畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）佛山網(wǎng)通EPON的FTTH工程方案設(shè)計(jì)

1、佛山網(wǎng)通epon的ftth工程方案設(shè)計(jì)摘 要如今，更多用戶關(guān)注多樣化、個(gè)性化的通信服務(wù)，寬帶服務(wù)的需求已經(jīng)上升到了一個(gè)新的臺(tái)階。隨著iptv視頻組播、點(diǎn)播業(yè)務(wù)的全面展開，對(duì)接入網(wǎng)提出了更高的帶寬需求?，F(xiàn)有寬帶接入方式，如xdsl，已越來(lái)越不能滿足用戶高帶寬、多業(yè)務(wù)接入的需求。隨著光接入技術(shù)的發(fā)展，光纖到戶的綜合成本比以前有大幅度下降。目前進(jìn)行ftth技術(shù)和業(yè)務(wù)的試驗(yàn)條件已經(jīng)具備。本文主要討論了佛山網(wǎng)通epon的ftth工程設(shè)計(jì)方案，對(duì)工程涉及的試驗(yàn)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、小區(qū)布線、帶寬設(shè)計(jì)、ip地址規(guī)劃、vlan劃分、設(shè)備特性、odn設(shè)置等進(jìn)行了詳細(xì)的描述，并對(duì)該工程采用epon的ftth技術(shù)進(jìn)行了詳

2、細(xì)的分析。本次試驗(yàn)工程為佛山進(jìn)行大規(guī)模的ftth商用奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：ftth ；epon ；iptv；方案設(shè)計(jì)；接入技術(shù)分析the epon ftth engineering design scheme of foshan cncabstractnowadays, more customers are concern with the diversity and personality of the communication service, the requirement for wide band service has been improved to a new stage. w

3、ith the development of iptv broadcasting, video on demand, more and more bandwidth of the access network is required. the existing wide band access methods such as xdsl could not satisfy the customers need for higher speed and multi-service. the overall cost of fiber to the home has been declined gr

4、eatly with the development of optical accessing technology, and nowadays the conditions of ftth technology and service test have been formed. this paper discusses the epon ftth engineering design scheme of foshan cnc. we gave detailed description in the test business, network structures, area cablin

5、g, bandwidth designing, ip address planning, vlan partition, equipment characters and setup of odn in the engineering, and analyze ftth technology based on epon in this scheme. the test engineering is a good foundation for large-scale commercial project of foshan cnc.key words：ftth ；epon ；iptv；progr

6、am of design ；analysis of access technology 目 錄 論文總頁(yè)數(shù)：29頁(yè)1引言11.1課題背景11.2epon的ftth在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀11.3課題意義21.4論文構(gòu)架32epon和ftth相關(guān)技術(shù)分析32.1ftth的解決方案32.1.1點(diǎn)到點(diǎn)的ftth解決方案32.1.2點(diǎn)到多點(diǎn)的解決方案42.2epon工作原理52.3epon幀結(jié)構(gòu)62.4epon技術(shù)特點(diǎn)72.5epon的ftth技術(shù)與xdsl技術(shù)、lan技術(shù)主要性能指標(biāo)比較82.6epon是ftth的最佳解決方案92.6.1成熟度比較92.6.2epon產(chǎn)業(yè)鏈102.7本章小結(jié)103工程方案

7、設(shè)計(jì)113.1系統(tǒng)總體方案113.2線路總體方案設(shè)計(jì)123.3小區(qū)布線133.3.1工作區(qū)子系統(tǒng)133.3.2配線子系統(tǒng)143.3.3干線子系統(tǒng)143.3.4設(shè)備間子系統(tǒng)143.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)153.4.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)153.4.2寬帶設(shè)計(jì)163.4.3ip地址劃分163.4.4vlan規(guī)劃163.5光功率計(jì)算173.5.1語(yǔ)音數(shù)據(jù)光通道損耗估算183.5.2catv光功率預(yù)算193.6odn設(shè)置193.7本章小結(jié)194工程實(shí)現(xiàn)204.1設(shè)備選型及設(shè)備特性204.2光纜布放設(shè)計(jì)204.3其它需要說(shuō)明的問(wèn)題214.4性能和實(shí)現(xiàn)224.4.1iptv業(yè)務(wù)處理流程224.4.2iptv和catv業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)2

8、44.4.3性能總結(jié)254.5本章小結(jié)25結(jié) 論26參考文獻(xiàn)27致 謝28聲 明29 1 引言1.1 課題背景近幾年來(lái)，隨著電信技術(shù)的進(jìn)步、電信管制體制改革以及電信市場(chǎng)逐步開放，用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求已不僅僅是通信功能，而是更高級(jí)的娛樂(lè)功能、教育功能、醫(yī)療功能等。簡(jiǎn)單說(shuō)是3c綜合需求，即通訊、消費(fèi)電子和電腦應(yīng)用的集中。用戶更希望得到豐富多彩、獨(dú)具個(gè)性的內(nèi)容和應(yīng)用。另一方面隨著iptv視頻組播、點(diǎn)播業(yè)務(wù)的全面展開，對(duì)接入網(wǎng)提出了更高的帶寬需求，標(biāo)清iptv帶寬至少需要2mbps以上，高清iptv 帶寬至少需要6到8mbps以上。如果一個(gè)家庭擁有多個(gè)iptv終端，這時(shí)需要的帶寬將成倍增加。目前現(xiàn)有的

9、寬帶接入方式，如xdsl接入，已越來(lái)越不能滿足用戶高帶寬、多業(yè)務(wù)的需求。隨著光接入技術(shù)的不斷發(fā)展，光收發(fā)模塊、olt（optical line terminal,光線路終端）和onu（optical network unit,光網(wǎng)絡(luò)單元）的設(shè)備成本不斷下降，目前實(shí)現(xiàn)光纖到戶的綜合成本比以前有大幅度的下降。光纖到戶逐漸成為國(guó)內(nèi)外通信行業(yè)的熱點(diǎn)，可以預(yù)見在不久的將來(lái)，光纖到戶將會(huì)成為用戶接入的重要手段，而epon（ethernet passive optical network,以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）正逐漸成為ftth的熱點(diǎn)解決方案。考慮到當(dāng)前ftth 在技術(shù)方面尚不如adsl/adsl2+成熟，綜合成

10、本還很高，因此，ftth 尚未達(dá)到大規(guī)模商用的階段，但進(jìn)行技術(shù)和業(yè)務(wù)試驗(yàn)的條件已經(jīng)具備。1.2 epon的ftth在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀電信網(wǎng)發(fā)展目前正進(jìn)入了一個(gè)歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)，寬帶化、ip化以及業(yè)務(wù)融合化的趨勢(shì)已非常明顯，而ftth作為整個(gè)電信網(wǎng)接入部分的發(fā)展目標(biāo)，已不再是遙不可及了。業(yè)界對(duì)ftth的關(guān)注熱情日趨高漲，對(duì)ftth相關(guān)技術(shù)、市場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化的討論也不絕于耳。在實(shí)現(xiàn)ftth（fiber to the home，光纖到戶）的技術(shù)中， epon可以說(shuō)是最受關(guān)注的明星。在目前的所有ftth網(wǎng)絡(luò)中，epon是應(yīng)用最為廣泛的主流技術(shù)。1）epon的ftth在國(guó)外的發(fā)展情況日本是全世界ftth發(fā)展最快的

11、國(guó)家，早在20世紀(jì)90年代初就開始了ftth的商用試驗(yàn)，而2000年后就進(jìn)入了規(guī)模部署的階段。截止到2004年底，全日本ftth已通達(dá)1800萬(wàn)家庭。美國(guó)是世界上最大的寬帶接入市場(chǎng)。美國(guó)的寬帶接入是以電纜電視和adsl為主發(fā)展的，近來(lái)fttp和ftth也引起了不少地方政府和中小運(yùn)營(yíng)商的興趣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)到2004年底有43個(gè)州使用ftth，用戶數(shù)達(dá)到了162萬(wàn)戶，全美國(guó)有大約270個(gè)ftth項(xiàng)目。而歐洲曾經(jīng)是光纖接入網(wǎng)實(shí)驗(yàn)與部署最早的地區(qū)。英國(guó)、德國(guó)從80年代末就開始實(shí)驗(yàn)和計(jì)劃部署ftth，但是由于成本和技術(shù)的不成熟以及需求跟不上，早期用pon部署ftth失敗了。歐洲發(fā)展ftth非常緩慢，這主

12、要?dú)w結(jié)于歐洲經(jīng)濟(jì)的不景氣以及主要運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)近況不佳，而政府也沒(méi)有相應(yīng)的配套政策出臺(tái)。歐洲2004年敷設(shè)了約50萬(wàn)ftth用戶，大多數(shù)ftth項(xiàng)目都屬于實(shí)驗(yàn)或小規(guī)模試商用階段。綜上所述，在推進(jìn)ftth方面，日本相對(duì)激進(jìn)，美國(guó)相對(duì)穩(wěn)健，歐洲相對(duì)保守。2）epon的ftth在國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況epon自誕生之來(lái)，其技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)可。我國(guó)從epon國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定一開始就把epon列入國(guó)家的“863”重大項(xiàng)目，支持烽火和格林威爾等國(guó)內(nèi)優(yōu)秀廠家對(duì)epon關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。2004年初完成“863”項(xiàng)目驗(yàn)收后又投入滾動(dòng)資金支持優(yōu)秀廠商進(jìn)行epon系統(tǒng)的商業(yè)化推廣。而且信息產(chǎn)業(yè)部也于最近發(fā)布了我國(guó)關(guān)于e

13、pon的第一部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“接入網(wǎng)技術(shù)要求基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(epon)”，關(guān)于epon測(cè)試的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定也已經(jīng)進(jìn)入了第二階段。2004下半年，國(guó)內(nèi)一些運(yùn)營(yíng)商的先行者就開始部署實(shí)施ftth網(wǎng)絡(luò)，并取得了巨大的成果。在2005一年之中，中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通相繼進(jìn)行了epon的設(shè)備測(cè)試，測(cè)試結(jié)果充分認(rèn)可了epon技術(shù)的成熟和可行程度。隨后，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了大量的ftth工程，基于epon的ftth建設(shè)已經(jīng)在如火如荼的展開之中了。但由于技術(shù)的限制、dsl的霸主地位，epon的ftth目前在國(guó)內(nèi)處于市場(chǎng)啟動(dòng)階段，離大規(guī)模的商業(yè)部署還有一段距離。1.3 課題意義隨著電信行業(yè)的快速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需

14、求不斷提高，傳統(tǒng)的銅纜網(wǎng)絡(luò)已達(dá)不到用戶的需求，這就迫切需要新的寬帶接入技術(shù)。而ftth技術(shù)足以提供高帶寬以滿足用戶的需要，并具有長(zhǎng)距離的傳送能力，強(qiáng)防干擾能力。而在實(shí)現(xiàn)ftth技術(shù)中，epon技術(shù)是最受歡迎的。epon的ftth技術(shù)已在國(guó)外得到了商業(yè)應(yīng)用，技術(shù)已相對(duì)比較成熟，而在國(guó)內(nèi)，大多都是電信運(yùn)營(yíng)商各自的試驗(yàn)階段，以待技術(shù)相對(duì)成熟穩(wěn)定后，再投入到商用階段。佛山地區(qū)此前還沒(méi)有過(guò)任何此類相關(guān)的商用試驗(yàn)，網(wǎng)通此次的epon的ftth工程試驗(yàn)是佛山地區(qū)的首次試驗(yàn)，開創(chuàng)了先例，并總結(jié)了工程中的經(jīng)驗(yàn)以及暴露出的問(wèn)題，為后面的大規(guī)模商用推廣打下了技術(shù)基礎(chǔ)。1.4 論文構(gòu)架本論文是佛山網(wǎng)通epon的ftt

15、h工程方案設(shè)計(jì)的闡述、總結(jié)和分析。論文主要由引言、epon和ftth相關(guān)技術(shù)分析、工程方案設(shè)計(jì)、工程實(shí)現(xiàn)和結(jié)論5部分組成。其中核心部分為本論文的第3部分即工程方案設(shè)計(jì)，它是本課題的主體。2 epon和ftth相關(guān)技術(shù)分析2.1 ftth的解決方案接入網(wǎng)是整個(gè)電信網(wǎng)最具有技術(shù)挑戰(zhàn)性的區(qū)域之一。為了滿足用戶對(duì)帶寬日益增長(zhǎng)的要求，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的高速化、寬帶化和智能化，各種接入技術(shù)層出不窮。光纖具有高帶寬、遠(yuǎn)距離傳輸能力強(qiáng)、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),正在得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。而光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的ftth是一種全光纖網(wǎng)，即從本地交換機(jī)一直到用戶全部為光連接，中間沒(méi)有任何銅纜，也沒(méi)有有源電子設(shè)備，是真正全

16、透明的網(wǎng)絡(luò)。全透明光網(wǎng)絡(luò)，對(duì)傳輸制式（例如pdh或sdh，數(shù)字或模擬等）、帶寬、波長(zhǎng)和傳輸技術(shù)沒(méi)有任何限制，適于引入新業(yè)務(wù)，是一種理想的業(yè)務(wù)透明網(wǎng)絡(luò)，是用戶接入網(wǎng)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。ftth由于其高帶寬的優(yōu)點(diǎn)成為理想的接入網(wǎng)技術(shù)，也是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的一種理想的形式。ftth是20年來(lái)人們不斷追求的夢(mèng)想和探索的技術(shù)方向，但由于成本、技術(shù)、需求等方面的障礙，至今還沒(méi)有得到大規(guī)模推廣。然而，這種局面最近有了很大的改觀，由于政策上的扶持和技術(shù)本身的發(fā)展，在沉寂多年后，ftth技術(shù)再次成為熱點(diǎn)，步入快速發(fā)展期。新技術(shù)、新設(shè)備、新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計(jì)劃不斷推出，引起了業(yè)界的關(guān)注。預(yù)計(jì)今后幾年，ftth接入技術(shù)將會(huì)有很

17、大的發(fā)展。ftth涉及的技術(shù)很多，包括光器件、光傳輸系統(tǒng)、光纖光纜安裝、維護(hù)監(jiān)控等方面，這其中傳輸技術(shù)和設(shè)備是關(guān)鍵，而epon和gpon(gigabit pon,千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)便是公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)ftth的最佳技術(shù)之一。ftth有著mc(media converter，媒體轉(zhuǎn)換器)及pon (無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))兩項(xiàng)技術(shù)。mc主要用來(lái)取代傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)所使用的銅線，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(point to point, p2p) 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞?，?00mbps的服務(wù)通過(guò)光纖傳送到用戶家中。pon的架構(gòu)主要是將從光纖線路終端設(shè)備olt下行的光信號(hào)，通過(guò)一根光纖經(jīng)由光分路器splitter無(wú)源器件，將光信號(hào)分路廣播給

18、各光用戶終端設(shè)備onu/t，大幅減少網(wǎng)絡(luò)機(jī)房及設(shè)備維護(hù)的成本，更節(jié)省了大量光纜資源等成本，而成為ftth最新熱門技術(shù)。用光纖連接用戶，主要有兩種方案：點(diǎn)到點(diǎn)的ftth解決方案和點(diǎn)到多點(diǎn)（epon的ftth解決方案和gpon的ftth解決方案）。2.1.1 點(diǎn)到點(diǎn)的ftth解決方案ftth點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)是從中心局站到每個(gè)用戶都用一個(gè)根光纖。方案圖如圖2-1所示： 圖2-1點(diǎn)到點(diǎn)方案點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：避免了復(fù)雜的上行同步技術(shù)和終端自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，上行的全部帶寬可被一個(gè)終端所用，利于帶寬擴(kuò)展。點(diǎn)到點(diǎn)系統(tǒng)劣勢(shì)：設(shè)備和光纖成本很高。2.1.2 點(diǎn)到多點(diǎn)的解決方案ftth點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)是把從中心局站出來(lái)的光信號(hào)分

19、路并分配到多條光纖上進(jìn)行傳輸。圖2-2點(diǎn)到多點(diǎn)方案點(diǎn)到多點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：有著明顯的成本優(yōu)勢(shì)，大大降低了光收發(fā)器的數(shù)量和光纖數(shù)量，并降低了中心局所需的設(shè)備機(jī)架空間。epon方案和gpon方案均屬于點(diǎn)到多點(diǎn)：1）epon的ftth的解決方案：網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備是光纖交換機(jī)，安裝在局端或小區(qū)接入機(jī)房。光纖交換機(jī)通過(guò)1000m/100m速率與internet網(wǎng)絡(luò)邊緣路由器或匯集交換機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)接入internet。光纖交換機(jī)通過(guò)光纖和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式以雙工100m速率與放置在用戶家中的光網(wǎng)絡(luò)單元相連，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)光纖接入internet光纖交換機(jī)與光網(wǎng)絡(luò)單元的鏈接。其選擇單纖雙向方式。解決方案如圖2-3：

20、圖2-3 epon方案 2）gpon的ftth解決方案gpon繼承了g.983的成果，具有豐富的業(yè)務(wù)管理能力。gpon具有覆蓋任何出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)的適配能力，包括數(shù)字視頻、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等。gpon具有面向未來(lái)的、可升級(jí)的多業(yè)務(wù)環(huán)境，能為將來(lái)的業(yè)務(wù)提供清晰的轉(zhuǎn)移路線。而不需要中斷和改變現(xiàn)有的gpon設(shè)備，也不需要以任何方式改變其傳輸層。2.2 epon工作原理 epon是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹形。epon系統(tǒng)由局側(cè)的olt、用戶側(cè)的onu和odn（optical distribution network，光分配網(wǎng)絡(luò)）組成，為單纖雙向系統(tǒng)。epon系統(tǒng)采用w

21、dm技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單芯雙向傳輸（下行1550nm，上行1310nm），下行方向（olt到onu），olt發(fā)送的信號(hào)通過(guò)odn到達(dá)各個(gè)onu；在上行方向（onu到olt），onu發(fā)送的信號(hào)只會(huì)到達(dá)olt，而不會(huì)到達(dá)其它的onu。為避免數(shù)據(jù)沖突并提高網(wǎng)絡(luò)利用率，上行方向采用tdma多址接入方式，并對(duì)各onu的數(shù)據(jù)進(jìn)行仲裁。odn在olt和onu間提供光通道。olt位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，放在中心局端，它可以是一個(gè)l2交換機(jī)或l3路由器，提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入，能完成光/電轉(zhuǎn)換、帶寬分配和控制各信道的連接，并實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理及維護(hù)功能。onu位于用戶側(cè)，采用以太網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。plt與onu之間通

22、過(guò)無(wú)源光分路器連接，光分路器用于分發(fā)下行數(shù)據(jù)和集中上行數(shù)據(jù)。除了終端設(shè)備，epon中無(wú)需電器件，因此是無(wú)源的。epon的工作原理如圖2-4和圖2-5所示：圖2-4 epon上行工作原理上行方向使用tdma（time division multiple access，時(shí)分多址接入技術(shù)），多個(gè)onu的上行信息組成一個(gè)tdm信息流傳送到olt。上行方向通過(guò)tdma方式進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，onu根據(jù)olt發(fā)送的帶寬授權(quán)發(fā)送上行業(yè)務(wù)。圖2-5 epon下行工作原理在下行方向，olt將數(shù)據(jù)以可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包廣播傳輸給所有在epon上的onu，每個(gè)包攜帶一個(gè)具有傳輸?shù)侥康牡豲nu標(biāo)識(shí)符的信頭。當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)onu時(shí)，

23、由onu的mac層進(jìn)行地址解析，提取出屬于自己的數(shù)據(jù)包，丟棄其他的數(shù)據(jù)包。下行方向的光信號(hào)被廣播到所有onu，通過(guò)過(guò)濾的機(jī)制，onu僅接收屬于自己的數(shù)據(jù)幀。2.3 epon幀結(jié)構(gòu)epon下行傳輸幀結(jié)構(gòu)如圖2-6：圖2-6 epon下行傳輸幀結(jié)構(gòu)由一個(gè)被分割成固定長(zhǎng)度幀的連續(xù)信息流組成，其傳輸速率為1.25gb/s，每幀攜帶多個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包（時(shí)隙）。含有同步標(biāo)識(shí)符的時(shí)鐘信息位于每幀的開頭，用于onu與olt的同步，每2ms發(fā)送一次，同步標(biāo)識(shí)符占1個(gè)字節(jié)。按照ieee g.802.3組成可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，每個(gè)onu分配一個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包由信頭、可變長(zhǎng)度凈負(fù)荷和誤碼檢測(cè)域組成。epon上行幀

24、結(jié)構(gòu)如下圖2-7：圖2-7 epon上行傳輸幀結(jié)構(gòu)連接于光分配器的各onu發(fā)送上行信息流，經(jīng)過(guò)光分配器耦合到共用光纖，以tdm方式復(fù)合成一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流。此數(shù)據(jù)流以幀的形式組成，其幀長(zhǎng)與下行幀長(zhǎng)一樣，也是2ms，每幀有一個(gè)幀頭，表示該幀的開始。每幀進(jìn)一步分割成可變長(zhǎng)度的時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙分配給一個(gè)onu，用于發(fā)送上行數(shù)據(jù)到olt。2.4 epon技術(shù)特點(diǎn)epon（以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）是基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入系統(tǒng)，它利用pon的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。epon融合了pon和以太數(shù)據(jù)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，epon系統(tǒng)能夠提供高達(dá)1gbit/s的上下行帶寬。由于epon采用復(fù)用技術(shù)，支持更多的用戶，每個(gè)用戶可以享

25、受到更大的帶寬。epon系統(tǒng)不采用昂貴的atm設(shè)備，能與現(xiàn)有的以太網(wǎng)相兼容。由于無(wú)源光器件有很長(zhǎng)的壽命，戶外線路的維護(hù)費(fèi)用大為減少。epon不僅能綜合現(xiàn)有的有線電視、數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)，還能兼容未來(lái)的業(yè)務(wù)如數(shù)字電視、iptv、voip、電視會(huì)議和vod等等，實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)接入。1）局端(olt)與用戶(onu)之間僅有光纖、光分路器件等光無(wú)源器件，無(wú)需租用機(jī)房、無(wú)需配備電源設(shè)備、無(wú)需有源設(shè)備維護(hù)人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。2）epon采用以太網(wǎng)的傳輸格式，同時(shí)以太網(wǎng)也是用戶局域網(wǎng)/駐地網(wǎng)的主流技術(shù)，二者具有天然的融合性、消除了傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換帶來(lái)的成本因素。3）采用單纖波分復(fù)用技術(shù)，僅需一

26、根主干光纖和一個(gè)olt，傳輸距離可達(dá)20公里。在onu側(cè)通過(guò)光分路器分送給最多32個(gè)用戶，因此可大大降低olt和主干光纖的成本壓力。4）上下行均為千兆速率，下行采用針對(duì)不同用戶加密廣播傳輸?shù)姆绞焦蚕韼?，上行利用tdma共享帶寬。高速帶寬，充分滿足接入網(wǎng)客戶的帶寬需求，并可方便靈活地根據(jù)用戶需求的變化動(dòng)態(tài)分配帶寬。5）點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，只需增加onu數(shù)量和少量用戶側(cè)光纖即可方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)，充分保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的投資。6）epon具有同時(shí)傳輸tdm、ip數(shù)據(jù)和視頻廣播的能力，其中tdm和ip數(shù)據(jù)采用ieee802.3以太網(wǎng)的格式進(jìn)行傳輸，輔以網(wǎng)管系統(tǒng)，來(lái)保證傳輸質(zhì)量。7）epon的光路可以使用

27、兩個(gè)波長(zhǎng)，也可以使用三個(gè)波長(zhǎng)。在使用兩個(gè)波長(zhǎng)時(shí)，下行使用1550nm，上行使用1310nm。該系統(tǒng)可用于分配數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和ip交換式數(shù)字視頻業(yè)務(wù)給用戶。在使用三個(gè)波長(zhǎng)時(shí)除下行使用1550nm，上行使用1310nm外，可增加一個(gè)1550nm窗口（15301565nm）。該系統(tǒng)除提供兩個(gè)波長(zhǎng)業(yè)務(wù)外，還提供catv業(yè)務(wù)。2.5 epon的ftth技術(shù)與xdsl技術(shù)、lan技術(shù)主要性能指標(biāo)比較epon的ftth技術(shù)無(wú)論是在最大帶寬還是傳送距離上都都明顯優(yōu)于xdsl和現(xiàn)有的lan技術(shù)，其性能指標(biāo)比較見表2-1：表2-1 epon的ftth技術(shù)與xdsl、lan技術(shù)性能比較采用技術(shù)adsladsl2+vds

28、lvdsl2lanepon鏈路性質(zhì)不對(duì)稱不對(duì)稱對(duì)稱不對(duì)稱對(duì)稱不對(duì)稱對(duì)稱對(duì)稱帶寬(最大值)上行640k1m26m6.4m100m小于100m多用戶共享帶寬，一般平均4m/戶多用戶共享ge帶寬，保證30m/戶，可靈活配置下行6.144m25m52m大于100m最佳傳輸距離1km以內(nèi)0.3km以內(nèi)1km以內(nèi)0.1km以內(nèi)5km從上表可以看出epon的ftth傳輸距離長(zhǎng)，可以大大節(jié)省接入點(diǎn)機(jī)房數(shù)量及機(jī)房配套設(shè)施，并且還可以滿足真正意義上的“三網(wǎng)合一”的帶寬需求。2.6 epon是ftth的最佳解決方案以光纖為傳輸介質(zhì)的ftth在帶寬方面的巨大優(yōu)勢(shì)使它成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)接入發(fā)展的最終目標(biāo)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（pon）

29、技術(shù)因其節(jié)約線路資源、運(yùn)維便捷、設(shè)備預(yù)期成本較低等多方面的優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是ftth的終極解決之道。atm無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(apon)、以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(epon)和吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(gpon)是目前pon領(lǐng)域中存在的三種技術(shù)體制。由于當(dāng)前atm技術(shù)整體發(fā)展受阻，atm在國(guó)內(nèi)逐漸退網(wǎng)，因此apon在國(guó)內(nèi)未獲發(fā)展。epon和gpon誰(shuí)將主導(dǎo)ftth大潮并成為ftth的最佳解決方案，只有從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度以及是否符合國(guó)情的角度出發(fā)才能得到正確的答案。2.6.1 成熟度比較（1）標(biāo)準(zhǔn)成熟度 gpon技術(shù)是fsan/itu繼apon以后制定的又一寬帶pon標(biāo)準(zhǔn)。作為一種靈活的吉比特光纖接入網(wǎng)技術(shù)，gpon是

30、以atm信元和gfp（generic framing protocol，通用成幀協(xié)議）承載多業(yè)務(wù)，支持更高的速率和對(duì)稱/非對(duì)稱工作方式， 同時(shí)還有很強(qiáng)的支持多業(yè)務(wù)能力，并且對(duì)各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的qos保證。因此，gpon的標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)復(fù)雜，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度非常高。 epon的標(biāo)準(zhǔn)化工作則主要由ieee的802.3ah工作組來(lái)完成，其標(biāo)準(zhǔn)制定基本原則是：盡量在802.3體系結(jié)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行efon的標(biāo)準(zhǔn)化工作。以ethernet技術(shù)代替atm技術(shù)作為數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)可以提供更大帶寬，更低成本和更強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的結(jié)合體，并且技術(shù)已成熟，在當(dāng)前具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)發(fā)展意義。 （2）技術(shù)成熟度 核心芯片和光收發(fā)

31、模塊一直是pon系統(tǒng)的技術(shù)核心部分,可以說(shuō)它們是評(píng)判pon系統(tǒng)技術(shù)成熟與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。目前可提供epon核心芯片的專業(yè)廠商數(shù)量眾多，如今epon的核心芯片已經(jīng)發(fā)展到第三代階段。而對(duì)于gpon而言，由于技術(shù)復(fù)雜，除gpon設(shè)備廠商自主設(shè)計(jì)的gpon芯片外，目前還沒(méi)有專業(yè)的芯片廠商推出商用gpon核心芯片。epon光收發(fā)模塊技術(shù)發(fā)展也已經(jīng)較為成熟，核心控制模塊已經(jīng)規(guī)模生產(chǎn)，而gpon系統(tǒng)的相應(yīng)核心模塊還不太成熟，其核心控制模塊目前僅處于試驗(yàn)階段，還難于實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用。 2.6.2 epon產(chǎn)業(yè)鏈1）產(chǎn)品逐步成熟化 由于1eee的efon標(biāo)準(zhǔn)化工作比itut的gpon標(biāo)準(zhǔn)化工作開展得早，其802.3標(biāo)

32、準(zhǔn)系列已經(jīng)成為業(yè)界最重要的標(biāo)準(zhǔn)。目前，適合中國(guó)運(yùn)營(yíng)商要求的互通規(guī)范已在制訂當(dāng)中。市場(chǎng)上的epon產(chǎn)品正逐步走向成熟。不少傳統(tǒng)的主流電信設(shè)備廠家如富士康、烽火、ut斯達(dá)康等已進(jìn)入了epon領(lǐng)域，并且相繼推出了epon全套產(chǎn)品。 2）epon和gpon定位于不同市場(chǎng) 從理論上分析，gpon相對(duì)于epon具有較大的優(yōu)勢(shì)但是，gp0n在功能上的優(yōu)勢(shì)很大程度是以技術(shù)和設(shè)備的復(fù)雜性為代價(jià)換來(lái)的，因此gpon設(shè)備成本較高。epon與gpon技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)成熟度、帶寬利用率、業(yè)務(wù)支持能力、安全性等方面的差別對(duì)于大多數(shù)家庭用戶使用來(lái)說(shuō)并不十分明顯。對(duì)于普通用戶而言，gpon的優(yōu)勢(shì)無(wú)法充分體現(xiàn)。以最低的成本支持主要業(yè)

33、務(wù)需求比完美但昂貴的方案更容易受到絕大多數(shù)家庭用戶的認(rèn)可，也就是因?yàn)檫@個(gè)原因，epon在全球ftth戰(zhàn)役里獲得了巨大成功。越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商和用戶接受了epon作為ftth的最優(yōu)解決方案。 總的說(shuō)來(lái)，我們不難看到當(dāng)前epon技術(shù)不僅與gpon技術(shù)定位不同，而且相比較起來(lái)成本更低、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈更成熟，是當(dāng)前ftth的最佳解決方案。綜合目前的種種原因，epon是ftth的最佳解決方案。 2.7 本章小結(jié)本章對(duì)ftth和epon技術(shù)進(jìn)行了論述分析，包括ftth的發(fā)展趨勢(shì)，ftth的主要組網(wǎng)方式，特別是對(duì)epon技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，如epon的幀結(jié)構(gòu)、epon的工作原理。最后用epon的ftth技術(shù)與

34、dsl、lan技術(shù)主要性能指標(biāo)比較，突出了epon的ftth的優(yōu)越性，并詳細(xì)闡述了epon為什么能成為ftth的最佳解決方案。其技術(shù)分析為下面具體的工程試驗(yàn)打下了強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)。3 工程方案設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)總體方案本次試驗(yàn)地點(diǎn)選在佛山市華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓，試驗(yàn)業(yè)務(wù)主要為iptv、catv和寬帶高速上網(wǎng)。在此項(xiàng)目中，odn（光分路器）采用1：32的分路比，一次分支，經(jīng)過(guò)二級(jí)分纖盒，再通過(guò)室外光纜配線箱連接到用戶家中，以方便后期施工與維護(hù)。考慮整體解決方案的性價(jià)比，catv業(yè)務(wù)中的電視信號(hào)采用一個(gè)獨(dú)立于 epon的子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)（即采用基于1550 nm窗口的pon系統(tǒng)傳送電視信號(hào)至用戶）。epo

35、n系統(tǒng)olt主設(shè)備單子框具有16個(gè)線卡槽位，每個(gè)epon卡提供兩個(gè)epon接口，故單子框滿配能提供32個(gè)epon接口。佛山市華盛網(wǎng)通宿舍區(qū)共計(jì)用戶56戶，按照1：32的分路比計(jì)算共需2個(gè)epon接口，因此需采用一臺(tái)epon主系統(tǒng)設(shè)備，僅需在主系統(tǒng)設(shè)備上插1塊epon接口卡即可。如果佛山市華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓實(shí)驗(yàn)需要擴(kuò)展，僅需增加epon接口卡即可完成擴(kuò)容。根據(jù)catv業(yè)務(wù)承載方式，有單纖和雙纖兩種方案可以實(shí)現(xiàn)佛山網(wǎng)通epon的ftth工程“三網(wǎng)合一”的業(yè)務(wù)需求，下面就兩種方式做簡(jiǎn)單分析比較。單纖方案： 將1550 nm的catv的電視信號(hào)經(jīng)過(guò)edfa（摻鉺光纖放大器，用于補(bǔ)償光分支損耗和光纖損耗

36、）后與其他的業(yè)務(wù)信號(hào)合波到一根光纖上后（也就是將catv信號(hào)、話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等都通過(guò)合波器進(jìn)行合并），跳接到 odf架，經(jīng)過(guò)1： 32分路器分支后，再傳輸?shù)绞彝夤饨唤酉溥B接最終用戶。單纖方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D：圖3-1 單纖方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)雙纖方案：epon主系統(tǒng)設(shè)備的 epon接口的光纖直接跳接到odf(optical distribution frame, 光纖配線架)架，傳輸?shù)绞彝夤饨唤酉?，?jīng)過(guò)1：32分路器分支后，連接到最終用戶。考慮需要提升有線電視信號(hào)功率，同時(shí)為了滿足每個(gè)用戶一根單纖到戶傳輸catv電視信號(hào)，catv電視信號(hào)經(jīng)過(guò)edfa放大后直接跳接到odf架，再經(jīng)1：32分路器分支后經(jīng)光

37、纜傳輸?shù)绞彝夤馀渚€箱，最后連接最終用戶。雙纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D：圖3-2 雙纖方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在此方案中，用戶采用兩根光纖進(jìn)行連接，一根傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音，另一根傳輸catv電視信號(hào)。特別要注意的是，在采用雙纖方案時(shí)，1：32分路器的數(shù)量要加倍。上述兩種方案都能實(shí)現(xiàn)光纖入戶和“三網(wǎng)融合”。單纖方案能在一根光纖上傳送所有業(yè)務(wù)。雙纖方案由于減少了合波/分波器件，所以造價(jià)較低，不過(guò)光纜的敷設(shè)成本增加了。但是，由于雙纖方案不僅可降低項(xiàng)目總體投資，而且catv電視信號(hào)是單纖單獨(dú)傳輸，便于未來(lái)運(yùn)行維護(hù)，因此本項(xiàng)目決定采用雙纖方案。epon主系統(tǒng)設(shè)備采用v5接口連接到c&c08程控交換機(jī)，按照1：4的集線比，僅需1個(gè)e

38、1物理接口上連即可（1304120，用戶數(shù)56）。epon主系統(tǒng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)接口提供4個(gè)ge接口（光/電可選），且該設(shè)備支持級(jí)聯(lián)、trunk（端口匯聚）和stp（生成樹協(xié)議）?？紤]到ftth應(yīng)用的帶寬以及網(wǎng)絡(luò)安全，本次工程采用兩個(gè)ge接口trunk連接到佛山城域網(wǎng)。網(wǎng)管采用帶外傳輸（采用經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為g.70接口通過(guò)sdh上傳）到佛山網(wǎng)通網(wǎng)管中心，由其統(tǒng)一管理。3.2 線路總體方案設(shè)計(jì)據(jù)ftth網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案, 本工程的光分路器是由4個(gè)分光器、局端 odf架、主干光纜、室外光配線箱(室外odf箱)和配線光纜組成的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。本次工程為雙纖網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)用戶均有兩根光纖引入，一根光纖傳輸數(shù)據(jù)與

39、語(yǔ)音，一根光纖傳輸 catv電視信號(hào)。中心通信機(jī)房設(shè)于一樓的電信設(shè)備間，所有odn光通信設(shè)備均集中在機(jī)房?jī)?nèi)統(tǒng)一管理。按照宿舍區(qū)內(nèi)住宅樓的樓層分布，在佛山市華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓的3樓和7樓各安放一個(gè)二級(jí)光分纖盒（不含光分路器），由于尾纖進(jìn)入戶內(nèi)易被損壞，因而在每個(gè)光纜分纖盒內(nèi)預(yù)留兩芯備用，此兩芯光纖一方面可在故障發(fā)生時(shí)節(jié)約搶修時(shí)間，另一方面可在排除故障時(shí)對(duì)比測(cè)試?yán)w路。局端的odf架到佛山市華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓的電信設(shè)備間的odf架之間的光纖為主干光纖；而二級(jí)光分纖盒到odf箱之間的光纜為配線光纜。在每層樓放置一個(gè)室外光配線箱(室外odf箱)，每層樓的用戶由引出光纜。4個(gè)1：32分光器的出纖數(shù)量為32

40、4128條（1：32光分路器的出纖數(shù)量為32）。帶接頭的用戶尾纖在每層樓的odf箱成端，兩者互相連接。線路圖如圖3-3：圖3-3 線路系統(tǒng)圖3.3 小區(qū)布線 ftth光纖布線系統(tǒng)目前尚無(wú)設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)，大體上可沿用綜合布線系統(tǒng)幾個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。3.3.1 工作區(qū)子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)是一個(gè)從信息插座延伸至終端設(shè)備的區(qū)域。工作區(qū)布線要求相對(duì)簡(jiǎn)單,這樣就容易移動(dòng)、添加和變更設(shè)備。該子系統(tǒng)包括水平配線系統(tǒng)的信息插座、連接信息插座和終端設(shè)備的跳線以及適配器。1）ftth智能終端盒ftth智能終端盒有多種型號(hào)，根據(jù)佛山市華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓的建筑條件，選擇了嵌入式終端盒，該智能終端盒作為光纖到戶和家庭室

41、內(nèi)綜合布線的界面?？啥私?ftth的光纖和用戶端onu，并可安裝電視、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音接線模塊和rj45插座。本工程根據(jù)住宅平面圖，選擇多媒體家用配線箱的型號(hào)和大小，并將其掛裝或嵌裝在用戶室內(nèi)靠近大門的內(nèi)墻上，距室內(nèi)地面約0.3 m。在家用配線箱內(nèi)裝有3孔220v/10a電源插座面板，由家庭電力線引入電源。2）onu用戶終端設(shè)備本項(xiàng)目采用一款小型的全業(yè)務(wù)家用型onu用戶終端設(shè)備zxv10 d500，安裝在ftth智能終端盒中。onu通過(guò)外置電源模塊供電，并配后備電源以解決斷電后通信的難題。onu的外置電源、后備電源模塊和蓄電池也裝在ftth智能終端盒內(nèi)。由用戶室內(nèi)引入市電220v，經(jīng)過(guò)電源模塊轉(zhuǎn)換為

42、直流12v給onu供電，后備電源模塊和蓄電池可在室內(nèi)斷電的情況下，保證電話正常使用。3.3.2 配線子系統(tǒng)配線子系統(tǒng)由光纖插座( 或onu光口插座)、配線光纜、光配線設(shè)備和光跳線等組成。它處于二級(jí)分纖盒和工作區(qū)之間，一端接在 onu光口插座或光纖插座上，另一端接在二級(jí)光分纖盒上，將干線子系統(tǒng)線路延伸到用戶工作區(qū)。本工程的配線系統(tǒng)由分纖盒分出與所用戶數(shù)相當(dāng)?shù)碾p芯單模光纜引入到各層的壁掛式室外光配線箱，并由此分出16芯室外單模光纜以線型拓?fù)溲由斓剿牭淖?，最后連接onu。根據(jù)小區(qū)建筑平面圖和配線光纜用量估算， 本工程配線系統(tǒng)共需16芯室外單模光纜1400m，雙芯室內(nèi)單模光纜56條，每條平均長(zhǎng)度1

43、5 m，雙芯室內(nèi)單模光纜一頭端接sc/apc接頭。配線光纜通常選用單模光纜，也可用多模光纜。3.3.3 干線子系統(tǒng)干線子系統(tǒng)由光配線設(shè)備、主干光纖、光跳線等組成。它連接設(shè)備間（通信室）或入口設(shè)備，是建筑物或小區(qū)內(nèi)光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中樞。主干光纜的一端接于設(shè)備機(jī)房的主配線架上，另一端通常接位于分支點(diǎn)的光纜交接箱內(nèi)光纖配線架或無(wú)源分光器。本次工程的季華數(shù)據(jù)樓至華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓之間的光纖屬于干線系統(tǒng)。1）主干光纜用量計(jì)算主干光纜長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)小區(qū)平面圖和光纜路由估算,并留15%20%的余量。根據(jù)華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓區(qū)通信管路圖， 本工程從1樓的電信設(shè)備間的一級(jí)分纖盒引出兩條4芯光纜至3樓和7樓的二級(jí)光分纖盒，

44、長(zhǎng)度為200m。由季華數(shù)據(jù)樓到華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓之間的光纖為4000m。2）主干光纜通常選用單模室外或室內(nèi)光纜，距離在5 km以內(nèi)，也可用多模光纜，芯數(shù)應(yīng)按分支數(shù)確定并留有余量。本工程選用gydta-28芯層絞式光纖帶纜和 gydxtw-144芯光纖帶纜。3.3.4 設(shè)備間子系統(tǒng)設(shè)備間子系統(tǒng)包括 ftth網(wǎng)絡(luò)的主干光纖配線設(shè)備和olt等，本工程的設(shè)備間有兩間。一間設(shè)在季華數(shù)據(jù)樓，另一間設(shè)在華遠(yuǎn)西路電信宿舍樓的電信設(shè)備機(jī)房。配線設(shè)備主要有odn網(wǎng)絡(luò)側(cè)終端2.2m光配線架（odf）三個(gè)，2m網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)柜（olt機(jī)柜）一個(gè)。1）主干光纖配線設(shè)備在主干光纖配線設(shè)備上，通過(guò)插接式連接方式將一端連接在光纖

45、端的配線架上，另一端連接在設(shè)備端的配線架上。此選用高0.75u、容量12芯的odf抽屜式光配線托盤和含 6個(gè)托盤、高4.5u容量為126=72芯的odf光單元盒，2.2 m光配線架(odf)滿配容量為720芯。一個(gè)抽屜式光配線托盤可安裝兩個(gè)1：32分光器。本工程所用4個(gè)1：32分光器安裝在2.2m光配線架(odf)內(nèi), 共占用2個(gè)抽屜式光配線托盤。2）catv光節(jié)點(diǎn)設(shè)備本工程epon和catv的電視信號(hào)系統(tǒng)各自使用兩個(gè)1：32分光器分路的 pon。catv的 pon使用1550 nm窗口，支持64戶收看。catv的光節(jié)點(diǎn)設(shè)備由1個(gè)edfa、2個(gè)1：32分光(路)器、一塊網(wǎng)管板以及相應(yīng)的電源組成

46、。本次工程catv光節(jié)點(diǎn)設(shè)備與epon主系統(tǒng)設(shè)備同機(jī)柜安裝，便于管理、方便維護(hù)。3.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.4.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本期試驗(yàn)規(guī)模為1棟樓，此棟樓樓層為8層，首層為車庫(kù)，二至八層為住戶，每層有8戶，共計(jì)用戶56戶。該樓首層有一間電信設(shè)備間。佛山ftth試驗(yàn)工程的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：olt設(shè)備安裝在季華機(jī)樓數(shù)據(jù)機(jī)房，經(jīng)ge口上聯(lián)到本機(jī)房的城域網(wǎng)匯聚交換機(jī)華為8512設(shè)備，通過(guò)城域網(wǎng)訪問(wèn)internet和iptv系統(tǒng)；而在語(yǔ)音業(yè)務(wù)方面通過(guò)v5接口上聯(lián)到本地的語(yǔ)音業(yè)務(wù)交換網(wǎng)c&c08程控交換機(jī)。而catv電視信號(hào)經(jīng)過(guò)edfa放大后直接跳接到odf架。odn網(wǎng)絡(luò)采用一級(jí)分光光網(wǎng)絡(luò)。ont放置在用戶處。工程網(wǎng)絡(luò)圖

47、如圖3-4：圖3-4 工程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.4.2 寬帶設(shè)計(jì)佛山ftth試驗(yàn)工程的上網(wǎng)業(yè)務(wù)及iptv業(yè)務(wù)共享ge接口上聯(lián)至城域網(wǎng)，帶寬需求如下表3-1:表3-1 所需帶寬總計(jì)業(yè)務(wù)名稱用戶數(shù)帶寬/用戶收斂比上聯(lián)帶寬小計(jì)上網(wǎng)業(yè)務(wù)564m60%0.13175giptv566m40%0.13175g城域網(wǎng)上聯(lián)帶寬總計(jì)：0.2625g (0.0.13175g+0.13175g=0.2625g)從上表可以看出本期上網(wǎng)業(yè)務(wù)及點(diǎn)播iptv業(yè)務(wù)上聯(lián)只需一個(gè)ge以太網(wǎng)接口即可滿足帶寬需求，但是考慮到實(shí)際應(yīng)用的帶寬，以及為以后擴(kuò)容方便，本單項(xiàng)工程在olt設(shè)備上配置了兩個(gè)ge光口和兩個(gè)100/1000m電口(本期只需上聯(lián)一

48、個(gè)ge口)。本期的catv電視信號(hào)是由一根單光纖傳送，帶寬完全能夠滿足。3.4.3 ip地址劃分ip地址分配原則：首先不影響原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，盡量節(jié)省ip地址，充分考慮網(wǎng)絡(luò)安全性能。對(duì)于此次ip地址規(guī)劃建議如下：對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用傳統(tǒng)的pppoe撥號(hào)認(rèn)證方式，ip地址分配由bras（寬帶接入服務(wù)器）完成。在pppoe認(rèn)證過(guò)程中，pc客戶機(jī)直接向bras申請(qǐng)ip地址。佛山ftth試驗(yàn)工程所需ip地址如表3-2：表3-2 ip分配表業(yè)務(wù)涉及設(shè)備是否重新分配ipip類型所需ip數(shù)量備注olt設(shè)備zxpon c200是靜態(tài)ip1網(wǎng)管地址網(wǎng)管服務(wù)器zxnm01否靜態(tài)ip1網(wǎng)管地址catv、iptvb500

49、是動(dòng)態(tài)ip每臺(tái)stb一個(gè)，112動(dòng)態(tài)配置高速上網(wǎng)pc機(jī)是動(dòng)態(tài)ip每臺(tái)pc一個(gè)，56動(dòng)態(tài)配置（c200：中興的olt設(shè)備型號(hào)；zxnm：中興的數(shù)據(jù)網(wǎng)管系統(tǒng)；stb：機(jī)頂盒）3.4.4 vlan規(guī)劃在佛山ftth試驗(yàn)工程中，采用vlan（虛擬局域網(wǎng)）隔離方式來(lái)區(qū)分業(yè)務(wù)分類和業(yè)務(wù)等級(jí)，vlan隔離技術(shù)是為了避免當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量增加到一定規(guī)模后，大量的廣播報(bào)文消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，從而影響有效數(shù)據(jù)的傳遞；通過(guò)vlan隔離技術(shù)，可以把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中眾多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分成若干個(gè)虛擬的工作組，組和組之間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在二層上相互隔離，形成不同的廣播域，將廣播流量限制在不同的廣播域。由于vlan技術(shù)是基于二層和

50、三層之間的隔離，可以將不同的網(wǎng)絡(luò)用戶與網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分組，并通過(guò)支持vlan技術(shù)的交換機(jī)隔離不同組內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換來(lái)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)安全的目的。而且對(duì)不同的vlan可以有不同的設(shè)置，在本次試驗(yàn)中對(duì)不同的業(yè)務(wù)類型采用不同的vlan優(yōu)先級(jí)，voip（網(wǎng)絡(luò)電話）業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)最高（由于電話要求的實(shí)時(shí)性最高，所以優(yōu)先級(jí)最高，盡可能分配足夠的帶寬，本期試驗(yàn)沒(méi)此業(yè)務(wù)），iptv組播業(yè)務(wù)次之，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)最低（上網(wǎng)要求的實(shí)時(shí)性最低）。對(duì)于iptv業(yè)務(wù)，來(lái)自獨(dú)立的物理端口，可根據(jù)端口來(lái)劃分vlan，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)入網(wǎng)元交換前，先完成vlan和優(yōu)先級(jí)的轉(zhuǎn)換，在網(wǎng)元內(nèi)的數(shù)據(jù)根據(jù)轉(zhuǎn)換后的vlan和優(yōu)先級(jí)進(jìn)行交換和轉(zhuǎn)發(fā)。保證業(yè)

51、務(wù)在系統(tǒng)內(nèi)到達(dá)onu之前均帶有vlan標(biāo)簽。 相應(yīng)的，由onu上聯(lián)的業(yè)務(wù)帶有相應(yīng)的vlan 優(yōu)先級(jí)，使之在系統(tǒng)交換中轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的業(yè)務(wù)端口輸出，在上聯(lián)端口出去的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成其進(jìn)入網(wǎng)元時(shí)的對(duì)應(yīng)形式。而catv業(yè)務(wù)采用獨(dú)立的光纖傳送，因此無(wú)需設(shè)置vlan來(lái)共享帶寬。3.5 光功率計(jì)算在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)階段光功率計(jì)算主要是其預(yù)算，主要預(yù)算通道中的光損耗和各個(gè)接頭的損耗，由此算出整個(gè)通路中的總損耗，從而得出光發(fā)射模塊需要發(fā)出多大的功率，光接受模塊就可以接受到，為整個(gè)光通道和兩端的收發(fā)模塊能否正常工作打下了理論基礎(chǔ)。光通道鏈路模型如圖3-5：圖3-5 光通道鏈路模型鏈路模型見上圖所示，相應(yīng)的說(shuō)明見表3-3：表3

52、-3 光鏈路器件表鏈路元素說(shuō)明估算長(zhǎng)度備注光纖段l1olt和odf的光纖。l1一端接olt;另一端接odf。50m光配線架采用熔接方式光纖段l2季華機(jī)樓odf與華遠(yuǎn)西設(shè)備間odf之間光纖。4000m光配線架采用熔接方式光纖段l3華遠(yuǎn)西odf與華遠(yuǎn)西3樓的分纖盒200m光纖段l4華遠(yuǎn)西odf與華遠(yuǎn)西7樓的分纖盒220m光纖段l5華遠(yuǎn)西3樓分纖盒與用戶onu之間光纖165m光纖段l6華遠(yuǎn)西7樓分纖盒與用戶onu之間光纖165m光纖總長(zhǎng)度l=l1+l2+l3+l4+l54800m法蘭活接頭olt設(shè)備1個(gè)；3架odf共6個(gè)；分路器8個(gè)；分纖盒4個(gè)；onu 2個(gè)；共21個(gè)。損耗按0.5db/每個(gè)計(jì)算熔接

53、接頭季華odf2個(gè)；華遠(yuǎn)西odf4個(gè)。共6個(gè)。損耗按0.2db/每個(gè)計(jì)算splitter1(1:32) 1個(gè)插損18db3.5.1 語(yǔ)音數(shù)據(jù)光通道損耗估算光通道的損耗計(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)須使用聯(lián)合設(shè)計(jì)法，本項(xiàng)目采用最壞值法進(jìn)行計(jì)算。最壞值法是以所有光通道中的光元件損耗值迭加起來(lái)作為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)任意點(diǎn)的數(shù)值。這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)顯然是十分安全的。最長(zhǎng)片區(qū)主干光纜按4km計(jì)算，從室外光交接箱到用戶家最長(zhǎng)配線光纜按照1km計(jì)算；從olt的pon口到onu的pon口, 光通道經(jīng)過(guò)一個(gè)1：32分光

54、器, 14個(gè)法蘭盤, 最大損耗見表3-4。光通道最大損耗為28.7db,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。 表3-4光通道最大損耗主干光纖光分路器（1：32）法蘭盤接入光纜光纜熔接點(diǎn)合計(jì)單位損耗0.5db/km18db/只0.5db/只0.5db/km0.2db/只數(shù)量4km1只14只1km6只實(shí)際損耗2db18db7db0.5db1.2db28.7db3.5.2 catv光功率預(yù)算edfa的發(fā)射光功率22 dbm，經(jīng)過(guò)odn后，接收光功率為2228.76.7dbm，onu的catv光信號(hào)接收范圍是510 dbm，可以保證可靠接收。由于 edfa的光信號(hào)接收范圍為010

55、dbm（建議3 dbm），因此小區(qū)機(jī)房接收的1550nm光信號(hào)的光功率要求在3dbm左右。3.6 odn設(shè)置pon網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是支持無(wú)源分光，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到面的傳輸，大大降低了光纜的消耗，節(jié)省了工程投資，為光纖到戶的快速實(shí)施提供了有利條件。odn網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)實(shí)際需要選擇多級(jí)分光，一般為1、2級(jí)分光，本工程為一級(jí)分光，其odn結(jié)構(gòu)如圖3-6所示。圖3-6 odn網(wǎng)絡(luò)圖3.7 本章小結(jié)本章內(nèi)容是畢業(yè)設(shè)計(jì)的核心部分，是整個(gè)工程整體方案的設(shè)計(jì)部分，為下面的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)，其包括整體方案設(shè)計(jì)、線路方案、小區(qū)布線、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、光功率預(yù)算、odn設(shè)置等等。特別是光功率預(yù)算部分是本設(shè)計(jì)中的光通道和光發(fā)收模塊能否正常工

56、作的理論依據(jù)。4 工程實(shí)現(xiàn)4.1 設(shè)備選型及設(shè)備特性本次試驗(yàn)工程涉及到的設(shè)備包括：olt設(shè)備 zxpon c200、onu設(shè)備 d500、stb設(shè)備b500。1) olt設(shè)備放置在端局的epon-olt設(shè)備采用zxpon c200，它同平臺(tái)支持epon與gpon，完善支持多業(yè)務(wù)。其單框支持20pon接口，v2.0將支持40pon接口，每槽位背板4ge帶寬，無(wú)阻塞交換，最大8ge或者10ge上聯(lián)，其有強(qiáng)大的組播支持能力：1000個(gè)組播組（適合本試驗(yàn)的iptv業(yè)務(wù)）。它支持完善的dba功能，提供最小保證帶寬、最大允許帶寬；支持onu動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)注冊(cè)和動(dòng)態(tài)測(cè)距（適合光纖接入技術(shù)）；支持vlan隔離技術(shù)，適合本實(shí)驗(yàn)前期的設(shè)計(jì)；支持snmp網(wǎng)管、cli網(wǎng)管，符合已有的網(wǎng)管系統(tǒng)。由于試驗(yàn)工程中整棟樓的只有56戶,而c200設(shè)備最大能支持640個(gè)onu，因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)只要1臺(tái) oltc200就夠滿足使用與擴(kuò)容要求。2) onu設(shè)備本次試驗(yàn)中的ftth的家用epon終端使用zxv10 d500。d500提供一個(gè)pon接口（sc/pc）、四個(gè)fe接口、一個(gè)pots接口和一個(gè)catv射頻接口（rf），線路端的數(shù)據(jù)傳輸速率：1.25gb/s(