東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案

四川郵電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文論文題目東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案班級2010級工管姓名肖應(yīng)鐘學號2010030938指導教師周玉婷時間2013年5月20日1四川郵電職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書班級2010級工管班姓名肖應(yīng)鐘學號2010030938設(shè)計（或論文）題目東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案指導教師姓名周玉婷指導教師專業(yè)技術(shù)職稱設(shè)計根據(jù)、內(nèi)容、技術(shù)要求，主要設(shè)計方法（或步驟）一、主要內(nèi)容介紹自貢市本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行數(shù)據(jù)，介紹接入網(wǎng)的概念，技術(shù)分類及典型的接入方式，在此基礎(chǔ)上提出光纖接入網(wǎng)在實際網(wǎng)絡(luò)中的實施方案。二、要求注意資料、數(shù)據(jù)的真實性、完整性、科學性、以及論文的嚴密性、邏輯和深度性。三、主要計劃和步驟安排1、本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)情況2、光纖接入網(wǎng)的原理3、東方威尼斯小區(qū)工程實例（項目方案、局端設(shè)備、遠端設(shè)備、ODN建設(shè)、測試等）4、工作總結(jié)及展望。四、時間安排1、三月中旬以前完成選題及對資料的收集和整理；2、四月中旬前完成提綱、初稿以及對初稿的修改；3、四月底前補充完善資料，調(diào)整改善內(nèi)容，完成修改搞；4、五月二十號前完成定稿。2主要參考文獻、資料趙軍強淺談城市光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計J光通信技術(shù),2004,07何敬鎖,趙繼軍,徐大雄有線接入網(wǎng)的主要技術(shù)比較及發(fā)展狀況J中國有線電視,2002,01韋樂平寬帶光纖接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢J當代通信,2005,06付青青,林其偉,吳愛平光纖接入網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展J現(xiàn)代計算機,2003,06要求完成時間2013年5月3東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案肖應(yīng)鐘內(nèi)容摘要接入網(wǎng)是整個電信網(wǎng)中重要的組成部分，其投資比重占電信網(wǎng)全部資源的很大的一部分。它既是整個電信網(wǎng)的窗口，也是電信網(wǎng)的“最后一公里”。相對于無線接入方便、靈活的特點而言，有線接入網(wǎng)的優(yōu)點主要在于寬帶安全和質(zhì)量。對目前網(wǎng)絡(luò)的主要收入來源（語音）與投資重點（寬帶）不一致的問題，人們迫切希望找到一種新的網(wǎng)絡(luò)體系，不僅能夠持續(xù)提升帶寬、發(fā)掘新的業(yè)務(wù)增長點，還能有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護成本，適應(yīng)人們不斷變化的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。從介質(zhì)上來看，不同的介質(zhì)有不同的特點，能滿足不同的要求。比如無線接入能滿足用戶自由接入的需要，而光纖作為一種性能優(yōu)越的有線傳輸介質(zhì)，在接入網(wǎng)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。關(guān)鍵字接入網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)，4目錄第一章自貢市本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行數(shù)據(jù)及小區(qū)業(yè)務(wù)預測6第一節(jié)自貢市本地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6第二節(jié)本設(shè)計設(shè)計范圍的用戶群狀況6第三節(jié)現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況6第四節(jié)業(yè)務(wù)發(fā)展預測7第二章建設(shè)接入網(wǎng)的必要性和可行性7第一節(jié)建設(shè)接入網(wǎng)的可行性7第三章光纖接入網(wǎng)的基本概念10第一節(jié)光纖接入網(wǎng)的參考配置和應(yīng)用類型10第二節(jié)光纖接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)支持能力11第三節(jié)光纖接入網(wǎng)的基本拓撲結(jié)構(gòu)12第四節(jié)光接入網(wǎng)的優(yōu)點與劣勢13第五節(jié)EPON接入技術(shù)145、2EPON的優(yōu)勢145、3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)155、4EPON關(guān)鍵技術(shù)難點16第四章東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案17第一節(jié)接入方式的選擇17第二節(jié)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計19第三節(jié)接入網(wǎng)設(shè)備的選型20第四節(jié)位置的設(shè)置及容量的計算21第五節(jié)光纖中繼距離的計算225、1光纖中繼距離設(shè)計算法225、2東方威尼斯小區(qū)光纖中繼距離的計算24第六節(jié)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護方式246、1自愈的概念246、2業(yè)務(wù)保護方式2563東方威尼斯小區(qū)網(wǎng)絡(luò)保護方式設(shè)計EPON系統(tǒng)265第五章總結(jié)及心得體會286第一章自貢市本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行數(shù)據(jù)及小區(qū)業(yè)務(wù)預測第一節(jié)自貢市本地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本地網(wǎng)狀況對于傳統(tǒng)的固網(wǎng)營運商，現(xiàn)在城區(qū)的絕大部分地區(qū)均已實現(xiàn)銅纜接入網(wǎng)覆蓋在采用多局制進行覆蓋時，傳統(tǒng)窄帶端局的城區(qū)覆蓋半徑一般是在23KM，大都采用DSL技術(shù)并對現(xiàn)有的端局實施“接入點下移”，使寬帶設(shè)備進一步靠近用戶，提升接入寬帶。所以現(xiàn)在的大多數(shù)還都是銅纜接入網(wǎng)，但是銅線的傳輸帶寬有限，并且國際有色金屬不斷攀升，銅纜的造價提升，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PON系統(tǒng)的FTTH組網(wǎng)成本持續(xù)下降，所以已經(jīng)有部分地區(qū)開始由基于銅纜的傳統(tǒng)接入網(wǎng)向光纖接入網(wǎng)轉(zhuǎn)型，但并非完全轉(zhuǎn)型第二節(jié)本設(shè)計設(shè)計范圍的用戶群狀況本次設(shè)計的光纖接入網(wǎng)主要是針對東方威尼斯小區(qū)的設(shè)計。東方威尼斯小區(qū)定位于仿歐式古典建筑，是自貢市在建高檔小區(qū)之一，位于匯東東面，距市中心5公里，總面積609公頃，東方威尼斯小區(qū)人數(shù)在7千1萬?，F(xiàn)在這個信息時代，大多數(shù)家庭都至少擁有一臺電腦，更多家庭擁有一臺臺式和多臺筆記本，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用極為廣泛?，F(xiàn)在的青少年不用多說，每個人不說是專家，但一定都是玩家，同時，年長的父輩們并非想被這個時代所拋棄，為了娛樂也好為了學習也好，網(wǎng)絡(luò)被每個人所熟知和使用。而這樣的用戶群，在因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求上年輕人主要集中在視頻、聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲，年長者主要集中在瀏覽網(wǎng)頁和簡單的聊天上。第三節(jié)現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況目前自貢市用戶接入因特網(wǎng)的方法1）、以傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器撥號上網(wǎng)。2）、以現(xiàn)有電話網(wǎng)銅線為基礎(chǔ)的XDSL技術(shù)接入。3）、以有線電視產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)接入。4）、以光纖為基礎(chǔ)的光纖接入網(wǎng)技術(shù)接入。75）、以5類雙絞線為基礎(chǔ)的以太網(wǎng)接入技術(shù)接入。6）、以擴頻通信、衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)的無線接入技術(shù)接入。用戶的的接入業(yè)務(wù)有1）寬帶接入2）以太網(wǎng)接入3）光纖接入4）電話銅線接入5）HFC接入6）無線局域/城域/廣域接入東方威尼斯小區(qū)屬于新建小區(qū)，暫無運營商進入，無電信資源。第四節(jié)業(yè)務(wù)發(fā)展預測東方威尼斯小區(qū)屬住宅樓性質(zhì)，共50幢樓，每幢樓7個樓層2個單元，每層每單元2戶，共計1400戶。按每戶2部寬帶設(shè)計，可滿足2800部語音及寬帶業(yè)務(wù)需求第二章建設(shè)接入網(wǎng)的必要性和可行性第一節(jié)建設(shè)接入網(wǎng)的可行性通信網(wǎng)發(fā)展至今，發(fā)生了天翻地覆的變化，從模擬到數(shù)字，從電纜到光纜，從PDH到SDH，從STM到ATM，從ATM到IP/DWDM，一代又一代新技術(shù)、新系統(tǒng)層出不窮。然而，絕大多數(shù)新技術(shù)、新系統(tǒng)都是應(yīng)用于骨干網(wǎng)中，用戶接入網(wǎng)仍為模擬雙絞線技術(shù)所主宰。由于社會經(jīng)濟和通信技術(shù)的發(fā)展，單純的語音業(yè)務(wù)已難以滿足用戶和市場的需求，特別是光纖技術(shù)的出現(xiàn)，以及用戶對新業(yè)務(wù)，尤其是對寬帶圖象和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求增加，給整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)帶來了影響，同時也為用戶接入網(wǎng)的改造和更新帶來了轉(zhuǎn)機?？傊?，用戶對寬帶綜合業(yè)務(wù)的需求和通信技術(shù)8的迅速發(fā)展成為接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的兩大原動力。人們對接入網(wǎng)關(guān)注的重點是伴隨著語音、數(shù)據(jù)和視頻等多媒體業(yè)務(wù)需求的不斷增長而來的，因而，需要提供具有經(jīng)濟優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢的接入技術(shù)，滿足客戶的需求。接入網(wǎng)主要的特征有接入網(wǎng)對于所接入的業(yè)務(wù)提供承載能力，實現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送；接入網(wǎng)對于用戶信令是透明的，除了一些用戶信令格式轉(zhuǎn)換外，信令和業(yè)務(wù)處理的接口依然在業(yè)務(wù)節(jié)點中；接入網(wǎng)的引入不應(yīng)限制現(xiàn)有的各種接入類型和業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)應(yīng)通過有限個標準化的接口與業(yè)務(wù)節(jié)點相連；接入網(wǎng)有獨立于業(yè)務(wù)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)通過標準化的接口連接電信管理網(wǎng)（TMN），TMN實施對接入網(wǎng)的操作、維護和管理。然而，考慮到光纖具有容量大、速率高和損耗小等優(yōu)點，從長遠來看，光纖到戶應(yīng)該是接入網(wǎng)最理想的選擇，這主要是因為光纖有如下的優(yōu)點容量大，一般在10GHZ以上；光纜的傳輸損耗低，因而傳輸距離更長；抗張強度好，質(zhì)量小，而且比較小巧，所以光纜能最大限度的擴大配線管道的使用率，并且能夠盡可能的減小安裝問題；由于光纖的材質(zhì)是玻璃或塑料，不導電，所以不會產(chǎn)生電磁波泄露，不會產(chǎn)生電磁干擾，也避免噪聲干擾；光纖對惡劣環(huán)境有較強的抵抗能力；光纖不會向外輻射能力，很難用金屬感應(yīng)器竊聽，保密性好；光纖的使用壽命要比金屬設(shè)備的使用壽命長。所以建設(shè)接入網(wǎng)的必要性和重要性就是（1）業(yè)務(wù)發(fā)展的必然要求用戶對寬帶新業(yè)務(wù)的需求；干線網(wǎng)上的SDH和ATM技術(shù)的推廣應(yīng)用；要求接入網(wǎng)路提供寬帶傳輸通道；銅纜用戶網(wǎng)路容量小，頻帶窄，不易擴容和數(shù)字化，已成為實現(xiàn)電信網(wǎng)的瓶頸；電信業(yè)務(wù)的發(fā)展方向是通信網(wǎng)的數(shù)字化、綜合化、寬帶化、智能化和個人化；業(yè)務(wù)需求的寬帶化、數(shù)字化和綜合化與目前落后的接入手段之間的矛盾已成為電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的主要矛盾之一。9（2）降低企業(yè)經(jīng)營成本、提高經(jīng)濟效益的重要環(huán)節(jié)交換機程控化、中繼傳輸光纜化；電話局到用戶（接入網(wǎng)）仍為模擬傳輸；接入網(wǎng)是整個電信網(wǎng)的窗口，也是電信網(wǎng)的“最后一公里”，投資比重占電信網(wǎng)總投資的50左右；模擬傳輸質(zhì)量不好，承載業(yè)務(wù)有限，消耗大量有色金屬銅；電纜價格逐步提高；光纖傳輸系統(tǒng)價格呈下降趨勢；V5接口的提供和實用化，接入系統(tǒng)造價將進一步降低；維護費用比采用銅纜節(jié)省很多；大力、全面發(fā)展接入網(wǎng)也是經(jīng)營成本核算的必然要求。（3）優(yōu)化網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、深化電信網(wǎng)絡(luò)運行維護體制改革建設(shè)新一代接入網(wǎng)，將光纖敷設(shè)到離用戶最近的地方（小區(qū)、大廈）；拆點并網(wǎng)，建大局，優(yōu)化網(wǎng)路結(jié)構(gòu)；集中維護人員，集中監(jiān)控和維護。（4）電信市場競爭的需要網(wǎng)絡(luò)貼近用戶，快速提供多種業(yè)務(wù)，擁有市場主動性；郵電獨家壟斷的局面已經(jīng)被打破；兩個優(yōu)勢一是人才優(yōu)勢，二是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢；擴大和保持網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，大力發(fā)展接入網(wǎng)是電信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。10第三章光纖接入網(wǎng)的基本概念光纖接入網(wǎng)（OAN）是采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，范指本地交換機或遠端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。、根據(jù)光纖用戶環(huán)路FITL（北美）傳輸設(shè)施中是否采用有源器件，可把OAN分為有源光網(wǎng)絡(luò)AON和無緣光網(wǎng)絡(luò)（PON）兩類。AON是把交換機送來的信號通過光纖系統(tǒng)經(jīng)電復用器分路，再經(jīng)過基群服用設(shè)備接到各種用戶接口，最終傳送給用戶。適宜于用戶線平均長度較長，遠端節(jié)點要求覆蓋的用戶較多的地方。PON是由光纖和光分器將信號分送至用戶。這種方式是降低光纖接入網(wǎng)成本，提高接入性能，便于向?qū)拵I(yè)務(wù)升級的一種較好方案。第一節(jié)光纖接入網(wǎng)的參考配置和應(yīng)用類型ITUT建議G982提出了一個與業(yè)務(wù)和應(yīng)用無關(guān)的光纖接入網(wǎng)功能參考配置實例（圖31）光線路終端（OLT），光配線網(wǎng)（ODN），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。11OLT是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機之間的接口并經(jīng)一個或多個ODN與用戶側(cè)的ONU通信，OLT與ONU的關(guān)系為主從通信關(guān)系。OLT可以分離交換和非交換業(yè)務(wù)，管理來自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息，為ONU的本身提供維護和指配功能。OLT可以直接設(shè)置在本地交換機接口處，也可以設(shè)置在遠端，與遠端集中器或復用器接口。ODN為OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成光信號功率的分配任務(wù)。ODN是無源光元件（如光纖光纜、光連接器和光分光器等）組成的純無源的光配網(wǎng)絡(luò)，呈樹形分支結(jié)構(gòu)。在有源光網(wǎng)絡(luò)中，ODN可用電復用/分路器（ADM）替代。ONU是為光纖接入網(wǎng)提供直接的或遠端的用戶側(cè)接口，處于ODN的用戶側(cè)。主要功能是終結(jié)來自O(shè)DN的光纖、處理光信號并為多個小企事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)側(cè)是光接口而用戶側(cè)是電接口，因此ONU需要有光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能，還要完成對語音信號的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、復用、信令處理和維護管理功能。其位置有很大的靈活性，既可以設(shè)置在用戶住宅處（FTTH），也可以設(shè)置在DP處甚至FP處（FTTC）。AF（相當于NT1）為ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，具體物理實現(xiàn)則既可包含在ONU內(nèi)，也可以完全獨立。根據(jù)ONU在光纖接入網(wǎng)中的位置，OAN可以被劃分為如圖所示的三種應(yīng)用類型。光纖接入網(wǎng)的應(yīng)用類型（圖32）第二節(jié)光纖接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)支持能力OAN是一種為雙向交互式業(yè)務(wù)而設(shè)計的系統(tǒng)，初期主要支持2MBIT/S以下速率的業(yè)務(wù)，基本業(yè)務(wù)有下面幾種普通電話業(yè)務(wù)（POTS）；租用線；分組數(shù)據(jù)；ISDN基本速率接入（BRA）；ISDN一次群速率（PRA）；N64KBIT/S；2MBIT/S（成幀或不成幀）。12除了上述7種基本窄帶業(yè)務(wù)外，還有其他一些可能支持的業(yè)務(wù)，包括2MBIT/S以下速率的各種多媒體業(yè)務(wù)特別是在將來應(yīng)能支持寬帶業(yè)務(wù)，諸如單向廣播式業(yè)務(wù)（CATV），雙向交互式業(yè)務(wù)（視頻點播VOD或數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)）等，而且還可能支持模擬廣播式業(yè)務(wù)。第三節(jié)光纖接入網(wǎng)的基本拓撲結(jié)構(gòu)OAN的拓撲結(jié)構(gòu)取決于ODN的結(jié)構(gòu)。通常ODN可歸納為單星、樹型、總線和環(huán)型等四種基本結(jié)構(gòu)，也就是PON的四種基本拓撲結(jié)構(gòu)。1、單星型結(jié)構(gòu)當涉及通信的所有點中有一個特殊點（即樞紐點）與其他所有點直接相連，而其余點之間互相不能直接相連時，就構(gòu)成了星型結(jié)構(gòu)，又稱單星型或大星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)具有優(yōu)質(zhì)服務(wù)和成本高的特點，適合于傳輸成本相對交換成本較低的應(yīng)用場合，例如，幾十線以上的大企事業(yè)用戶就是這種結(jié)構(gòu)的最佳服務(wù)對象，靈活接入復用器就是一種適合這種應(yīng)用場合的系統(tǒng)。2、樹型結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的CATV（CABLETELEVISION/COMMUNITYANTENNATELEVISION，有線電視）網(wǎng)往往采用樹型分支結(jié)構(gòu)，很適于單向廣播式業(yè)務(wù)。在光纖接入網(wǎng)中，這種結(jié)構(gòu)再次顯示了很強的生命力，即無源光網(wǎng)絡(luò)（PASSIVEOPTICALNETWORK，PON）形式和數(shù)字環(huán)路載波（DIGITALLOOPCARRIER，DLC）形式，僅有的差別是光分路器和復用器。無源光網(wǎng)絡(luò)就是不允許在外部設(shè)施中出現(xiàn)有源電子設(shè)備，而是采用無源器件（例如無源光功率分路器）來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜接入網(wǎng)的交接箱和/或分線盒，完成光信號的分路功能。所謂的無源雙星型、無源三星型或樹型分支結(jié)構(gòu)均可由這一類PON結(jié)構(gòu)支持。以PON為基礎(chǔ)的樹型分支結(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，特別是新建用戶區(qū)。如圖34圖33星型結(jié)構(gòu)用戶端局用戶用戶用戶用戶本地交換機13圖34樹型結(jié)構(gòu)3、總線結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)有一條主干信道，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，各個終端采用光耦合器互連到共享信道上。其主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，增減節(jié)點容易，一個節(jié)點的故障不會影響其它節(jié)點，成本較低。但是，總線故障時網(wǎng)絡(luò)將受到損耗，并且信息保密性差，較適于分配式業(yè)務(wù)。4、環(huán)型結(jié)構(gòu)當涉及通信的所有點串聯(lián)起來，而且首尾相連，沒有任何點開放時就形成了環(huán)型結(jié)構(gòu)（如圖35所示）。該結(jié)構(gòu)與T型結(jié)構(gòu)很類似，但沒有開放點，有其寶貴的特點。環(huán)型結(jié)構(gòu)只是采用了ADM作RN利用才開始受到重視，利用ADM可以構(gòu)成各種可靠性很高的自愈環(huán)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中，最適于像接入網(wǎng)這樣業(yè)務(wù)量集中于端局的一種環(huán)型結(jié)構(gòu)叫單向通道倒換環(huán)。這種環(huán)型結(jié)構(gòu)，特別是SDH自愈環(huán)結(jié)構(gòu)，以其出色的質(zhì)量結(jié)合較高的成本適合于帶寬需求大、質(zhì)量要求高的企事業(yè)用戶和接入網(wǎng)饋線段應(yīng)用。第四節(jié)光接入網(wǎng)的優(yōu)點與劣勢與其他接入技術(shù)相比，光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點（1）光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對各種業(yè)務(wù)的需求。人們對通信業(yè)務(wù)的需求越來越高，除了打電話、看電視以外，還希望有高速計算機通信、家庭購物、家庭銀行、遠程教學、視頻點播（VOD）以及高清晰度電視（HDTV）等。這些業(yè)務(wù)用銅線或雙絞線是比較難實現(xiàn)的。（2）光纖可以克服銅線電纜無法克服的一些限制因素。光纖損耗低、頻帶寬，解除了銅線徑小的限制。此外，光纖不受電磁干擾，保證了信號傳輸質(zhì)量，用光纜代替銅纜，可以解決城市地下通信管道擁擠的問題。（3）光纖接入網(wǎng)的性能不斷提高，價格不斷下降，而銅纜的價格在不斷上漲。圖35環(huán)型結(jié)構(gòu)14（4）光纖接入網(wǎng)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，能適應(yīng)將來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的需要，打破“瓶頸”，使信息高速公路暢通無阻。當然，與其它接入網(wǎng)技術(shù)相比，光纖接入網(wǎng)也存在一定的劣勢。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節(jié)點離用戶越近，每個用戶分攤的接入設(shè)備成本就越高。另外，與無線接入網(wǎng)相比，光纖接入網(wǎng)還需要管道資源。這也是很多新興運營商看好光纖接入技術(shù)，但又不得不選擇無線接入技術(shù)的原因?，F(xiàn)在，影響光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要原因不是技術(shù)，而是成本，到目前為止，光纖接入網(wǎng)的成本仍然太高。但是采用光纖接入網(wǎng)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢，盡管目前各國發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同，但光纖到戶是公認的接入網(wǎng)的發(fā)展目標。第五節(jié)EPON接入技術(shù)以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（ETHERNETPON或ETHERNETOVERPON）簡稱EPON。EPON指采用PON的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。EPON與APON比較，上下行傳輸速率比APON的高，EPON提供較大的帶寬和較低的用戶設(shè)備成本，除幀結(jié)構(gòu)和APON不同外，其余所用的技術(shù)與G983建議中的許多內(nèi)容類似，其下行采用TDM傳輸方式，上行采用TDMA傳輸方式。EPON和APON一樣，可應(yīng)用于FTTB和FTTC，最終的目標是在一個平臺上提供全業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、視頻和語音）到家，即FTTH。EPON寬帶接入網(wǎng)，與傳統(tǒng)的用于計算機局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)不同，它僅采用了以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和接口，而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理完全不同。5、2EPON的優(yōu)勢（1）高帶寬下行信道為百兆/千兆的廣播方式；上行信道為用戶共享的百兆/千兆信道。（2）低成本接入用戶設(shè)備成本較低，PON結(jié)構(gòu)，減少了大量的光纖和光器件以及維護的成本，降低了預先支付的設(shè)備資金和與SDH及ATM有關(guān)的運行成本。以太網(wǎng)本身的價格優(yōu)勢。（3）易兼容互連互通容易，以太網(wǎng)技術(shù)是目前最成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。EPON只是對現(xiàn)有IEEE8023協(xié)議作一定的補充，基本上是與其兼容的。隨著IP技術(shù)的發(fā)展普及和技術(shù)水平的提高，實現(xiàn)IPOVEREPON是光纖接入網(wǎng)15的最佳方案。5、3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EPON位于業(yè)務(wù)節(jié)點接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口間，通過SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點相連，通過UNI與用戶設(shè)備相連。EPON主要分成三部分，即OLT（OPTICALLINETERMINATION），ODN（OPTICALDISTRIBUTIONNETWORK）和ONU/ONT（OPTICALNETWORKUNIT/OPTICALNETWORKTERMINATION）組成。其中OLT位于局端，ONU/ONT位于用戶端。OLT既是一個交換機或路由器，又是一個多業(yè)務(wù)提供平臺（MULTIPLESERVICEPROVIDINGPLATFORM，MSPP），它提供面向無源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。OLT根據(jù)需要可以配置多塊OLC（OPTICALLINECARD），OLC與多個ONU通過POS連接，POS是一個簡單設(shè)備，它不需要電源，可以置于全天候的環(huán)境中。通常一個POS的分線率為8、16或32，并可以多級連接。OLT將提供多個GBIT/S和10GBIT/S的以太接口，支持WDM傳輸。與多種業(yè)務(wù)速率相兼容。在EPON中，從OLT到ONU距離最大可達20KM，若使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以擴展。ONU采用了技術(shù)成熟的以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在中帶寬和高帶寬的ONU中，實現(xiàn)了成本低廉的以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。此類ONU可以通過層疊來為多個最終用戶PSTNATM交換STM1視頻源OLTEMS管理系統(tǒng)ONUONUONUONUONUONU1N圖36EPON接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)16提供共享高帶寬。在通信過程中，不需要協(xié)議轉(zhuǎn)換，就可實現(xiàn)ONU對用戶數(shù)據(jù)透明傳送。ONU也支持其它傳統(tǒng)的TDM協(xié)議，而且不增加設(shè)計和操作的復雜性。EPON中的OLT和所有的ONU被網(wǎng)元管理系統(tǒng)管理，網(wǎng)元管理系統(tǒng)提供與業(yè)務(wù)提供者核心網(wǎng)絡(luò)運行的接口。網(wǎng)元管理范圍有故障管理、配置管理、計費管理、性能管理和安全管理。5、4EPON關(guān)鍵技術(shù)難點（1）突發(fā)同步上傳的光信號來自不同的端點，所以可能導致光信號的偏差，消除這種微小偏差的措施是采用突發(fā)同頻技術(shù)。在OLT中采用此技術(shù)。（2）大動態(tài)范圍光功率接收各ONU到OLT的距離各不相同，到達OLT后的光功率互不相同，要用特殊辦法來保證能夠接收足夠大的動態(tài)范圍光功率。此種方法的實現(xiàn)也是一個難題。（3）測距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時刻控制上傳信號沖突通過距離修正的技術(shù)就可以消除這種沖突。EPON上行傳輸采用時分多址（TDMA）方式接入，一個OLT可以接1664個ONU，G9831建議要求測距精度為1BIT。測距過程是OLT發(fā)出一個測距信息，此信息經(jīng)過OLT內(nèi)的電子電路和光電轉(zhuǎn)換延時后，光信號進入光纖傳輸并產(chǎn)生延時到達ONU，經(jīng)過ONU內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換和電子電路延時后，又發(fā)送光信號到光纖并再次產(chǎn)生延時，最后到達OLT，OLT把收到的傳輸延時信號和它發(fā)出去的信號相位進行比較，從而獲得傳輸延時值。OLT以距離最遠的ONU的延時為基準，算出每個ONU的延時補償值TD，并通知ONU。該ONU在收到OLT允許它發(fā)送信息的授權(quán)后，延時TD補償值后再發(fā)送自己的信息，這樣各個ONU采用不同的TD補償時延進行調(diào)整自己的發(fā)送時刻，以便使所有ONU到達OLT的時間都相同。（4）帶寬分配OLT控制每個ONU的上行接入帶寬，即ONU的窗口大小和上行傳輸速率。靜態(tài)和動態(tài)兩種帶寬分配，靜態(tài)帶寬由開的窗口尺寸決定，動態(tài)帶寬根據(jù)ONU的需要，由OLT分配決定。（5）實時業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量17傳輸實時語音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延遲時間既恒定又很小，時延抖動也要小。由于以太網(wǎng)技術(shù)的固有機制，不提供端到端的包延時、包丟失率以及帶寬控制能力，因此難以支持實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。如何確保實時語音和IP視頻業(yè)務(wù)，在一個傳輸平臺上以與ATM和SDH的QOS相同的性能分送到每個用戶，是亟待解決的問題。解決技術(shù)其一的技術(shù)是對于不同的業(yè)務(wù)采用不同的優(yōu)先權(quán)等級，對實時的業(yè)務(wù)優(yōu)先傳送。其二的技術(shù)是帶寬預留技術(shù)，提供一個開放的高速通道，不傳輸數(shù)據(jù)，而專門用來傳輸語音業(yè)務(wù)，以便確保POTS業(yè)務(wù)的質(zhì)量。（6）安全性和可靠性EPON下行信號以廣播的方式發(fā)送給所有ONU，對每個ONU的下行信號單獨進行加密，對密鑰定期更新。G9831建議采用雙PON系統(tǒng)，保證EPON系統(tǒng)的可靠性第四章東方威尼斯小區(qū)光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案第一節(jié)接入方式的選擇接入方式的選擇EPON根據(jù)光接入網(wǎng)中ODN是由有源器件還是無源器件組成，光接入網(wǎng)分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無源光網(wǎng)絡(luò)。對于有源光網(wǎng)絡(luò)又分為SDH和PDH?，F(xiàn)在通常是基于SDH的有源光網(wǎng)絡(luò)，因此，有源光網(wǎng)絡(luò)也繼承了主干網(wǎng)技術(shù)的一些固有的優(yōu)點，比如有源光網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量大，接入速度可達到155520MBIT/S或622080MBIT/S；傳輸距離遠，不加中繼器的傳輸距離是70多千米；帶寬易于擴展；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運行的靈活性大；技術(shù)成熟，無論PDH設(shè)備還是SDH設(shè)備，都已經(jīng)在主干網(wǎng)上廣泛應(yīng)用。但在接入網(wǎng)中與其他接入技術(shù)相比，成本還是比較高。然而，無源光網(wǎng)絡(luò)是專門為接入網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)，其ODN全部由無源器件組成，信號在傳輸過程中無需再生放大，直接由無源光分路器傳至用戶，實現(xiàn)透明傳輸，信號處理全由局端和用戶端設(shè)備完成。與有源光網(wǎng)絡(luò)相比，無源光網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和傳輸距離要小，但由于戶外無有源設(shè)備，提高了抗干擾能力，可靠性更高，大大簡化了接入途中的安裝條件，價格更低、安裝維護更方便，是光接入網(wǎng)最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。無源光網(wǎng)絡(luò)包括基于ATM的APON、基于18ETHERNET的EPON、基于ATM并盡量兼顧IP的需求而發(fā)展的GPON。相對于采用有源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，無源光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)用于接入網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)備成本和維護運行成本方面，都相對較低，因而，在高性能接入技術(shù)中被普遍看好，我國近期發(fā)展趨勢也十分關(guān)注，所以決定選擇無源光網(wǎng)絡(luò)中的EPON。PON是一種點對點的個傳輸系統(tǒng)，下行采用廣播形式，上行采用時分多址方式，在光分支點不需要節(jié)點設(shè)備，只需要安裝一個簡單的光分路器即可。其拓撲結(jié)構(gòu)取決于ODN的結(jié)構(gòu)。通常ODN具有四種基本拓撲結(jié)構(gòu)單星型、多星型（也即樹型）、總線型和環(huán)型。第二節(jié)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計本設(shè)計局所東方威尼斯小區(qū)采用EPONFTTH接入方式接入。用光纖將位于電信交換局的OLT與用戶直接相連。每戶都有單獨的一對線，直接連到電信局1、OLT放置方案東方威尼斯小區(qū)OLT選用烽火AN511602設(shè)備。從與上行設(shè)備的聯(lián)調(diào)測試、集中維護的原則出發(fā)將其設(shè)置在小區(qū)機房內(nèi)，可充分發(fā)揮PON的圖41東方威尼斯小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖19優(yōu)勢，兼顧帶寬和成本。2、ONU放置方案ONU選用華為HG813E，安裝在樓層弱電間ODF機柜內(nèi)。從綜合布線柜布防五類線至用戶房間電信面板端口進行接入。3、分光器放置方案考慮到分光器放置的距離離用戶端近可減少入戶線光纜段的皮線光纜的用量和施工量。故凱旋城D座的分光器采用一級分光形式，將分光器以上的設(shè)備集中放置在小區(qū)機房的ODF架上或者室外光分配箱。組網(wǎng)特點1、ONU直接到戶，按需分配帶寬2、無源分光器替代樓道交換機3、對用戶ONU集中管理4、采用一級分光20KM覆蓋第三節(jié)接入網(wǎng)設(shè)備的選型光接入網(wǎng)包括光線路終端（OLT）、光分配網(wǎng)（ODN）、光網(wǎng)絡(luò)單元ONU以及適配功能（AF）。其中OLT面向網(wǎng)絡(luò)側(cè)為OAN提供與中心局設(shè)備的接口，完成光電轉(zhuǎn)換；同時提供與ODN的光接口，提供各種手段來傳遞各種業(yè)務(wù)，OLT內(nèi)部由核心網(wǎng)、業(yè)務(wù)層和公共層組成。業(yè)務(wù)層主要是端口，支持多種業(yè)務(wù)；核心層提供交叉連接、復用、傳輸；公共層提供供電、維護管理功能。OLT的存在可以降低上層網(wǎng)絡(luò)對接入側(cè)設(shè)備之間的具體接口、承載手段、組網(wǎng)形式、設(shè)備管理等的緊耦合，并可以提供統(tǒng)一的光接入網(wǎng)的管理接口。通常，OLT可設(shè)置在本地交換機接口處，也可設(shè)置在遠端，物理上可以是獨立設(shè)備，也可與其他設(shè)備功能集成在一個設(shè)備內(nèi)。光纖接入網(wǎng)OLT覆蓋區(qū)規(guī)劃主要包含兩部分內(nèi)容，即確定OLT最佳覆蓋距離和選擇OLT覆蓋設(shè)備局址。OLT設(shè)備最佳覆蓋距離的選取主要考慮設(shè)備傳輸物理距離和設(shè)備組網(wǎng)經(jīng)濟半徑兩個因素。通過光通道損耗核算，可以確定OLT的傳輸物理距離可達1020KM。因此，在城區(qū)內(nèi)OLT設(shè)備組網(wǎng)的覆蓋距離受限主要來源于成本壓力。在一定的用戶密度和相關(guān)資源的價格體系下，光纖接入網(wǎng)組網(wǎng)存在最佳經(jīng)濟覆蓋半徑，并對應(yīng)最小以后投資。EOPN的最佳覆蓋距離是153KM比較合理。作為電信業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，電信局所資源的重要性在電信發(fā)展歷程中不言而喻。針對劃定目標區(qū)的局所資源、社會經(jīng)濟情況、人口分布情況以及電信業(yè)務(wù)的發(fā)展情況等進行分析。確定接入局所20局址的關(guān)鍵因素是用戶的分布，也就是用戶預測。從節(jié)省線路投資考慮，計算最優(yōu)的線路網(wǎng)中心作為最優(yōu)局址。由于接入局所需直接與用戶相連，因此其局址的選擇可參照傳統(tǒng)的局址選擇方法根據(jù)目標區(qū)理想的網(wǎng)絡(luò)中心位置進行選址，避免扇形覆蓋和條形覆蓋；考慮接入管道向四周輻射的便利性。ONU在用戶側(cè)提供提供用戶到接入網(wǎng)的接口，完成光電轉(zhuǎn)化，同時連接ODN。ONU主要功能是終結(jié)來自O(shè)DN的光信號并為用戶提供多個業(yè)務(wù)接口，提供用戶業(yè)務(wù)適配功能，完成速率適配、信令轉(zhuǎn)換等功能。ONU可靈活地設(shè)置在路邊。在EPON系統(tǒng)中，最開始的也是至關(guān)重要的是解決ONU的注冊問題。當網(wǎng)絡(luò)第一次啟動或有新的ONU加入網(wǎng)絡(luò)是，自動注冊機制會通知OLT這些ONU的存在和他們的各項參數(shù)。根據(jù)這些參數(shù)，OLT就可分配給ONU帶寬并使其在共享介質(zhì)上通信。ONU的自動注冊流程如下（1）OLT每隔1S向系統(tǒng)各個ONU廣播發(fā)送目的地址為廣播LLID的注冊授權(quán)，并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)距離最遠的ONU確定開窗大小。（2）OLT接收到ONU發(fā)送注冊請求幀后，由系統(tǒng)軟件為該ONU分配ONUID，然后以廣播LLID向該ONU發(fā)送注冊幀，目的MAC地址指向該ONU。（3）在發(fā)送了注冊幀后，OLT為注冊確認幀發(fā)送注冊確認幀授權(quán)，并等待該ONU發(fā)出的注冊確認幀，該授權(quán)在OLT認為ONU注冊失敗前始終有效。（4）新ONU收到注冊幀后，用新分配的ONUID覆蓋原理的ONUID，同時等待OLT的注冊確認幀授權(quán)以發(fā)送注冊確認幀，通知OLT新ONUID刷新成功，同時等待最小帶寬授權(quán)。（5）OLT在發(fā)送注冊確認幀授權(quán)后的50MS內(nèi)收到ONU的注冊確認幀，那么OLT認為該ONU刷新ONUID成功，該ONU注冊成功，否則認為ONU注冊失敗。為了確定ONU的數(shù)量，首先需對用戶進行預測，通過用戶數(shù)住戶數(shù)入住率，對用戶進行估算。還要考慮運營商的市場占有率，根據(jù)建筑單位的數(shù)據(jù)進行取定。ONU的設(shè)備型號很多，有同時為寬帶業(yè)務(wù)提供DSL/LAN接口和偉窄帶業(yè)務(wù)提供基于IAD的語音接口設(shè)備，也有只提供純寬帶接口的設(shè)備，選擇根據(jù)用戶需求。若駐地網(wǎng)的用戶引入線是普通電話雙絞線，則考慮采用DSL寬帶端口ONU設(shè)備，若用戶引入線為五類線，則考慮采用LAN寬帶端口的ONU設(shè)備。從總體建設(shè)成本的經(jīng)濟性考慮，若能與駐地網(wǎng)引入線建設(shè)同步進行，建議采用LAN端口的接入模式。21ODN位于OLT和ONU之間，在OLT和ONU之間提供光傳輸技術(shù)。ODN由光連接器和光分路器組成，完成光信號功率的分配及信號的分、復接功能。組成ODN的設(shè)備可以是無源設(shè)備，也可是有源設(shè)備，對應(yīng)的接入網(wǎng)是無源光網(wǎng)路和有源光網(wǎng)絡(luò)。AF為ONU和用戶設(shè)備提供設(shè)備功能，具體物理實現(xiàn)既可以完成獨立，也可以含在ONU內(nèi)。第四節(jié)位置的設(shè)置及容量的計算東方威尼斯小區(qū)每層4戶的設(shè)計特點，各樓層設(shè)有弱電間，每戶的語音及寬帶線路均架放在弱電間內(nèi)的配線架上。機房內(nèi)設(shè)有八芯光纖至各樓層弱電間的ODF盒內(nèi)。本設(shè)計將每戶的ONU放置在ODF機柜內(nèi)，方便設(shè)備連接。具體ONU設(shè)置的位置及業(yè)務(wù)端口數(shù)42樓層號用戶數(shù)電話設(shè)計數(shù)量寬帶設(shè)計數(shù)量ONU位置ONU型號ONU數(shù)量電話端口數(shù)寬帶端口數(shù)分光器位置分光器數(shù)量分光器型號分光比對應(yīng)OUN數(shù)量1層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42242層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42243層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42244層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42245層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42246層422弱電箱內(nèi)華為HG813E42247層422弱電箱內(nèi)華為HG813E4224預計需求情況ONU設(shè)計分光器設(shè)計社區(qū)中心機房3PLCB232221520232具體ONU設(shè)置的位置及業(yè)務(wù)端口數(shù)（42）上表所述，按東方威尼斯小區(qū)住宅型公寓50X7個樓層，每層4戶計算，一個ONU所帶1個用戶，每戶可滿足安裝2部語音、2部寬帶業(yè)務(wù)。22第五節(jié)光纖中繼距離的計算中繼距離是光纖通信系統(tǒng)設(shè)計的一項主要任務(wù)。在中繼距離的設(shè)計中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個限制因素。特別是后者，它與傳輸速率有關(guān)，高速傳輸情況下甚至成為決定因素。5、1光纖中繼距離設(shè)計算法（1）衰減受限系統(tǒng)在衰減受限系統(tǒng)中，中繼距離越長，則光纖通信系統(tǒng)的成本越低，獲得的技術(shù)經(jīng)濟效益越高。當前，廣泛采用的設(shè)計方法是ITUTG956所建議的極限值設(shè)計法。光纖和接頭損耗，對中繼距離的設(shè)計算法為LAPTPRACTPCRPPME/AFASMC上述公式中，LA表示單盤光纜長度PT表示發(fā)送光功率（DBM）PR表示接收靈敏度（DBM）ACT表示線路系統(tǒng)發(fā)送端活動連接器的接續(xù)損耗（DB）。包含S和R點間除設(shè)備連接器C以外的其它連接器（如ODF等）衰減，如ODF等FC型平均08DB/個，PC型平均05DB/個，一般取205PP表示光通道功率代價（DB）。由于設(shè)備時間效應(yīng)（設(shè)備的老化）和溫度因素對設(shè)備性能影響所需的余量，也包括注入光功率、光接受靈敏度和連接器等性能劣化，一般取1DB或2DBME表示設(shè)備富余度（DB）AF表示中繼段的平均光纜衰減系數(shù)（DB/KM）AS表示中繼段平均接頭損耗（DB），活接頭取05DB/個，死接頭取008DB/個MC表示光纜富余度（DB/KM）（2）色散受限系統(tǒng)就目前的速率系統(tǒng)而言，通常線路的中繼距離公式如下LD（X106）/（BXXD）23公式中，LD表示傳輸距離（KM）表示與色散代價有關(guān)的系數(shù)B表示線路碼速率（MBIT/S）表示光源譜線寬度NMD表示色散系數(shù)PS/KMNM。在G652光纖中1310NM取35PS/NMKM，在1550NM取18PS/NMKM。5、2東方威尼斯小區(qū)光纖中繼距離的計算1衰減的影響本設(shè)計采用125GBIT/S單模光纜，考慮到光通道功率代價PP1DB，光纖損耗系數(shù)AF04DB/KM（1310NM波長）,光連接器衰減AC18DB（發(fā)送和接收端各一個05DB/個,ODN最大插入損耗17DB），光纖接頭損耗AS05DB/KM,，取ME為3DB,MC為01DB/KM,則LAPTPRACTPCRPPME/AFASMC（8241813）/04050110（KM）2色散的影響取色散系數(shù)D2PS/KMNM,則LD（X106）/（BXXD）（0115X106）/1250X2X351314KM由上述計算可以看出，本次設(shè)計的中繼段距離只能小于10KM。第六節(jié)接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護方式6、1自愈的概念當今社會各行各業(yè)對信息的依賴愈來愈大，要求通信網(wǎng)絡(luò)能及時準確的傳遞信息。隨著網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒃絹碓蕉?，傳輸信號的速率越來越快，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障24（這是難以避免的，例如土建施工中將光纜挖斷），將對整個社會造成極大的損壞。因此網(wǎng)絡(luò)的生存能力即網(wǎng)絡(luò)的安全性是當今第一要考慮的問題。所謂自愈是指在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障（例如光纖斷）時，無需人為干預，網(wǎng)絡(luò)自動地在極短的時間內(nèi)（ITUT規(guī)定為50MS以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動從故障中恢復傳輸，使用戶幾乎感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障。其基本原理是網(wǎng)絡(luò)要具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用備用設(shè)備或利用現(xiàn)有設(shè)備中的冗余能力，以滿足全部或指定優(yōu)先級業(yè)務(wù)的恢復。由上可知網(wǎng)絡(luò)具有自愈能力的先決條件是有冗余的路由、網(wǎng)元強大的交叉能力以及網(wǎng)元一定的智能。自愈僅是通過備用信道將失效的業(yè)務(wù)恢復，而不涉及具體故障的部件和線路的修復或更換，所以故障點的修復仍需人工干預才能完成，就象斷了的光纜還需人工接好。6、2業(yè)務(wù)保護方式111保護在發(fā)送側(cè)的主備用通道中傳送同一業(yè)務(wù)，在接收側(cè)，根據(jù)信號質(zhì)量優(yōu)劣，選兩個通道中的一個接收。是環(huán)形網(wǎng)中常用的保護方式。211保護在主用通道中傳送業(yè)務(wù)，但當主用通道故障時，主用通道中的業(yè)務(wù)倒換到備用通道中傳送，見圖。環(huán)形網(wǎng)的復用段保護就采用的這種保護方式。當主用通道為N條時，可實現(xiàn)1N保護。額外業(yè)務(wù)在11保護情況下，主備通道都正常時，除在主用通道傳送業(yè)務(wù)外，在備用通道中也可以開通業(yè)務(wù)，但是當主用通道故障時，其業(yè)務(wù)由備用通信息主要通道備用通道發(fā)送側(cè)接收側(cè)43圖11保護25道傳送；在備用通道中傳送的業(yè)務(wù)故障時，不受保護的業(yè)務(wù)稱為額外業(yè)務(wù)。63東方威尼斯小區(qū)網(wǎng)絡(luò)保護方式設(shè)計EPON系統(tǒng)EPON系統(tǒng)中所采用保護倒換方式均需配置冗余的PON模塊，成本較高，實現(xiàn)較為復雜。EPON技術(shù)主要用于FTTH/FTTB的寬帶接入業(yè)務(wù)，用戶接入成本較為敏感，并且對保護的要求相對較低，因此EPON系統(tǒng)現(xiàn)有的保護方式的實際應(yīng)用價值較低。結(jié)合EPON系統(tǒng)的應(yīng)用特點，考慮到原有保護倒換成本高、實現(xiàn)機制復雜的缺點，東方威尼斯小區(qū)EPON網(wǎng)絡(luò)保護設(shè)計采用骨干光纖保護倒換進行設(shè)計。1、EPON系統(tǒng)中實現(xiàn)骨干光纖保護倒換的意義EPON采用點到多點的樹形拓撲結(jié)構(gòu)。骨干光纖故障會導致其所屬的所有ONU均無法與EPON網(wǎng)絡(luò)通信。因此骨干光纖的生存性將保證整個EPON網(wǎng)絡(luò)的可靠性?？紤]到接入網(wǎng)末梢的接入光纖不可能具備多個路由，此時光纖全保護倒換方式?jīng)]有實際意義。因此骨干光纖保護倒換方式將是提高EPON系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用中可靠性的主要保護倒換方式。2、EPON系統(tǒng)中現(xiàn)有實現(xiàn)光纖保護方案EPON國際標準（IEEE8023AH）暫未定義保護方式，中國通信標準委員會制定的接入網(wǎng)技術(shù)要求基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）中，已明確建議采用ITUTG9841兩種GPON系統(tǒng)的保護方式。東方威尼斯小區(qū)選擇采用骨干光纖保護倒換方式。信息主用通道備用通道額外業(yè)務(wù)發(fā)送側(cè)接收側(cè)圖4411保護26骨干光纖保護方式中，OLT側(cè)的主、備兩個PON模塊的端口分別通過骨干光纖的主、備兩條光纖連接到2N分路器的兩個端口，從分路器到ONU側(cè)采用常規(guī)連接。在OLT主用PON模塊處于工作狀態(tài)時，備用PON模塊處于冷備份狀態(tài)。如果工作光纖出現(xiàn)故障或主用PON模塊失效，啟用備用的備用PON模塊和光纖。倒換到備用PON模塊時，冷備份的備用PON模塊中的信號發(fā)射模塊被激發(fā)到正常工作狀態(tài)需要一段較長的時間。這種方式OLT側(cè)需配置主、備兩個PON模塊，骨干光纖需鋪設(shè)主、備兩條光纖，從而實現(xiàn)對骨干段光纖的保護，提高系統(tǒng)得可靠性。3EPON系統(tǒng)簡單骨干光纖保護倒換實現(xiàn)思路為了實現(xiàn)簡單的骨干光纖保護倒換，EPON系統(tǒng)應(yīng)由光線路終端（OLT）、工作光纖、保護光纖、2N光分路器、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）組成，其中