件）維護(hù)與運(yùn)行測(cè)試很困難清除故障所需時(shí)間長(zhǎng)較好測(cè)試?yán)щy需光功率分配器和光網(wǎng)絡(luò)單元安全性能很安全安全很安全很安全可靠性比較好最差很好比較好用戶規(guī)模適于中等規(guī)模適于大規(guī)模適合于有選擇性用戶適于大規(guī)模新業(yè)務(wù)要求容易提供容易提供向每個(gè)用戶提供較困難向每個(gè)用戶提供較困難帶寬能力高速數(shù)據(jù)基群接入視頻基群接入基群接入和視頻高速2.4 SDH自愈網(wǎng) 最簡(jiǎn)單的自愈網(wǎng)形式是自動(dòng)線路保護(hù)倒換，基本原理是當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)把信息從工作通道倒換到保護(hù)通道，恢復(fù)業(yè)務(wù)的正常傳送。其結(jié)構(gòu)有兩種保護(hù)方式：1+1和1+N。 a.1+1保護(hù)：1+1方式采用并發(fā)優(yōu)收，即在發(fā)送端永久的把工作段和保護(hù)段相連接，而在接收端同時(shí)監(jiān)控工作段和保護(hù)段上的信息。正常工作，從工作段下載信號(hào)；當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，從保護(hù)段下載信號(hào)。 b.1+N：N=114。自愈網(wǎng)有一個(gè)保護(hù)段，N個(gè)工作段（保護(hù)段由N個(gè)工作段公用，當(dāng)其中任意一個(gè)工作段出現(xiàn)故障時(shí)，均可確保出現(xiàn)故障的工作段上的信息倒換到保護(hù)段。 正常工作時(shí)，可將保護(hù)段用來(lái)傳輸額外業(yè)務(wù)，但一旦需要保護(hù)倒換時(shí)，額外的業(yè)務(wù)將隨之丟失。2.5 OAN的應(yīng)用類型一般來(lái)說(shuō)，從中心局的交換機(jī)輸出的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)位于中心局的光終端設(shè)備光線路終端(OLT)變成光信號(hào)，經(jīng)光纖傳輸后，到達(dá)用戶附近的光終端設(shè)備光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)，變換成電信號(hào)后，傳至用戶設(shè)備。根據(jù)光纖向用戶延伸的距離，即ONU所設(shè)置的位置，光纖接入網(wǎng)又有多種應(yīng)用形式：（1）光纖到家，F(xiàn)iber to the Home(FTTH)；（2）光纖到路邊，F(xiàn)iber to the Curb (FTTC)；（3）光纖到大樓，F(xiàn)iber to the Building(FTTB)；（4）光纖到辦公室，F(xiàn)iber to the Office(FTTO)；（5）光纖到樓層，F(xiàn)iber to the Floor(FTTF)；（6）光纖到小區(qū)，F(xiàn)iber to the Zone (FTTZ)；（7）光纖到電桿，F(xiàn)iber to the Pole(FTTP)；（8）光纖到鄰里，F(xiàn)iber to the Neighbourhood(FTTN)；（9）光纖到門，F(xiàn)iber to the Door(FTTD)；（10）光纖到遠(yuǎn)端單元，F(xiàn)iber to the Remote unit(FTTR)；其中最主要的是光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)和光纖到家(FTTH)這三種形式。FTTC主要是為住宅用戶提供服務(wù)的，ONU設(shè)置在路邊，即用戶住宅附近，從ONU出來(lái)的電信號(hào)再傳送到各個(gè)用戶，一般用同軸電纜傳送視像業(yè)務(wù)，用雙絞線傳送普通電話業(yè)務(wù)。FTTB的ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱處，主要用于綜合性大樓、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育及大型娛樂(lè)場(chǎng)所，為大中型企事業(yè)及商業(yè)用戶服務(wù)，提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)、可視圖文等寬帶業(yè)務(wù)。FTTH是將ONU 放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的最終目標(biāo)，但是每一用戶都需一對(duì)光纖和專用的ONU，因而成本昂貴，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難。如圖2.6所示。圖2.6 光接入網(wǎng)的應(yīng)用類型2.6 V5接口為了支持不同的業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)可能需要不同的接口，而且其用戶側(cè)與交換機(jī)側(cè)的接口可能是不對(duì)稱的。隨著光纖和數(shù)字用戶傳輸系統(tǒng)的引入，數(shù)字業(yè)務(wù)的要求，AN必須做到在本地交換機(jī)（LE）到用戶終端（TE）之間實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)字連接，這要求本地交換機(jī)提供數(shù)字用戶接入能力，為此開(kāi)發(fā)了本地交換機(jī)用戶側(cè)接口，通稱為V接口，在AN中，用戶側(cè)為Z接口和T接口，交換機(jī)側(cè)的接口為V接口。它們的位置如圖2.7所示。圖2.7 V接口在接入網(wǎng)中的位置V5接口根據(jù)速率的不同，分為V5.1接口和 V5.2接口。V5.1接口通過(guò)制定升級(jí)，可變?yōu)閂5.2接口。V5接口是AN與LE間的開(kāi)放接口。V5.1接口用一條2.048Mbit/s鏈路連接LE與AN。他所對(duì)應(yīng)的AN不含集中器功能，它支持PSTN（包括單用戶和PABX）接入，ISDN基本接入（2B+D）。V5.1在連接小規(guī)模的接入網(wǎng)時(shí)使用。V5.2接口由多個(gè)（最多16個(gè)）2.048Mbit/s鏈路支持，它對(duì)應(yīng)的AN可含集中器功能，除支持V5.1接口的業(yè)務(wù)外，還可支持ISDN基群速率接入，即支持30 B+D，或支持，和業(yè)務(wù)。上述接入類型對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)可以是按需或租用線路（永久或半永久）。因此V5.1可以看成是 V5.2的一個(gè)子集。一個(gè)AN可以有多個(gè)V5接口，每個(gè)V5接口可以連到一個(gè)LE或通過(guò)重新配置與另一個(gè)LE并聯(lián)。屬于同一用戶的不同用戶端可以用同一個(gè)或不同的V5接口來(lái)配置，但一個(gè)用戶端僅由一個(gè)V5接口所服務(wù)。2.6.1 V5接口支持的業(yè)務(wù)V5接口支持的業(yè)務(wù)包括：（1）電話用戶的接入支持一個(gè)模擬用戶的接入，也支持用戶交換機(jī)的接入。其中的用戶信令可以是雙音多頻（DTMF）信號(hào)或者線路狀態(tài)信號(hào)，并且對(duì)用戶的附加業(yè)務(wù)沒(méi)有影響。在使用用戶交換機(jī)的情況下，也支持用戶直接撥入功能。（2）ISDN接入用戶可以以S/T參考點(diǎn)的2B+D方式接入，也可以使用T參考點(diǎn)的30B+D方式接入。B通道的承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)均不受限制，D通道的分組業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)也不受限制。（3）專線用于沒(méi)有帶外信令的半永久租用線路或者永久租用線路，可以是模擬用戶，也可以是數(shù)字用戶。半永久租用線路通過(guò)V5接口，永久租用線路旁通V5接口。2.6.2 V5接口的基本功能圖2.8給出了V5接口的功能描述，它表示了通過(guò)V5接口需要傳遞的信息及所實(shí)現(xiàn)的控制功能。圖2.8 V5接口功能描述但在推廣應(yīng)用V5接口時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：（1）V5.1接口具有復(fù)用功能的特性，適用于數(shù)據(jù)租用線業(yè)務(wù)用戶較多的地方。（2）V5.2接口具有集成功能，適合在用戶密集的地方采用，對(duì)于用戶密度低的地方，宜采用V5.1接口。（3） 對(duì)于全部是模擬電話業(yè)務(wù)的情況，不一定要采用V5接口，但如引入ISDN業(yè)務(wù)時(shí)，宜采用V5接口。（4） V5接口的選用也要注意AN設(shè)備和技術(shù)，對(duì)于固定無(wú)線接入設(shè)備和HFC設(shè)備，宜采用V5.2接口。（5）在引入不同廠商的V5接口設(shè)備時(shí)，必須同時(shí)注意解決好AN的網(wǎng)管和維護(hù)問(wèn)題，以保證全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平不受影響?？傊?，V5接口是國(guó)際電聯(lián)為發(fā)展AN而專門制定的接口規(guī)范，它符合傳輸網(wǎng)絡(luò)的表針及AN今后的組網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的V5接口是實(shí)現(xiàn)向用戶提供綜合接入和引入多廠商競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)許多城市都在進(jìn)行V5接口試驗(yàn)，接入方式包括有線和無(wú)線。國(guó)內(nèi)一些主要交換機(jī)廠家都在積極開(kāi)發(fā)V5接口，如：貝爾的S-1240將提供V5.1接口；大唐的SP30交換機(jī)可提供V5.2接口；中興ZXJ10交換機(jī)可提供V5.1及V5.2接口；華為的C&C08交換機(jī)可提供V5.2接口。2.6.3 V5接口設(shè)備組網(wǎng)通過(guò)開(kāi)放的V5接口設(shè)備，LE可以通過(guò)AN接納各種接入設(shè)備。同一AN的多個(gè)V5接口既可以連接到一個(gè)LE，也可連接到多個(gè)LE；同一AN的不同用戶端口既可指配給某一個(gè)V5接口，也可指配給多個(gè)V5接口。這不僅使得組網(wǎng)方式變得靈活，促使網(wǎng)絡(luò)向著有線/無(wú)線相結(jié)合的方向發(fā)展，而且提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性與可靠性。目前V5接口主要組網(wǎng)方式如圖2.9和圖2.10所示。圖2.9 由局端處理的V5組網(wǎng)方案圖2.10 由遠(yuǎn)端AN處理的V5組網(wǎng)V5接口設(shè)備一般由局端（CT-Centre Terminal）和遠(yuǎn)端（RT-Remote Terminal）兩部分組成，中間是傳輸線路。根據(jù)V5協(xié)議是在局端處理還是在遠(yuǎn)端處理，V5接口設(shè)備可分為局端終接型（如圖2.9示）和遠(yuǎn)端終接型（如圖2.10示）兩種類型。對(duì)于局端終接型設(shè)備，局端和遠(yuǎn)端之間既可采用非標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部信令，也可采用標(biāo)準(zhǔn)信令，如采用V5標(biāo)準(zhǔn)信令。對(duì)于遠(yuǎn)端終接型設(shè)備，V5協(xié)議處理與交叉集線均在遠(yuǎn)端完成，局端可簡(jiǎn)化成透明傳輸光端機(jī)，甚至可以借用原來(lái)已存在的光傳輸系統(tǒng)。遠(yuǎn)端終接型設(shè)備特別適合于全利用度的大容量系統(tǒng)。在一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，如果點(diǎn)多而每點(diǎn)所需容量較小，遠(yuǎn)端終接方式可能不太經(jīng)濟(jì)。另外，在條件較差的站點(diǎn)，復(fù)雜的遠(yuǎn)端設(shè)備也不利于維護(hù)。到底采用遠(yuǎn)端接結(jié)設(shè)備還是局端終接，應(yīng)因地制宜地選用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，大可不必關(guān)心設(shè)備的終接方式，只要性能優(yōu)越、穩(wěn)定可靠，就是好的選擇。集線器既可以位于局端也可以位于遠(yuǎn)端。局端集線的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)全利用度的交叉，遠(yuǎn)端的所有用戶可以共享所有可用的承載通路；缺點(diǎn)是只有在局端和遠(yuǎn)端間有足夠的傳輸帶寬時(shí)，才能接入足夠多的用戶。遠(yuǎn)端集線時(shí)局端可以做得較簡(jiǎn)單，卻是以電路分群為代價(jià)，只能部分交叉。部分交換機(jī)廠家的V5接口設(shè)備就是這樣做的。2.6.4 V5接口存在的問(wèn)題V5接口作為標(biāo)準(zhǔn)化、綜合化、開(kāi)放式的SNI接口，已受到各國(guó)電信部門的重視，并在AN建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)V5接口還存在以下問(wèn)題，其標(biāo)準(zhǔn)化工作還需進(jìn)一步完善。1、網(wǎng)絡(luò)管理困難為便于未來(lái)新業(yè)務(wù)的引入，ITU-T并沒(méi)有把AN的管理交由SN統(tǒng)一實(shí)施，而是經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的Q3接口將其納入到TMN來(lái)協(xié)調(diào)實(shí)施。而V5接口目前并未定義管理協(xié)議。因而，各廠家在提供不同交換設(shè)備或接入設(shè)備的同時(shí)，也提供了各自不同的管理接口，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者難以在統(tǒng)一的管理平臺(tái)上對(duì)不同廠家的LE和AN設(shè)備實(shí)施管理，從而造成協(xié)調(diào)困難，阻礙了AN的發(fā)展過(guò)程。因此，必須盡快制定相應(yīng)的網(wǎng)管規(guī)范，建立統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)，以利于AN在全網(wǎng)的快速發(fā)展 。2、維護(hù)測(cè)試不便V5接口的引入，使得原先由LE統(tǒng)一管理的用戶號(hào)碼和用戶端口變成由LE和AN設(shè)備分別來(lái)管理。對(duì)于AN的用戶端口，不能通過(guò)LE直接對(duì)其進(jìn)行維護(hù)測(cè)試。當(dāng)出現(xiàn)故障后，須由LE通過(guò)號(hào)碼查出相應(yīng)的L3addr（PSTN用戶端口第三層地址）或Efaddr（ISDN用戶端口封裝地址），交由AN實(shí)施維護(hù)測(cè)試。顯然，這給維護(hù)測(cè)試工作帶來(lái)了不便。因此，必須盡快制定相應(yīng)規(guī)范，建立112測(cè)量中心對(duì)局內(nèi)用戶和AN用戶實(shí)施統(tǒng)一的維護(hù)測(cè)試，以確保服務(wù)質(zhì)量。第3章 工程設(shè)計(jì)3.1 工程任務(wù)及目的本次工程設(shè)計(jì)是根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)及結(jié)合實(shí)際狀況來(lái)模擬設(shè)計(jì)錦州市華光園小區(qū)住宅用戶光接入網(wǎng)系統(tǒng)工程。窄帶語(yǔ)音部分： 窄帶語(yǔ)音部分容量滿足小區(qū)用戶的固定電話要求，根據(jù)需求電話交換接入設(shè)備ONU單元512線。ONU用戶線路接口板ASL主接語(yǔ)音用戶，華為HONET 的ONU ASL/A32板提供16/32路POTS接口，因此1536個(gè)語(yǔ)音用戶占用48個(gè)ASL板。本次工程設(shè)計(jì)在選配設(shè)備時(shí)采用電源整流模塊、傳輸單元均為內(nèi)置于ONU機(jī)架的一體化設(shè)備。寬帶接入：本次工程還需要為ADSL 2Mbit/s60用戶、1Mbit/s20用戶提供寬帶接入。如表3.1。表3.1 寬帶接入數(shù)量局名ONU單柜容量ONU機(jī)柜數(shù)量ADSL用戶華光園小區(qū)512線3傳輸需求用戶（2Mbit/s）傳輸需求用戶（1Mbit/s）60戶20戶3.2 光纖及光纜3.2.1 本工程對(duì)光纖的基本要求目前，ITU-T已就單模光纖的標(biāo)準(zhǔn)提出四個(gè)建議，即G.652、G.653、G.654和G.655。本工程采用G.652光纖（常規(guī)單模光纖）G.652光纖也稱為非色散位移光纖，于1983年開(kāi)始使用。這種光纖的非零色散波長(zhǎng)位于1.31，在1.55波長(zhǎng)處衰減最小，但有較大的色散。G.652光纖通常被稱為“標(biāo)準(zhǔn)單模光纖”或“1.31性能最佳單模光纖”。這種光纖是應(yīng)用最為廣泛的光纖，其在世界各地敷設(shè)數(shù)量以高達(dá)7000萬(wàn)千米之多，我國(guó)已敷設(shè)的光纖絕大多數(shù)是G.652光纖。根據(jù)G.652光纖的傳輸性能又可把G.652光纖分為G.652A、B、C、D 4個(gè)子類。G.652A光纖主要試用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-16的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。G.652B光纖主要適用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-64的單通道SDH傳輸系統(tǒng)以及直到STM-64的ITU-T G.692帶光放大的波分復(fù)用傳輸。表3.2 ITU-T G.652光纖主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)G.652AG.652BG.652CG.652D2000版2003版2000版2003版2000版2003版2003版1310nm模場(chǎng)直徑（）(8.6-9.5)0.7包層直徑()125.01芯同心度誤差（）0.8包層不圓度2%光纜截止波長(zhǎng)()1260篩選應(yīng)力(GPa)0.69宏彎損耗(dB)R37.5mm100圈0.51550nmR30mm100圈0.51550nmR37.5mm100圈0.51550nm0.516XXnmR30mm100圈0.51550nm0.51625nmR37.5mm100圈0.51550nm0.516XXnmR30mm100圈0.51550nm0.51625nmR30mm100圈0.51550nm0.51625nm最小零色散波長(zhǎng)(nm)1300最大零色散波長(zhǎng)(nm)1324零色散波長(zhǎng)最大斜率（ps/nm2.km）0.093G.652C光纖又稱為低水峰光纖（全波光纖），其光纖損耗在13101360 間趨于平坦，它比G.652B光纖應(yīng)用更為廣泛，可復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)大大增加，是未來(lái)城域網(wǎng)新設(shè)光纖的理想選擇。G.652D光纖是2003年ITU-T新規(guī)定的一種光纖，與G.652B光纖屬性類似，但可用于更寬范圍的波長(zhǎng)區(qū)域。G.652光纖廣泛用于數(shù)據(jù)通信和模擬圖象傳輸，其缺點(diǎn)是工作波長(zhǎng)位1550nm時(shí)色散系數(shù)高達(dá)18 ps/nm.km，阻礙了高速率、長(zhǎng)距離和多波長(zhǎng)復(fù)用的應(yīng)用。G.652光纖在速率為10Gbit/s以上對(duì)光信號(hào)長(zhǎng)途傳輸時(shí)，必須引入色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償。在光纖接入網(wǎng)中，ITU-T建議只使用G.652光纖。因?yàn)樵诮尤刖W(wǎng)中目的重點(diǎn)是2Mbit/s速率以下的業(yè)務(wù)，即使考慮到寬帶業(yè)務(wù)，其線路速率也不大可能超過(guò)2.5Gbit/s。采用G.652光纖足以覆蓋現(xiàn)行的和規(guī)劃的接入網(wǎng)的最大傳輸距離。這種光纖與其它三種光纖相比，具有生產(chǎn)量最大、價(jià)格最便宜且性能優(yōu)良，可以降低接入網(wǎng)的成本，利于接入網(wǎng)的統(tǒng)一施工和維護(hù)。為了保證光纖的長(zhǎng)期壽命，用于管道、直埋光纜和架空光纜的光纖篩選張力