畢業(yè)設(shè)計（論文）EPON以太無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

1、摘 要網(wǎng)絡(luò)融合實現(xiàn)全業(yè)務(wù)接入已經(jīng)成為接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，epon技術(shù)在接入速率、帶寬效率、分光比和全業(yè)務(wù)承載能力以及安全性方面都具有明顯優(yōu)勢從而成為光纖接入時代的優(yōu)選技術(shù)。epon網(wǎng)絡(luò)以光纖為傳輸媒質(zhì)，使用以太網(wǎng)協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，利用pon的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻的綜合業(yè)務(wù)接入。epon系統(tǒng)主要由olt（光線路終端）、onu（光網(wǎng)絡(luò)單元）和odn（光分配網(wǎng)）組成，olt為局端設(shè)備提供豐富的pon口用于連接onu設(shè)備，onu是用戶端設(shè)備提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和語音接口實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)的接入實現(xiàn)。epon網(wǎng)絡(luò)是采用fttb方式組建，從olt到onu采用wdm技術(shù)實現(xiàn)單纖雙向傳輸，并使用不同的vla

2、n標(biāo)簽來標(biāo)記相應(yīng)的用戶業(yè)務(wù)流量。本文通過一個小區(qū)用戶實際業(yè)務(wù)需求為案例，合理規(guī)劃相應(yīng)用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)新建epon接入網(wǎng)絡(luò)，通過對olt和onu設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的硬件和數(shù)據(jù)配置為小區(qū)400用戶提供電話和寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)。關(guān)鍵詞 以太無源光網(wǎng)絡(luò)，光線路終端，光網(wǎng)絡(luò)單元abstract using network convergence to achieve full-service access has become an inevitable trend of the access network. epon technology takes advantages in the access speed,

3、bandwidth efficiency, the load-bearing capacity of whole business and security which obviously becomes the preferred technology in access times.epon network take fiber optics as the transmission medium, using ethernet protocol as its network transmission protocol, taking the pon topology to realize

4、the integrated services of data, voice and video access. epon system is mainly composed by the olt (optical line terminal) which provides a lot of pon equipments to connect onu equipments, onu (optical network unit) which provides the corresponding data and voice user interfaces to achieve service a

5、ccess and odn (optical distribution network). epon network is formed in the way of fttb, which using wdm technology to achieve two-way transmission between the onu and the olt. it uses different vlan tags to identify various of users access traffic.by studying the actual business needs of a cell, ac

6、cording to the business data this paper rationally designs a new user epon access network, which provides telephone and broadband business services for a 400 users cell through configuring the hardware and the corresponding data of the olt and onu devices.keywords epon, olt, onu目錄摘 要iabstractii第1章 緒

7、論11.1接入網(wǎng)的現(xiàn)狀11.2接入網(wǎng)的發(fā)展方向11.3 epon網(wǎng)絡(luò)解決方案2第2章 epon接入實現(xiàn)32.1 epon網(wǎng)絡(luò)介紹32.2 epon網(wǎng)絡(luò)基本原理42.3 epon網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用6第3章 業(yè)務(wù)實現(xiàn)原理83.1語音業(yè)務(wù)實現(xiàn)83.1.1語音業(yè)務(wù)介紹83.1.2 h248協(xié)議的定義與作用93.1.3同一mgc控制下用戶呼叫控制過程93.1.4不同mgc控制下用戶呼叫控制過程113.2數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)123.2.1數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖123.2.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ip網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分析13第4章 工程案例設(shè)計144.1工程網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃144.1.1實際業(yè)務(wù)需求144.1.2主要解決問題144.1.3實際組

8、網(wǎng)方案154.2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)規(guī)劃164.3組網(wǎng)設(shè)備介紹及單板配置174.3.1 olt（ma5680t）設(shè)備配置174.3.2 onu（ma5620e）設(shè)備配置184.4olt及onu數(shù)據(jù)配置194.4.1管理配置194.4.2寬帶數(shù)據(jù)配置214.4.3 語音數(shù)據(jù)配置224.5 bas(ma5200g)數(shù)據(jù)配置234.5.1bas業(yè)務(wù)基本實現(xiàn)方法234.5.2基于vlan綁定用戶接入數(shù)據(jù)配置23結(jié)論26致謝27參考文獻(xiàn)28第1章 緒論1.1接入網(wǎng)的現(xiàn)狀 接入網(wǎng)作為電信網(wǎng)絡(luò)最靠近用戶的末梢，隨著網(wǎng)絡(luò)的演變和用戶需求多樣化的發(fā)展，經(jīng)歷了從銅線接入方式（提供單一話音業(yè)務(wù)）、光纖接入方式（主要提供語音業(yè)務(wù)

9、和少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）、綜合接入網(wǎng)（可同時提供語音、數(shù)據(jù)和寬帶業(yè)務(wù)）等多個網(wǎng)絡(luò)發(fā)展時期。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要取決于不同時期用戶對不同業(yè)務(wù)的需求，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期pstn網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要用于提供tdm話音業(yè)務(wù)和少量的寬帶接入業(yè)務(wù)，而用戶對寬帶業(yè)務(wù)的需求則推動了pstn、atm/ip城域網(wǎng)的發(fā)展，而人們對數(shù)字電視等新業(yè)務(wù)的需求則組建了廣電網(wǎng)絡(luò)用于提供catv業(yè)務(wù)。由于用戶對各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求不同導(dǎo)致各種網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工程量巨大，為了提供語音業(yè)務(wù)，有獨立的pstn 網(wǎng)絡(luò)；為了解決用戶寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)，有專門的數(shù)據(jù)網(wǎng)；為了提供catv業(yè)務(wù)，有專門的廣電網(wǎng)絡(luò)等等。各個網(wǎng)絡(luò)互相獨立，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)接入層重復(fù)建設(shè),且接入網(wǎng)側(cè)網(wǎng)絡(luò)性能不高等缺

10、陷1。近年來，我國電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，取得了巨大成績，綜合通信能力明顯增強(qiáng)。但是，隨著產(chǎn)業(yè)界的融合趨勢，電話網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)趨于融合，網(wǎng)絡(luò)面臨的壓力越來越大。網(wǎng)絡(luò)面臨著負(fù)荷在不斷增大，業(yè)務(wù)需求也趨于多樣化，運營商必須提供越來越多的多媒體業(yè)務(wù)才能吸引住用戶，而這些新型的多樣性業(yè)務(wù)，是目前pstn和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所難以提供的。與此同時，飛速發(fā)展的數(shù)據(jù)網(wǎng)已經(jīng)對pstn和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)形成分流，并將逐漸成為承載話音業(yè)務(wù)的基石，運營商已經(jīng)積累了豐富的voip運營經(jīng)驗。在這一發(fā)展背景下，基于軟交換技術(shù)的ngn網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。ngn又稱為下一代網(wǎng)絡(luò)，是電信史上的一塊里程碑，它屬于一種綜合、開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，提供話音、

11、數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)。ngn的發(fā)展主要是通過網(wǎng)絡(luò)的升級改造實現(xiàn)現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合形成一張業(yè)務(wù)豐富功能功能齊全可擴(kuò)展性高業(yè)務(wù)拓展方便的綜合網(wǎng)絡(luò)。1.2接入網(wǎng)的發(fā)展方向面對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多樣化和用戶綜合業(yè)務(wù)的接入需要，網(wǎng)絡(luò)融合實現(xiàn)全ip網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展成為解決接入網(wǎng)未來發(fā)展的目標(biāo)。從技術(shù)發(fā)展上來看，傳統(tǒng)的電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)以及有線電視網(wǎng)三大行業(yè)的技術(shù)差別正在逐步消失，技術(shù)的融合將進(jìn)一步引發(fā)網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)融合及產(chǎn)業(yè)融合。下一代網(wǎng)絡(luò)是可提供包括話音、數(shù)據(jù)和多媒體等業(yè)務(wù)的綜合的、開放的網(wǎng)絡(luò)，其發(fā)展趨勢可概括為：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)件化、網(wǎng)絡(luò)互通網(wǎng)關(guān)化、接入技術(shù)多樣化、網(wǎng)管一體化、終端智能化、業(yè)務(wù)交換控

12、制功能分離和核心網(wǎng)絡(luò)分組化。對于當(dāng)前ngn、3g、iptv業(yè)務(wù)的深入開展加速了運營商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，下一代電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的承載網(wǎng)就是電信級ip網(wǎng)絡(luò)，電信級ip網(wǎng)絡(luò)包括ip核心網(wǎng)和ip接入網(wǎng)。ip核心網(wǎng)是一個三層架構(gòu)的ip網(wǎng)絡(luò)，接入網(wǎng)是二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。隨著ip網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，ip網(wǎng)絡(luò)成為未來網(wǎng)絡(luò)融合的核心，電信運營商都把建設(shè)面向ip業(yè)務(wù)的電信基礎(chǔ)網(wǎng)作為其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點。接入網(wǎng)連接用戶與核心網(wǎng)，是ip網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中非常重要的一環(huán)。當(dāng)前的ip接入網(wǎng)，不但要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入，還要實現(xiàn)iptv、語音、大客戶等多種業(yè)務(wù)的接入。在此背景下基于ip方式實現(xiàn)全業(yè)務(wù)接入的epon（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）得到全面發(fā)展和規(guī)模化應(yīng)用。

13、1.3 epon網(wǎng)絡(luò)解決方案epon網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將以太網(wǎng)技術(shù)與無源光網(wǎng)絡(luò)（pon）技術(shù)結(jié)合起來，以光纖為傳輸媒質(zhì)，使用以太網(wǎng)協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。它通過一個單一的光纖接入系統(tǒng)，采用點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在千兆以太網(wǎng)光纖接入網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻的綜合業(yè)務(wù)接入，以光纖到樓的方式組建網(wǎng)絡(luò)解決了接入網(wǎng)的帶寬瓶頸問題并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。在epon網(wǎng)絡(luò)的組建部署中需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量、用戶業(yè)務(wù)需求、后期網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容等因素合理選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，合理配置設(shè)備單板保證網(wǎng)絡(luò)帶寬容量實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)需求，合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)接口對接和單板冗余保護(hù)保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。另外在采用光纖部署網(wǎng)絡(luò)時需根據(jù)小區(qū)物理環(huán)境和用戶數(shù)量等因素合理選擇epon光

14、網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式保證網(wǎng)絡(luò)的接入容量、冗余保護(hù)和光損耗在合理范圍之內(nèi)，根據(jù)用戶數(shù)量及不同業(yè)務(wù)需求合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)帶寬實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。在本次工程實例中主要根據(jù)小區(qū)400用戶業(yè)務(wù)需求根據(jù)上述考慮合理規(guī)劃新建網(wǎng)絡(luò)，并對組建的epon 網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)配置實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃組建和業(yè)務(wù)開通2。最終通過此網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃組建配置實現(xiàn)小區(qū)用戶語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)和后期網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用的綜合接入。在這個過程中通過對數(shù)據(jù)規(guī)劃，設(shè)備選擇、網(wǎng)絡(luò)組建方式規(guī)劃、硬件配置、軟件配置等過程全面了解新一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展。第2章 epon接入實現(xiàn)2.1 epon網(wǎng)絡(luò)介紹epon網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將以太網(wǎng)技術(shù)與無源光網(wǎng)絡(luò)（pon）技術(shù)結(jié)合起來，以光

15、纖為傳輸媒質(zhì)，使用以太網(wǎng)協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。它通過一個單一的光纖接入系統(tǒng)，采用點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在千兆以太網(wǎng)光纖接入網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音及視頻的綜合業(yè)務(wù)接入，并具有良好的經(jīng)濟(jì)性。epon（以太無源光網(wǎng)絡(luò)）是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點到多點結(jié)構(gòu)、采用無源光纖傳輸方式、基于高速以太網(wǎng)平臺和tdm時分媒體訪問控制方式、提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。所謂“無源”是指光分配網(wǎng)絡(luò)中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光分路器（splitter）等無源器件組成。它們在物理層采用了pon技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用pon的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此它綜合了pon技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)

16、點：低成本；高帶寬；擴(kuò)展性強(qiáng)；靈活快速的服務(wù)重組；與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性；方便的管理等等3。epon可以實現(xiàn) 語音、數(shù)據(jù)、視頻、移動業(yè)務(wù)的融合。epon系統(tǒng)主要由olt（光線路終端），onu（光網(wǎng)絡(luò)單元），ont（光網(wǎng)絡(luò)終端）和odn（光分配網(wǎng)）組成，處于網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)層面，主要適用于寬帶業(yè)務(wù)的光纖接入。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2.1所示： 圖2.1 epon網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu) 如上圖所示epon網(wǎng)絡(luò)的基本組成單元為光線路終端（olt）和光網(wǎng)絡(luò)單元（onu），其光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸epon通信系統(tǒng)帶寬超過1gbit/s，傳輸距離達(dá)到20km，光纖傳輸采用單纖波分復(fù)用技術(shù)（下行1490nm，上行1310nm），網(wǎng)絡(luò)側(cè)

17、僅需一根主干光纖和一個olt，在onu側(cè)通過光分路器分送給最多32個用戶。上下行均為千兆速率，下行采用針對不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼?，上行利用時分復(fù)用（tdma）共享帶寬。有源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括中心局機(jī)架設(shè)備（olt）、光網(wǎng)絡(luò)單元（onu），光網(wǎng)絡(luò)單元（onu）給用戶提供數(shù)據(jù)、視頻和電話網(wǎng)絡(luò)與pon之間的接口。onu最初的作用是接收光路信號，轉(zhuǎn)換成用戶所需的格式（以太網(wǎng)、ip廣播、電話、t1/e1等），olt設(shè)備則通過光纖連接到ip核心網(wǎng)絡(luò)。局端（olt）與用戶（onu）之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機(jī)房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護(hù)人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運營維護(hù)成本1

18、。epon作為一種新興的接入網(wǎng)技術(shù)，非常適合光纖接入網(wǎng)絡(luò)（fttb/ftth）建設(shè)，從運營商的角度來看：無源的特性可以降低建設(shè)、管理和運營成本，提高投資回報率，增加新的贏利機(jī)會；epon網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)非常適合接入網(wǎng)建設(shè)，使運營商可以快速有效地開展業(yè)務(wù)并易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展；epon提供的高帶寬將滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬日益增長的應(yīng)用需求，使運營商開展多業(yè)務(wù)有可靠的網(wǎng)絡(luò)資源保證；epon網(wǎng)絡(luò)的兼容性良好，可以和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)很好地融合；epon在提供上述優(yōu)點的同時，還具有其他fttx技術(shù)無可比擬的經(jīng)濟(jì)性，可以減少投資和長期建設(shè)成本。 2.2 epon網(wǎng)絡(luò)基本原理epon網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理，epon系統(tǒng)采用wdm

19、技術(shù)實現(xiàn)單纖雙向傳輸，用上行1310 nm和下行1490 nm波長傳送數(shù)據(jù)和語音，iptv業(yè)務(wù)則使用1550nm波長承載。olt放置在中心局端，分配和控制信道的連接，并有實時監(jiān)控、管理及維護(hù)功能。onu放置在用戶側(cè)，olt與onu間通過無源的光分配網(wǎng)絡(luò)按照1:16/1:32方式連接。其網(wǎng)絡(luò)基本實現(xiàn)組網(wǎng)方案圖如圖2.2所示：圖2.2 epon網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)方案圖如上圖所示在epon接入網(wǎng)基本組成中olt設(shè)備通過光纖上行連接到ip城域網(wǎng)和pstn等其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，下行通過一根主干光纖連接到分光器通過分光器分光后連接多個onu終端設(shè)備，對于在olt下行連接到分光器這根主干光纖上不同的業(yè)務(wù)采用波分復(fù)用技術(shù)

20、實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的單釬雙向傳輸，針對光釬傳輸衰耗和色散對信號的影響在實際工程中對于終端設(shè)備的上行數(shù)據(jù)采用1310nm波長傳輸，對于寬帶數(shù)據(jù)下行傳輸主要采用1490nm波長傳輸，對于后期開展的iptv業(yè)務(wù)設(shè)備的下行波長采用1550nm實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的下行傳輸。另外實際網(wǎng)絡(luò)中為了分離同一光纖上多個用戶的來去方向的信號，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)： （1）下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)在epon中，從olt到多個onu下行傳輸數(shù)據(jù)的過程采用數(shù)據(jù)廣播方式發(fā)送。數(shù)據(jù)以變長信息包的形式從olt下行廣播到多個onu。每個信息包帶有一個epon包頭，惟一標(biāo)識該信息包是發(fā)給onu-1、onu-2還是onu-3。也可標(biāo)識為廣播信息包

21、發(fā)給所有onu或發(fā)給特定的onu組（多點傳送信息包）。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)onu時，onu通過地址匹配，接受并識別發(fā)給它的信息包，丟棄發(fā)給其他onu的信息包。在onu注冊成功后分配一個唯一的llid；olt接收數(shù)據(jù)時比較llid注冊列表，onu接收數(shù)據(jù)時，僅接收符合自己的llid的幀或者廣播幀，對于其他llid標(biāo)記的數(shù)據(jù)幀作丟棄處理用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)廣播接受實現(xiàn)原理說明如下圖2.3所示：圖2.3 epon下行數(shù)據(jù)接收原理圖如上圖所示olt側(cè)設(shè)備通過分光器連接了3個onu設(shè)備，每個onu設(shè)備下面都連接了相應(yīng)數(shù)量的用戶，對于不同用戶下行數(shù)據(jù)的傳輸在上圖中假設(shè)每個onu設(shè)備需要接收到發(fā)送給自己的對應(yīng)數(shù)據(jù)，在olt設(shè)

22、備對不同的onu設(shè)備采用廣播方式將自己接受到的下行數(shù)據(jù)采用廣播的方式將數(shù)據(jù)全部廣播到每個onu設(shè)備側(cè)，在onu設(shè)備側(cè)onu在接受下行數(shù)據(jù)時根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)包頭所帶的onu-id信息判斷信息是否與自身onu-id相對應(yīng)，如果對應(yīng)則接收數(shù)據(jù)，如果不對應(yīng)則丟棄數(shù)據(jù)，通過這種方式每個onu設(shè)備都能夠正確的接受到發(fā)給自己的所有數(shù)據(jù)4。 （2）上行數(shù)據(jù)流采用tdma技術(shù) olt接收數(shù)據(jù)前比較llid注冊列表；每個onu只在局端olt設(shè)備統(tǒng)一分配的時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀；分配的時隙（通過測距技術(shù)）補(bǔ)償了各個onu距離的差距，避免了各個onu之間的碰撞，其上行基本原理示意圖如下圖2.4所示：圖2.4 epon上行數(shù)

23、據(jù)傳輸原理圖如上圖所示olt側(cè)設(shè)備通過分光器連接了3個onu設(shè)備，每個onu設(shè)備下面都連接了相應(yīng)數(shù)量的用戶，對于一個olt設(shè)備下連接的3個onu設(shè)備，olt設(shè)備則每個onu設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的編號，對于onu設(shè)備的上行數(shù)據(jù)流olt設(shè)備給每個onu設(shè)備分配不同的時隙，在終端onu設(shè)備側(cè)對應(yīng)的onu設(shè)備只有在olt設(shè)備分配給自己的時隙時間段中才能發(fā)光完成上行數(shù)據(jù)的傳送5。2.3 epon網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用在接入網(wǎng)接入方式的選擇上，接入方式的選擇主要由新形勢下網(wǎng)絡(luò)用戶對寬帶資源的高度需求和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的綜合接入實現(xiàn)方式?jīng)Q定： （1）帶寬需求：隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶用戶數(shù)量的增加，各種寬帶業(yè)務(wù)的應(yīng)用，以及人們對上網(wǎng)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)游

24、戲、視頻通信、iptv等業(yè)務(wù)的高帶寬需求對新形勢下接入網(wǎng)所提供的帶寬提出了很高的要求，因此新一代網(wǎng)絡(luò)的最基本要求是為每個用戶提供比現(xiàn)在高很多且要有很強(qiáng)的帶寬擴(kuò)展性能。 （2）各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的綜合接入實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合：下一代接入網(wǎng)的應(yīng)用，需要支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提供的各種業(yè)務(wù)，讓用戶在業(yè)務(wù)使用上不會有大的變化。對于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要保證網(wǎng)絡(luò)的兼容性，對于已經(jīng)組建成規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)要保證在其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上完善和發(fā)展相互兼容。就當(dāng)前用戶數(shù)量多，用戶對新新業(yè)務(wù)的需求量大的特點，且在“光進(jìn)銅退”背景下大量采用fttb模式進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已成規(guī)模，鑒于以上因素考慮對于接入網(wǎng)的組建則選擇已光纖接入的方式組建。對于光纖接入方式組建的接入網(wǎng)

25、絡(luò)具有如下相應(yīng)的優(yōu)勢： （1）傳輸容量大。光纖工作頻率很高，其可開發(fā)傳輸容量很大。 （2）傳輸速度快。光纖接入能夠提供100mbps、1000mbps的高速帶寬。 （3）通信質(zhì)量高。光纖介質(zhì)純度極高，中繼站的數(shù)量較少，提高了通信質(zhì)量。 （4）衰減小損耗低。光纖每公里衰減比大容量通信同軸電纜衰減要低很多。 （5）防干擾性能好。光纖不受電氣信號和雷電干擾，保密性好。 （6）擴(kuò)容便捷。在無需更換任何設(shè)備情況下能夠?qū)F(xiàn)有寬帶業(yè)務(wù)鏈路升級。 （7）傳輸距離遠(yuǎn)。光纖連接距離可達(dá)70公里。 （8）體積小，重量輕。同時有利于施工和運輸。 （9）節(jié)約有色金屬。光纖本身是非金屬且原料廣泛。 基于光纖傳輸架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)

26、ip化融合的發(fā)展方向，epon接入方式則成為現(xiàn)時期接入網(wǎng)的最佳實現(xiàn)方式。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)光線路終端布放位置組網(wǎng)一般有以3種方式： （1）olt放置于中心機(jī)房（即交換機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房等現(xiàn)有機(jī)房），其特點為覆蓋范圍大，便于操作和 管理，適于早期用戶比較少或集中管理的場景。 （2）遠(yuǎn)端中心機(jī)房，其覆蓋范圍適中，便于操作和管理，同時兼顧容量和資源。 （3）戶外機(jī)房或小區(qū)機(jī)房，其特點為節(jié)省光纖但管理和維護(hù)困難，覆蓋范圍比較小，需要解決供電問題，一般不建議采用這種方式6。olt位置的選擇，主要取決于實際的應(yīng)用場景，一般建議將olt放置于中心機(jī)房，便于維護(hù)與管理，節(jié)省運維成本，同時便于資源共享，節(jié)省資源。在網(wǎng)絡(luò)組建過

27、程中光纖傳輸線路的選擇需要考慮光纖衰耗的影響，在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時要保證光功率在正常收發(fā)范圍之內(nèi)。在epon網(wǎng)絡(luò)在確定網(wǎng)絡(luò)olt和onu的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布放后主要考慮網(wǎng)絡(luò)線路的設(shè)計，在光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中主要考慮光纖的衰耗設(shè)計要求。對于epon工程，可根據(jù)下列接光接入網(wǎng)常用的工程數(shù)據(jù)估算本工程odn的傳輸損耗：工程建議odn衰耗：1026db（一般為22db）；單模光纖衰耗：0.34 db/km；光纖跳纖、尾纖插入損耗：0.1db0.3db；法蘭盤插入損耗：0.4db；1:2分光器插入衰耗：3db；1:4分光器插入衰耗：6db；1:8分光器插入衰耗：9db；1:16分光器插入衰耗：12db；1:32分光器插

28、入衰耗：15.5db ；olt光功率：接收：-1-24db（1310nm）發(fā)送：+2-3db（1490nm）；onu光功率：接收：-3-24db（1490nm） 發(fā)送：-1+4（1310nm）；對于olt和onu設(shè)備正常的收發(fā)光功率如下，在實際工程設(shè)計中要確保網(wǎng)絡(luò)光功率衰耗值在相應(yīng)設(shè)備的收發(fā)光功率范圍之內(nèi)7。根據(jù)onu（光網(wǎng)絡(luò)單元）布放原則,epon網(wǎng)絡(luò)的組建模式可分為以下三種：光纖到戶（ftth）、光纖到大樓（fttb）、光纖到節(jié)點（fttn）等。 （1）ftth方式：即光纖到戶方式適用于用戶居住比較分散且用戶對帶寬的要求較高的區(qū)域，如別墅區(qū)，而且開發(fā)商有積極性參與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。此時組網(wǎng)方式一般

29、采用從局端的olt引出光纜到別墅區(qū)，在別墅區(qū)內(nèi)一個相對中心位置放置分光器，然后通過小芯數(shù)管道光纜或新型的小芯數(shù)直埋光纜連至用戶家中的onu，可以根據(jù)用戶需求在用戶家中連接交換機(jī)或集線器供多個設(shè)備連接。 （2）fttb方式：適用于在單棟商務(wù)樓用戶相對數(shù)量不多、帶寬要求不高的場景。一般的組網(wǎng)方式為從局端olt引出光纜到商務(wù)樓附近的光纜交接箱，在光纜交接箱中放置分光器，從交接箱引出光纜至大樓。onu放置在大樓交接間，通過交換機(jī)為樓內(nèi)用戶提供寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。在這種情況下，建設(shè)時需要根據(jù)用戶帶寬需求及數(shù)量選擇合理的分路比。 （3）fttn方式：是帶寬與投資的折衷，fttn在滿足用戶帶寬需要的前提下，采用最

30、新的數(shù)字用戶線（dsl）技術(shù)，盡量使用長的雙絞線，以提高adsl接入復(fù)用器（dslam）節(jié)點的用戶容量，從而減少節(jié)點數(shù)量，減少投資和維護(hù)成本。 面對小區(qū)用戶寬帶業(yè)務(wù)需求情況差異，本次工程初期首先為用戶提供寬帶上網(wǎng)和voip語音業(yè)務(wù)，同時為后期將要開展的voip業(yè)務(wù)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)做好準(zhǔn)備，對于本次建成的網(wǎng)絡(luò)將可以為用戶提供足夠的帶寬，實現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)、voip業(yè)務(wù)、iptv流媒體業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)要具備良好的擴(kuò)展和升級能力，在未來可以有效支持三網(wǎng)合一的業(yè)務(wù)需求。 第3章 業(yè)務(wù)實現(xiàn)原理3.1語音業(yè)務(wù)實現(xiàn)3.1.1語音業(yè)務(wù)介紹由于ip網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，ip網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)越來越多。同時，原有的電路交

31、換網(wǎng)（如pstn網(wǎng)）仍然擁有大量的用戶，為了能讓這些用戶使用ip網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)，需要提供不同網(wǎng)絡(luò)之間互通的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。ip電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備主要完成三個方面的功能： a完成ip電話互通，將pstn用戶的話音進(jìn)行編碼、組包后在ip網(wǎng)上傳輸，同時將ip網(wǎng)來的數(shù)據(jù)包解包、解碼后交給pstn用戶； b處理信令消息； c負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)內(nèi)部資源管理，及呼叫連接過程的管理；隨著用戶數(shù)量及對業(yè)務(wù)需求的增加，網(wǎng)關(guān)在規(guī)模上要不斷擴(kuò)大，這對網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)在可擴(kuò)展性、安全性方面及組網(wǎng)的靈活性提出了更高的要求。由此，提出了將業(yè)務(wù)、控制和信令分離概念，即將ip電話網(wǎng)關(guān)分離成三部分： 信令網(wǎng)關(guān)sg、媒體網(wǎng)關(guān)mg和媒體網(wǎng)關(guān)控制器mgc。sg負(fù)責(zé)

32、處理信令消息，將其終結(jié)、翻譯或中繼；mg負(fù)責(zé) 處理媒體流，將媒體流從窄帶網(wǎng)打包送到ip網(wǎng)或者將從ip網(wǎng)接收的數(shù)據(jù)解包后送給窄帶網(wǎng)；mgc負(fù)責(zé)mg的資源的注冊和管理，以及呼叫控制。這些分離網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)的重要特點是將控制智能集中到網(wǎng)絡(luò)中來，即少量的mgc中。在這種分布式的網(wǎng)關(guān)體系結(jié)構(gòu)中，mg和mgc之間采用的是h.248協(xié)議，sg和mgc之間采用sigtran協(xié)議。采用上述分離網(wǎng)關(guān)思想的ip電話系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示：圖3.1 ip電話網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)示意圖 如上圖所示網(wǎng)絡(luò)中軟交換用戶通過用戶線連接到ag設(shè)備提供的語音接口上，ag設(shè)備通過h248協(xié)議完成ag設(shè)備與mgc設(shè)備的信令連接，mgc則通過其

33、他相應(yīng)協(xié)議完成與sg及其他mgc設(shè)備的連接通信。對于軟交換網(wǎng)絡(luò)與其他語音網(wǎng)絡(luò)如pstn的連接則通過信令網(wǎng)關(guān)sg和中繼網(wǎng)關(guān)tg設(shè)備完成連接。該網(wǎng)絡(luò)有兩類網(wǎng)關(guān)：接入簡單電話終端的接入網(wǎng)關(guān)（ag）和支持pstn互通的中繼網(wǎng)關(guān)（tg），兩類網(wǎng)關(guān)均通過網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議受mgc的控制。通過rtp完成端到端ip語音數(shù)據(jù)的傳送。tg負(fù)責(zé)橋接pstn和ip網(wǎng)絡(luò)，在mgc的控制下完成與pstn用戶的交互。對于epon網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)的實現(xiàn)主要是通過onu設(shè)備在語音網(wǎng)絡(luò)中提供的mg網(wǎng)絡(luò)單元功能通過h.248協(xié)議與mgc設(shè)備完成對接在mgc設(shè)備的控制下實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)的接入，在網(wǎng)絡(luò)語音業(yè)務(wù)的主要配置就是完成h.248協(xié)議的參數(shù)設(shè)

34、置完成對接8。3.1.2 h.248協(xié)議的定義與作用h.248協(xié)議是itu-t制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，用在媒體網(wǎng)關(guān)控制器（mgc）和媒體網(wǎng)關(guān)（mg）之間的通信。主要功能是建立一個良好的業(yè)務(wù)承載連接模型，將呼叫和承載連接進(jìn)行分離，通過對各種業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)如tg（中繼網(wǎng)關(guān)）、ag（接入網(wǎng)關(guān)）等的管理實現(xiàn)分組網(wǎng)絡(luò)和pstn網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)互通。h.248協(xié)議將媒體流控制和呼叫處理等智能工作卸載到軟交換上，使媒體網(wǎng)關(guān)成為簡單的設(shè)備，簡化了本地接入設(shè)備的設(shè)計，它提供控制媒體的建立、修改和釋放機(jī)制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫。該協(xié)議在構(gòu)建開放式的多網(wǎng)融合的ngn中，發(fā)揮著重要作用。h.248

35、協(xié)議定義的連接模型包括終端（termination）和關(guān)聯(lián)域（context）兩個主要概念。 （1）終端：終端是一種邏輯實體，用來發(fā)送/接收媒體流和控制流，終端可以分為半永久性終端和臨時性終端兩類。半永久性終端代表物理實體的終端，稱為物理終端，其代表一個tdm信道的終端可以提供語音接入服務(wù)實體；臨時性終端只有在網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用它的時候才存在，一旦網(wǎng)關(guān)設(shè)備不使用它，立刻就被釋放掉。例如我們稍后配置中常見的mg中的rtp資源，只有當(dāng)mg使用這些資源的時候，這個終端才存在。終端可用termination id進(jìn)行標(biāo)識，termination id由mg分配。終端是 mg中的邏輯實體，能發(fā)送和接收一種或多

36、種媒體，在任何時候，一個終端屬于且只能屬于一個上下文，可以表示時隙、模擬線和rtp（real time protocol）流等。終端類型主要有半永久性終端（tdm信道或模擬線等）和臨時性終端（如rtp流，用于承載語音、數(shù)據(jù)和視頻信號或各種混合信號），用屬性、事件、信號、統(tǒng)計表示終端特性9。 （2）關(guān)聯(lián)域：表示一組終端之間的聯(lián)系，它描述終端之間的拓?fù)潢P(guān)系。h.248協(xié)議傳輸層協(xié)議可以采用udp協(xié)議，通訊端口號固定為2944。一個通話的建立過程就是終端和ss之間建立連接，ss根據(jù)終端發(fā)出的事件指令建立它與其他終端的一個關(guān)聯(lián)域，在這個關(guān)聯(lián)域中設(shè)置相應(yīng)的rtp資源和參數(shù)設(shè)置完成通話的建立和釋放過程。3

37、.1.3同一mgc控制下用戶呼叫控制過程在同一mgc控制下的用戶通話過程主要是mgc設(shè)備根據(jù)其連接的mg設(shè)備下的不同用戶設(shè)備信息通過信令分析完成mg設(shè)備下接用戶間通信鏈路的建立完成通話和通話結(jié)束后釋放鏈路資源。同一mgc控制下用戶通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能單元結(jié)構(gòu)如圖3.2所示：圖3.2 同一mgc控制下語音網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理圖 如上圖所示用戶1和用戶2通過用戶線分別連接到mg設(shè)備上實現(xiàn)用戶接入，在mg設(shè)備的上行則連接到與其對應(yīng)的mgc設(shè)備上實現(xiàn)mgc的管理控制，在mgc側(cè)設(shè)備連接到對應(yīng)的信令網(wǎng)關(guān)sg設(shè)備上完成信令的控制連接。通話過程中用戶網(wǎng)關(guān)檢測用戶的摘機(jī)信息和mgc設(shè)備交互信令信息完成呼叫控制過程，上

38、圖中在同一mgc控制下的兩個用戶間信令交互和通話建立及鏈路釋放整個通信過程具體分析如下： （1）主叫mg對應(yīng)的用戶摘機(jī)，網(wǎng)關(guān)通過命令把摘機(jī)事件發(fā)送給mgc，mgc收到用戶摘機(jī)消息后，回應(yīng)答消息。 （2）mgc收到主叫用戶摘機(jī)事件消息以后，指示網(wǎng)關(guān)給終端發(fā)送撥號音，并把撥號計劃發(fā)送給h.248網(wǎng)關(guān)，要求根據(jù)撥號計劃收號，并同時檢測掛機(jī)和拍叉簧事件的發(fā)生。網(wǎng)關(guān)設(shè)備回復(fù)相應(yīng)的響應(yīng)消息。 （3）用戶撥號，終端對所撥號碼進(jìn)行收集并將號碼發(fā)送給mgc。 （4）mgc在mg中創(chuàng)建一個新的關(guān)聯(lián)域并在關(guān)聯(lián)域中加入相應(yīng)撥號用戶和rtp終端，mg返回響應(yīng)，分配新的連接描述符，新的rtp終端描述符。 （5）mgc進(jìn)行

39、被叫號碼分析后確定被叫終端，設(shè)置被叫測媒體參數(shù)。網(wǎng)關(guān)返回響應(yīng)，分配新的連接描述符，新的rtp終端描述符。 （6）mgc發(fā)送命令給主叫側(cè)終端設(shè)備，修改主叫側(cè)終端的屬性并請求mg給主叫側(cè)終端放回鈴音。mg 返回響應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)，同時給主叫側(cè)終端放回鈴音，mg設(shè)備檢測被叫用戶摘機(jī)狀態(tài)。 （7）被叫用戶摘機(jī)，被叫側(cè)網(wǎng)關(guān)把摘機(jī)事件通知mgc。mgc返回響應(yīng)。 （8）mgc修改被叫側(cè)終端用戶半永久性資源的屬性，設(shè)置需要檢測的事件為掛機(jī)事件，并且停止放任何信號音。 （9）主叫和被叫終端都知道了本端和對端的連接信息，可建立呼叫進(jìn)行通話。（10）主叫和被叫用戶間進(jìn)行通話，此時mg隨時檢測用戶狀態(tài)。 （11）收到被叫

40、用戶的掛機(jī)事件，mgc 給mg 發(fā)送修改被叫用戶屬性指令，請求網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步檢測終端發(fā)生的事件，如摘機(jī)事件等。 （12）mgc收到被叫用戶的掛機(jī)事件后，就向網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送掛機(jī)消息，把關(guān)聯(lián)域中的所有的半永久型終端和臨時的rtp終端刪除，從而刪除關(guān)聯(lián)拆除呼叫，網(wǎng)關(guān)設(shè)備返回響應(yīng)確認(rèn)10。 3.1.4不同mgc控制下用戶呼叫控制過程不同mgc控制下的用戶通信過程需要在主叫用戶對應(yīng)mg設(shè)備與mgc設(shè)備建立連接后通過本地的mgc設(shè)備的控制管理與被叫用戶端mgc設(shè)備建立連接，通過被叫側(cè)mgc設(shè)備完成被叫用戶的網(wǎng)絡(luò)連接建立。在通信過程中mg設(shè)備需要通過tg設(shè)備提供的中繼續(xù)線路完成與對端用戶的通話，其基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功

41、能單元如下圖3.3所示：圖3.3 不同mgc控制下語音網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)原理圖 如上圖所示用戶1和用戶2分別連接在mg1和mg2下面，對于兩個用戶間的通話需要由mgc1和mgc2之間建立連接分別控制mg1和mg2共同完成用戶間通信的建立和釋放，其具體通信過程分析如下： （1）主叫用戶摘機(jī)撥號后，mg1通過號碼分析，發(fā)現(xiàn)是一個出局呼叫，占用到tg1的中繼并生成地址消息發(fā)給sg1，sg1將地址消息轉(zhuǎn)發(fā)給ss。 （2） mgc收到地址消息進(jìn)行號碼分析和路由選擇，判斷是一個通過tg2出局到mg2的呼叫。 （3）mgc指示tg1創(chuàng)建一個關(guān)聯(lián)域，在此關(guān)聯(lián)域中加入指定的中繼類型終端，并讓tg1選擇一個rtp類型終端。

42、 （4）tg1向mgc回復(fù)消息，內(nèi)容包括rtp終端、tg1的ip地址、端口號等。 （5）mgc指示tg2創(chuàng)建一個關(guān)聯(lián)域，在此關(guān)聯(lián)域中加入指定的中繼類型終端，并讓tg2選擇一個rtp類型終端，同時將tg1的屬性下發(fā)給tg2。 （6）tg2將rtp終端、tg2的ip地址、端口號及語音算法等信息發(fā)給mgc。 （7）mgc確認(rèn)tg1和tg2都準(zhǔn)備好后，向sg2發(fā)送地址消息,sg2將地址消息轉(zhuǎn)發(fā)給mg2。 （8）mg2收到地址后分析號碼，給被叫用戶振鈴，同時回復(fù)acm消息給sg2。 （9）sg2將acm消息轉(zhuǎn)發(fā)給ss，ss將tg2的屬性下發(fā)給tg1。 （10）tg1向mgc發(fā)reply消息，ss向sg1

43、發(fā)acm消息。 （11）sg1將acm消息轉(zhuǎn)發(fā)給mg1，mg1給主叫用戶放回鈴音。 （12）被叫用戶摘機(jī)，mg2回消息給sg2，sg2將消息轉(zhuǎn)發(fā)給mgc。 （13）mgc向tg1發(fā)消息讓其準(zhǔn)備好與tg2的媒體流通道。 （14）tg1向mgc回復(fù)消息，準(zhǔn)備好與tg2的媒體流通道。 （15）mgc向sg1發(fā)anm消息，sg1通知mg1接通主叫用戶。 （16）主叫和被叫用戶建立通話，mg設(shè)備隨時檢測用戶通話狀態(tài)。 （17）被叫掛機(jī)，mg2發(fā)rel消息給sg2，sg2將rel消息轉(zhuǎn)發(fā)給mgc。 （18）mgc向sg1發(fā)rel消息，sg1通知mg1給主叫用戶放忙音。 （19）mgc向tg2發(fā)subtra

44、ct消息，刪除終端和關(guān)聯(lián)域，釋放資源。 （20）mgc向tg1發(fā)subtract消息，刪除終端和關(guān)聯(lián)域，釋放資源。 （21）tg1、tg2向ss發(fā)reply消息，通話結(jié)束。3.2數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)3.2.1數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖在本次接入網(wǎng)組建中，寬帶業(yè)務(wù)主要是通過網(wǎng)絡(luò)運營商根據(jù)不同用戶分配不同的vlan來區(qū)分不同用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中通過網(wǎng)絡(luò)單元將帶有不同vlan標(biāo)簽的用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量透明傳輸?shù)缴蠈釉O(shè)備，并在寬帶接入服務(wù)器中進(jìn)行賬號密碼的相應(yīng)認(rèn)證最后到達(dá)ip城域網(wǎng)最后通過城域網(wǎng)中路由設(shè)備的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能實現(xiàn)業(yè)務(wù)互通。其網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)圖如下圖3.4所示：圖3.4 epon接入網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)圖 如上圖

45、所示對于用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實現(xiàn)其主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備單元為光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備onu，其提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶接口，并對用戶數(shù)據(jù)打上vlan標(biāo)簽后進(jìn)行ip封裝，在通過olt設(shè)備匯聚后到達(dá)bas設(shè)備進(jìn)行vlan標(biāo)簽剝離以及認(rèn)證計費后通過ip路由到達(dá)因特網(wǎng)。在實際工程中作為接入網(wǎng)絡(luò)終端單元數(shù)量比較多，其提供的寬帶接口也比較豐富，對于如此數(shù)量眾多的終端設(shè)備，其提供光纖上行到達(dá)分光器，由于在網(wǎng)絡(luò)中采用了分光器設(shè)備其基本功能將一路光源分解成32路光源用于連接onu設(shè)備單元，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)的光纖資源，另外作為局端olt設(shè)備以華為ma5680t設(shè)備為例其每塊業(yè)務(wù)單板提供4個pon口用于連接終端，分光器的分光作用，其一塊單板提供4個

46、接口連接1:32分光后其每塊設(shè)備單板提供的設(shè)備終端接入數(shù)量將達(dá)到128個，每個onu設(shè)備提供24個寬帶接口就可以實現(xiàn)兩千多用戶的寬帶接入，由于設(shè)備業(yè)務(wù)單板最大接入容量達(dá)到使多塊可一提供強(qiáng)大的用戶接入能力，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中由于設(shè)備主要為olt和onu設(shè)備，通過無源設(shè)備分光器實現(xiàn)了用戶的大容量接入，節(jié)約了大量光纖資源降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本，具有很好的實際工程意義11。3.2.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ip網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分析在本次工程中用戶首先通過5類網(wǎng)線連接到onu（華為ma5620e）設(shè)備提供的fe接口，此設(shè)備通過光纖連接到局端olt設(shè)備，olt設(shè)備再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)三層交換機(jī)的匯聚后連接到城域網(wǎng)設(shè)備bas（寬帶接入服務(wù)器）。在用

47、戶接入網(wǎng)絡(luò)時，其數(shù)據(jù)流量在經(jīng)過onu設(shè)備接口時，設(shè)備會給不同用戶的流量打上相應(yīng)的vlan標(biāo)簽，當(dāng)數(shù)據(jù)流量通過olt和上面的三層交換設(shè)備時，他們將帶有vlan標(biāo)簽的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行透傳到達(dá)上層的bas設(shè)備。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)了bas設(shè)備相應(yīng)接口時bas設(shè)備就會根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的vlan標(biāo)記，確認(rèn)用戶接入網(wǎng)絡(luò)的方式并對用戶進(jìn)行認(rèn)證授權(quán)計費等功能后用戶可以正常上網(wǎng)。在實際工程中假設(shè)用戶側(cè)所使用onu設(shè)備為華為ma5680t設(shè)備，其提供24個用戶寬帶接口fe口，在實際配置中假設(shè)每個fe口提供給一個家庭使用，在這種情況下對于不同端口的數(shù)據(jù)采用24個vlan標(biāo)簽來區(qū)分，假設(shè)其vlan 范圍是101到124分別對應(yīng)到設(shè)備側(cè)

48、24個端口，當(dāng)?shù)谝粋€fe口用戶數(shù)據(jù)流量到達(dá)時設(shè)備就會對數(shù)據(jù)打上vlan標(biāo)簽101，在帶有vlan標(biāo)簽的數(shù)據(jù)達(dá)到olt設(shè)備后，olt設(shè)備對數(shù)據(jù)vlan標(biāo)簽進(jìn)行分析，查看設(shè)備上行端口是否允許帶有vlan標(biāo)簽101的數(shù)據(jù)傳輸，如果沒有則判斷數(shù)據(jù)為非法數(shù)據(jù)將其丟棄，如果設(shè)備上行端口允許此vlan標(biāo)簽數(shù)據(jù)上行，則olt設(shè)備將到達(dá)的數(shù)據(jù)直接從上行端口向上傳輸，在用戶數(shù)據(jù)到達(dá)bas設(shè)備后，其設(shè)備根據(jù)進(jìn)入設(shè)備相應(yīng)端口數(shù)據(jù)所帶的vlan標(biāo)簽101判斷數(shù)據(jù)是屬于哪個域的，在與此vlan對應(yīng)的域中配置了與此vlan標(biāo)簽用戶所對應(yīng)的用戶地址池用于給用戶分配合法地址，并配置了用戶上網(wǎng)所需要的帳戶和計費認(rèn)證方式等等，在用

49、戶輸入的帳號和密碼信息核對通過后，bas設(shè)備將對應(yīng)端口帶有相應(yīng)vlan標(biāo)簽的數(shù)據(jù)標(biāo)簽剝離后通過數(shù)據(jù)ip封裝的攜帶的路由信息及自身的路由功能完成數(shù)據(jù)的路由傳輸。實際用戶對于業(yè)務(wù)有不同的應(yīng)用需求，網(wǎng)絡(luò)用戶的接入方式也有所不同。在實際網(wǎng)絡(luò)中用戶的接入方式主要有pppoe、dhcp、靜態(tài)用戶接入等方式，用戶接入認(rèn)證主要有ppp認(rèn)證、vlan綁定認(rèn)證和web認(rèn)證等方式。對于不同的用戶接入和認(rèn)證方式，業(yè)務(wù)的接入實現(xiàn)主要是在bas設(shè)備上對用戶數(shù)據(jù)的配置不同而決定，用戶側(cè)和局端olt設(shè)備主要是對用戶vlan數(shù)據(jù)透傳到達(dá)bas設(shè)備而已。在本次接入網(wǎng)用戶接入中用戶接入方式主要選擇dhcp接入方式以及web綁定認(rèn)證

50、的方式實現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)接入。在用戶dhcp接入和綁定認(rèn)證的方式下用戶首先通過dhcp獲取ip地址，用戶數(shù)據(jù)經(jīng)過olt和三層交換設(shè)備透傳到達(dá)bas設(shè)備后vlan在bas設(shè)備終結(jié)，bas設(shè)備通過acl（訪問控制列表）控制用戶在在未經(jīng)過認(rèn)證前只能訪問相應(yīng)的web認(rèn)證服務(wù)器，此時bas設(shè)備作為認(rèn)證客戶端與用戶認(rèn)證服務(wù)器配合完成用戶的認(rèn)證過程，最后用戶通過認(rèn)證后可以正常實現(xiàn)internet訪問12。第4章 工程案例設(shè)計4.1工程網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃4.1.1實際業(yè)務(wù)需求本次工程設(shè)計案例中，根據(jù)調(diào)查確定這個小區(qū)有10幢樓房，每幢樓包含40個住戶單元，共有400個住戶單元。另有其他相應(yīng)的商業(yè)店鋪和機(jī)關(guān)單元若干。由于小區(qū)

51、主要以住戶寬帶需求為主故本方案主要考慮住戶的接入初期為用戶首先提供寬帶上網(wǎng)和語音業(yè)務(wù)，后期需要開展iptv及其他數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)，后期商業(yè)、機(jī)關(guān)的接入問題可根據(jù)實際情況調(diào)整。在本次工程前期規(guī)劃中主要是滿足400住戶單元的寬帶和語音需求，且網(wǎng)絡(luò)的部署需要支持后期其他業(yè)務(wù)的開展并有足夠的擴(kuò)容空間。4.1.2主要解決問題 （1）用戶數(shù)據(jù)帶寬需求分析由于用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的需求及使用日益增多，為了保證新組建的接入網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)用戶上網(wǎng)速率的需求，在本次工程前期規(guī)劃中為每個用戶單元規(guī)劃寬帶基本帶寬為2m，作為本次工程規(guī)劃用戶為400戶，用戶數(shù)據(jù)總保證帶寬需要達(dá)到800m，應(yīng)后期可能存在的其他用戶更高帶寬的需求，本

52、次部署需要保證網(wǎng)絡(luò)的基本帶寬為1g，另外作為后期網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)iptv的推廣應(yīng)用，高帶寬的保證是滿足視頻業(yè)務(wù)實現(xiàn)的前提，以現(xiàn)有用戶數(shù)量為基礎(chǔ)，作為后期網(wǎng)絡(luò)視頻業(yè)務(wù)的推廣應(yīng)用，需要有1g帶寬資源作為本小區(qū)后期視頻業(yè)務(wù)基本帶寬保證，應(yīng)上述網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，這次網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)規(guī)劃基本帶寬為1g用于滿足用戶寬帶數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求，在總體網(wǎng)絡(luò)部署中需要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬方便快捷的擴(kuò)容到2g帶寬用于實現(xiàn)視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用。 （2）網(wǎng)絡(luò)對接及部署分析本次工程采用epon接入方式組建網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)基本單元為局端olt設(shè)備和終端onu設(shè)備，通過光纖和無源設(shè)備分光器將onu和olt連接起來組組建網(wǎng)絡(luò)。在本次工程中規(guī)劃為400個用戶單元，作為終

53、端設(shè)備onu，假設(shè)其提供的網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量為20個，則需要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為20個左右。由于網(wǎng)絡(luò)寬帶業(yè)務(wù)和后期視頻業(yè)務(wù)帶寬需求達(dá)到2g，即10個onu設(shè)備需求總帶寬為1g，而作為epon網(wǎng)絡(luò)olt側(cè)設(shè)備每個pon口提供的帶寬為1g，則網(wǎng)絡(luò)總體需要olt側(cè)為2個pon口，每個pon口為下面所接的10個onu設(shè)備提供高達(dá)1g的帶寬資源。另外每個pon口下接10個onu設(shè)備時選擇1:16分光器可以滿足用戶接入需求和擴(kuò)容需求。一般而言epon網(wǎng)絡(luò)的光纖傳輸損耗為22db，而1:16分光器的插入損耗為15.5db在傳輸損耗范圍之內(nèi)，另外工程中光纖傳輸采用單模光纖傳輸，其光纖的損耗小于0.34 db/km，假設(shè)小區(qū)

54、到機(jī)房距離為5km，其光纖損耗也在2db之內(nèi)，滿足網(wǎng)絡(luò)的光纖傳輸損耗。在本次工程中分光器選擇部放在小區(qū)旁光交中，從局端olt設(shè)備直接通過一根光纖連接到小區(qū)光交中，再從光交通過2個1:16分光器分光后分別連接到小區(qū)onu設(shè)備單元。這種部署方式減少了光纖的連接投資，從olt側(cè)到小區(qū)光交只需要一根光纖實現(xiàn)了20多個終端設(shè)備的接入。另外在整體傳輸方案中只需要兩個無源設(shè)備分光器的接入，簡化了網(wǎng)絡(luò)的部署結(jié)構(gòu)降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本13。4.1.3實際組網(wǎng)方案本方案使用華為ma5680tolt和ma5620e系列onu建設(shè)小區(qū)寬帶，系統(tǒng)在可靠性、標(biāo)準(zhǔn)適用性、安全性、擴(kuò)展性、可管理性等方面有充分保證和全面考慮，基

55、于這個平臺有效開展數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)以及基于ip的話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)。對于本案例設(shè)計中選擇華為ma5680tolt設(shè)備，該設(shè)備為局端olt設(shè)備，插卡式結(jié)構(gòu)，計劃安裝在小區(qū)內(nèi)的中心機(jī)房。機(jī)框配置可以根據(jù)用戶數(shù)量多少選擇配置用戶pon板和上行板子數(shù)量保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。在olt設(shè)備單板配置中，設(shè)備每塊用戶板可以提供4個pon口，每個pon口下通過分光器最多可以接32臺onu設(shè)備,設(shè)備的每塊上行板子可以提供兩個上行g(shù)e口提供2.5g上行帶寬保證。在這個工程案例中根據(jù)用戶數(shù)量為400個住戶單元配置兩塊pon板和兩塊上行板可以達(dá)到4g的上下行保證帶寬且可以實現(xiàn)板子的備份保護(hù)，這種單板配置已經(jīng)足夠滿足該小區(qū)寬帶接入

56、和以后的iptv業(yè)務(wù)開展需要。在onu的部署方案中，工作初期目標(biāo)是為客戶提供數(shù)據(jù)接入服務(wù)，后期目標(biāo)為客戶提供iptv和ip增值業(yè)務(wù)，本著實用和經(jīng)濟(jì)的原則，計劃采用華為ma5620e系列產(chǎn)品部署fttb，光纖到樓棟，采用壁掛式接頭箱，onu出5類線到用戶家。ma5620e系列產(chǎn)品可提供24fe+24pots或16fe+16pots或8fe+8pots接口用戶端，用戶側(cè)單元可以根據(jù)用戶密集度選擇合適的產(chǎn)品。對于本次工程實際網(wǎng)絡(luò)組建結(jié)構(gòu)圖如下圖4.1所示： 圖4.1 epon網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組網(wǎng)示意圖如上圖所示本次工程中心olt安裝在局端機(jī)房，采用1:16分光器一次分光，在線路選擇時保證光纖衰耗在可靠范圍之

57、內(nèi)。分光器考慮采用地埋方式或者小區(qū)內(nèi)光交接箱內(nèi)，分光器出來光纖到樓棟，在樓棟安裝箱內(nèi)成端，按照該樓棟戶數(shù)配置的ma5620e的數(shù)量配置纖芯數(shù)，每臺onu配置2條纖芯（1芯主用，1芯備用）。從onu設(shè)備上提供的fe口和pots口出五類線和電話線到達(dá)用戶家里實現(xiàn)業(yè)務(wù)接入。在本次工程中，olt設(shè)備上行口通過光纖連接到ip城域網(wǎng)bas設(shè)備中，在實際運營網(wǎng)絡(luò)中可以根據(jù)olt設(shè)備分布數(shù)量多少將olt局端設(shè)備通過上行連接到匯聚層交換機(jī)（華為s8505）實現(xiàn)匯聚后在連接到上層bas（華為ma5200g）設(shè)備和相應(yīng)的業(yè)務(wù)路由器連接到ip城域網(wǎng)和ss,實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的接入。工程數(shù)據(jù)規(guī)劃和配置在本次工程配置中，我們根據(jù)實際情況選擇ma5620e設(shè)備為用戶提