鋅業(yè)小區(qū)EPON技術(shù)的應(yīng)用[1][1]LIUXI從新修改后doc

1、通信系2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目：商洛市鋅業(yè)小區(qū)EPON技術(shù)的應(yīng)用專 業(yè)： 通 信 技 術(shù) （寬帶） 班 級(jí)： 通 信 技 術(shù) 1133 班 學(xué)生姓名： 劉 希 (0201113343) 導(dǎo)師姓名： 雷 蕾 起止時(shí)間：20 14 年 4 月 1日 至20 14 年 4月 25 日陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 通信系2011級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書論文題目XX區(qū)域EPON技術(shù)的應(yīng)用指導(dǎo)教師雷蕾電 mailLeixiaoxu辦公室1-310時(shí)間要求論文初稿電子版上交指導(dǎo)教師郵箱，時(shí)間截止：2014年4月1日；論文終稿紙質(zhì)版上交指導(dǎo)教師本人，時(shí)間截止：2014年

2、4月25日。內(nèi)容要求：1、 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述2、（1） 技術(shù)概述（2） 發(fā)展現(xiàn)狀2、舉例說明EPON技術(shù)在FTTX中的應(yīng)用（1） 網(wǎng)絡(luò)組成 （2）設(shè)備介紹 （3）業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)論文撰寫計(jì)劃(學(xué)生填寫): 陜郵職院通信系2013屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名劉希性別男系別通 信 系專業(yè)通信技術(shù)（寬帶）課題名稱商洛市鋅業(yè)小區(qū)EPON技術(shù)的應(yīng)用班級(jí)通信技術(shù)1133班起止時(shí)間 2013 年 11 月 2014年 4 月 指導(dǎo)教師雷蕾課題任務(wù)完成情況論文 8（千字）； 圖紙 22（張）；其它(含附件)：表 0 (張)，流程圖 0 (張)指導(dǎo)教師意見評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱/指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日學(xué)生實(shí)得成

3、績(jī)(百分制)評(píng) 閱 成 績(jī) 評(píng) 定 級(jí) 別 （級(jí)別為“優(yōu)秀”、“合格”、“不合格”三檔）陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級(jí)，人們對(duì)電信業(yè)務(wù)的帶寬、業(yè)務(wù)、簡(jiǎn)潔、多樣的要求也越來也高。伴隨著骨干網(wǎng)的能力越發(fā)增強(qiáng)，與此同時(shí)接入網(wǎng)卻沒有多大進(jìn)步。如此，由骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的幾百米或者幾公里組成的接入網(wǎng)，因此而被形象地稱為"最后一公里"。由于骨干網(wǎng)基本采用光纖結(jié)構(gòu)，傳輸速度非?？臁Ｒ虼耍@"最后一公里"便必然成為了制約整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。這使得改進(jìn)接入網(wǎng)已經(jīng)到了十分關(guān)鍵的時(shí)刻。本文簡(jiǎn)要介紹了關(guān)于EPON的一系列基礎(chǔ)知識(shí)和以E

4、PON為接入方式的小區(qū)接入網(wǎng)規(guī)劃。本著實(shí)用的原則，綜合考慮設(shè)備選型，ONU位置，IP地址分配，實(shí)現(xiàn)其可運(yùn)營(yíng)性。并選定一個(gè)小區(qū)，進(jìn)行完整的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)有所用的目的。關(guān)鍵詞 EPON OLT ONU ODN FTTH 目錄前言11 緒論21.1 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)21.1.1 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)概述21.1.2無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的發(fā)展歷史22 光纖接入網(wǎng)的基本概念42.1 光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)42.2 光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)42.3 光纖接入網(wǎng)的分類52.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)73 EPON技術(shù)介紹83.1 EPON技術(shù)概述83.2 EPON系統(tǒng)概述93.3 EPON系統(tǒng)各部分功能103.4 EP

5、ON信號(hào)傳送原理103.5 EPON的業(yè)務(wù)承載113.6 實(shí)施EPON技術(shù)的可行性124 EPON系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)124.1 EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成124.1.1 OLT設(shè)備設(shè)置原則134.1.2 FTTH與FTTB共OLT設(shè)備組網(wǎng)原則134.2 設(shè)備介紹144.2.1 OLT的原理與結(jié)構(gòu)144.2.2 ONU的原理與結(jié)構(gòu)154.2.3 ODN的基本組成154.3典型案例分析164.3.1鋅業(yè)小區(qū)目前狀況164.4 EPON技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用174.5 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)184.5.1 PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬規(guī)劃184.5.2 PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬測(cè)算19結(jié)論20致謝21參考文獻(xiàn)22前言 光纖接入網(wǎng)以光纖作為傳輸

6、媒質(zhì)，傳輸距離長(zhǎng)，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，是未來寬帶固定接入的必然發(fā)展方向。 EPON：（以太無(wú)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(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，并可在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。 自EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太網(wǎng)聯(lián)盟)在2004年6月發(fā)布EPON技術(shù)規(guī)范IEEE 802.3 ah以來，EPON技術(shù)得了到快速的發(fā)展，目前相關(guān)的芯片和設(shè)備均已成熟。業(yè)內(nèi)人士基本認(rèn)為，F(xiàn)TTH是寬帶接入的最理想方式，

7、而EPON也將成為一種被主流認(rèn)可的寬帶接入技術(shù)。 早在2001年起，IEEE就開始了EPON技術(shù)的討論。經(jīng)過亞洲國(guó)家（中國(guó)、日本、韓國(guó)）近幾年來在標(biāo)準(zhǔn)完善、現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署、系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證等方面的努力，EPON技術(shù)在亞洲得到了廣泛的應(yīng)用，并帶動(dòng)其產(chǎn)業(yè)鏈逐步發(fā)展壯大。 政府政策的支持和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)是EPON技術(shù)快速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。隨著我國(guó)的IP業(yè)務(wù)的不斷增加和我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的逐漸開放，無(wú)論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商還是新興運(yùn)營(yíng)商，為了能夠在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中不敗于電信行業(yè)之間，都把建設(shè)方向瞄準(zhǔn)了IP業(yè)務(wù)的電信基礎(chǔ)網(wǎng)。 本文以鋅業(yè)小區(qū)為背景，EPON技術(shù)為結(jié)構(gòu)精髓，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)書籍資料的自學(xué)和查閱，對(duì)本小區(qū)進(jìn)行實(shí)

8、地考察,進(jìn)行一系列的規(guī)劃設(shè)計(jì)。盡可能的解決以上所述問題。1 緒論1.1 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1.1.1 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)概述PON系統(tǒng)是指OLT和ONU之間的ODN（Optical Distribution Network，光配線網(wǎng)絡(luò)）全部采用無(wú)源設(shè)備構(gòu)成的光接入網(wǎng)，PON是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP，Point to multi-Point）的光接入系統(tǒng)，它能夠節(jié)省光纖資源，ODN無(wú)需供電，用戶接入方便和支持多業(yè)務(wù)接入，是電信業(yè)界目前大力推行的寬帶光纖接入技術(shù)，目前應(yīng)用的主要有EPON和GPON技術(shù)兩種。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，由局側(cè)的光線路終端（OLT）、用戶側(cè)的光

9、網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）以及光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。它的一般采用TDM廣播方式、上行采用時(shí)分多址接入（TDMA）方式，并且可以靈活地組成星型、樹形、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而“無(wú)源”，是指ODN中不需要電子電源及有源電子器件，全部由光分路器（Splitter）等無(wú)源器件組成，因此其維護(hù)的成本相比較低，對(duì)雷電、磁場(chǎng)等環(huán)境因素的干擾影響不明顯。光接入網(wǎng)因?yàn)椴捎霉饫w作為傳輸媒介，具有傳輸距離長(zhǎng)，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，等特點(diǎn)，是有線寬帶接入技術(shù)的理想方案，代表了寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展方向。1.1.2無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的發(fā)展歷史韓國(guó)和日本是寬帶接入發(fā)展最迅猛的國(guó)家，韓國(guó)寬帶用戶普及率居世界第一，日本

10、政府也通過各種措施大力推進(jìn)寬帶發(fā)展。寬帶接入正成為美國(guó)普遍服務(wù)的下一個(gè)目標(biāo)。美國(guó)寬帶接入是以電纜電視和ADSL為主發(fā)展的，由于電信管制政策鼓勵(lì)采用新技術(shù)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)以及競(jìng)爭(zhēng)和業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的壓力，近年來主導(dǎo)運(yùn)營(yíng)商對(duì)光纖到駐地（FTTP）的發(fā)展表現(xiàn)得十分積極。我國(guó)寬帶接入網(wǎng)在近年來發(fā)展也十分迅速，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到 2011年底，全國(guó)基礎(chǔ)電信企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶達(dá)到1.55億戶，比2011年初新增2 880萬(wàn)戶。我國(guó)已成為僅次于美國(guó)的第二大寬帶接入市場(chǎng)，其中寬帶的主導(dǎo)技術(shù)已從ADSL向FTTH光纖接入技術(shù)過渡，還有少量寬帶采用無(wú)線接入和電纜調(diào)制解調(diào)器接入。 如下圖所示：圖1-1 PON系統(tǒng)發(fā)展圖目前，

11、國(guó)內(nèi)DSL接入提供的速率大概為1Mbit/s或者2Mbit/s，對(duì)于寬帶上網(wǎng)，這個(gè)速率似乎足夠了，但是對(duì)于傳輸電視節(jié)目則明顯不夠了。常規(guī)數(shù)字電視H.264編碼的一路SDTV節(jié)目需要2Mbit/s,加上數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，接入帶寬至少需要4Mbit/s。這就使得改善接入網(wǎng)的速率問題更加緊迫?，F(xiàn)如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各地城市的迅猛建設(shè) ,使得光纖通信再一次被人們關(guān)注。為了全面提升國(guó)家信息基礎(chǔ)架構(gòu)的安全、層次、質(zhì)量,研究接入網(wǎng)是關(guān)鍵,而最終的解決方案是FTTH。對(duì)于電信運(yùn)營(yíng)商而言,FTTH是關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域,采用EPON方式進(jìn)行FTTH接入有其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。 2 光纖接入網(wǎng)的基本概念2.1

12、光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)光線接入網(wǎng)一種以光纖作主要傳輸媒介的接入網(wǎng). 它的主要優(yōu)點(diǎn)有：l 1光纖帶寬容量大，可以滿足未來更多業(yè)務(wù)的需要。l 2光纖抗干擾性好，不會(huì)被電磁或雷電等的影響。l 3光纖壽命長(zhǎng)久，可達(dá)50年。l 4衰減小。l 5體積小，重量輕。于是，它以頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、工作性能可靠、原材料豐富等優(yōu)點(diǎn)贏得了市場(chǎng)的肯定。雖然有成本較銅線高的缺點(diǎn)，但隨著技術(shù)的成熟，其成本在逐漸降低，大大增加了其推廣的可行性。2.2 光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以說OLT和ONU組成光纖接入網(wǎng)（OAN），其包含與UNI（用戶網(wǎng)絡(luò)接口）有關(guān)的用戶端口功能、與SNI（業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口）有關(guān)的業(yè)務(wù)端口功能以及核心功能

13、（如集線、電路仿真和通路選擇），這些功能分布在OLT（光線路終端）和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）中。其通過光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接，而通常為了降低成本，一個(gè)光線路單元OLT可以帶多個(gè)ONU。 圖2-1 光纖接入網(wǎng)模型光線路終端OLT的功能是為接入網(wǎng)絡(luò)提供與本地交換機(jī)之間信息傳輸?shù)慕涌?，并且通過光傳輸?shù)姆绞脚c用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。其具體的工作有：1、向ONU以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。2、發(fā)起并控制測(cè)距過程，并記錄測(cè)距信息。3、為ONU分配帶寬。它能夠?qū)⒔粨Q機(jī)的交換功能與用戶接入完全隔開，并提供對(duì)自身和用戶端的監(jiān)控和維護(hù)。對(duì)于位置的設(shè)置，可以和本地交換機(jī)一起

14、設(shè)置在交換局端，也可以放置于遠(yuǎn)端。 光網(wǎng)絡(luò)分配單元ONU的功能是為其接入網(wǎng)絡(luò)提供用戶側(cè)的接口。具體工作的有：1、選擇性的接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)。2、響應(yīng)OLT發(fā)出的測(cè)距以及功率控制命令，并遵照控制命令作出相應(yīng)的調(diào)整。3、對(duì)用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并且在OLT分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā)送向上行方向的信息。ONU可以接入多種用戶終端，并且具有光電轉(zhuǎn)換的功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控的功能。ONU的主要功能是結(jié)束來自O(shè)LT的光纖，處理光信號(hào)并為多個(gè)用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而它的用戶端是電接口。因此，ONU具有光信號(hào)和電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的功能。同時(shí)，它仍具有對(duì)話音的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換功能。

15、ONU通?？梢苑胖秒x用戶較近的位置。2.3 光纖接入網(wǎng)的分類按技術(shù)上分，光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，有源光網(wǎng)絡(luò)可以分為基于PDH和SDH兩種。由于EPON系統(tǒng)是以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，所以有源光網(wǎng)絡(luò)我們就不多討論了。對(duì)于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，不需要任何有源電子設(shè)備。PON即無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（無(wú)源的光接入網(wǎng)）分為APON、EPON 和GPON等幾種,其中EPON是將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，光纖接入網(wǎng)可以分成：環(huán)形、總線形、星形或它們的混合形，也有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用。 總線型：總線形結(jié)構(gòu)是將光纖作為公共總線，各用戶終端通過耦合器與總線直

16、接連接。其優(yōu)點(diǎn)有:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，比較點(diǎn)容易增刪節(jié)，各用戶彼此干擾較小。但其缺點(diǎn)是：存在損耗累積，用戶接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高，對(duì)主光纖的依賴性強(qiáng)。它結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)：它是所有節(jié)點(diǎn)共享一條光纖鏈路，將光纖鏈路首尾相連，自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需外界干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在比較短的時(shí)間內(nèi)，從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)，即：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈。星形結(jié)構(gòu)：它是將各用戶終端通過一個(gè)位于中央節(jié)點(diǎn)(設(shè)在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換的。它不具有損耗累積，易于升級(jí)和擴(kuò)容，各用戶之間干擾性小，業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。但它缺點(diǎn)是：所需光纖較多，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求非常高。星形結(jié)

17、構(gòu)又可分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)和無(wú)源雙星形結(jié)構(gòu)。它屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。按照光纖到達(dá)的位置，光纖接入網(wǎng)可以分為光纖到戶(FTTH)，光纖到路邊(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，光纖到辦公室(FTTO)。其中最常用的三種是FTTH（光纖到用戶）、FTTB（光纖到大樓）、FTTC（光纖到路邊）。如下圖所示：圖2-2FTTH、FTTB、FTTN 接入方式FTTH是直接將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供綜合寬帶業(yè)務(wù)。FTTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo)，但是由于每一用戶都需要一對(duì)光纖和獨(dú)自的ONU，因此成本非常昂貴，目前實(shí)現(xiàn)起來并不現(xiàn)實(shí)。FTTB是將ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、

18、遠(yuǎn)程教育、綜合大樓及大型娛樂場(chǎng)所，為大中型企事業(yè)單位和商業(yè)用戶服務(wù)，并為其提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等寬帶業(yè)務(wù)。而FTTC將光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)置在路邊，也就是用戶住宅的附近，從ONU出來的電信號(hào)再傳送到各個(gè)用戶。主要是為住宅用戶提供寬帶服務(wù)。視頻業(yè)務(wù)一般用同軸電纜傳送，電話業(yè)務(wù)用雙絞線傳送。2.4 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ODN的基本結(jié)構(gòu)：根據(jù)光分路器（OBD）的連接方式，網(wǎng)絡(luò)可組成很多種結(jié)構(gòu)，而星型和樹型是最普遍的。 關(guān)于星型結(jié)構(gòu)：是ONU與OLT之間按照點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置。也就是一個(gè)ONU直接與一個(gè)OLT連接，而中間不需要OBD（光分路器）。而OLT與ONU之間的光鏈路則只是一根光纖或兩根。圖23 星型結(jié)

19、構(gòu)關(guān)于樹型結(jié)構(gòu)，樹型結(jié)構(gòu)可分為兩種：1、OLT與ONU按照一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)配置，也就是一個(gè)OLT連接多個(gè)ONU，并且中間有一個(gè)POS。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為跳接相對(duì)少。因此，減少了光纜線路的衰減和故障率。同時(shí)，便于數(shù)據(jù)庫(kù)管理。而缺點(diǎn)是光分路器后的光纜數(shù)量、對(duì)管道需求量很大。圖24 典型樹型結(jié)構(gòu)2、 而當(dāng)采用兩個(gè)、兩個(gè)以上的光分路器時(shí)，按照級(jí)聯(lián)的方式連接時(shí)，就構(gòu)成了第二種樹型結(jié)構(gòu)。 圖2-5 多級(jí)聯(lián)樹型拓?fù)鋱D 其優(yōu)點(diǎn)是由于安裝光分路器比較分散，于是減少了對(duì)管道的需求，更適用于用戶更加分散的小區(qū)。而缺點(diǎn)是增加了跳接點(diǎn)，加大了線路衰減，故障率增加，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理難度也增加了。3 EPON技術(shù)介紹3.1 EPON技

20、術(shù)概述PON（無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)）是指光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電子電源，它具有節(jié)約光纖材料、對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的優(yōu)點(diǎn)，是電信維護(hù)部門長(zhǎng)期期待的技術(shù)，在光接入網(wǎng)中扮演著相當(dāng)重要的角色。與此同時(shí)，以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了二十年的發(fā)展，它以其實(shí)用簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，基本已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并通過實(shí)踐被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合，便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）。其通過在網(wǎng)絡(luò)中采用性價(jià)比高的以太端口和可靠性高、成本低的無(wú)源部件, 可以輕松的實(shí)現(xiàn)EPON 的既具經(jīng)濟(jì)又具高帶寬的性能。由于同時(shí)具備以太網(wǎng)和PON的特點(diǎn)，EPON成為了光接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的熱門技術(shù)

21、。EPON(基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))是pon網(wǎng)絡(luò)的一種，是隨著電信技術(shù)的發(fā)展為滿足視頻，數(shù)據(jù)等高速率寬帶業(yè)務(wù)需求而被廣泛采用的一種綜合接入技術(shù)EPON網(wǎng)絡(luò)由OLT，ODN,ONU,三部分組成主要特點(diǎn)是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，線路無(wú)源，網(wǎng)絡(luò)層次簡(jiǎn)單明晰，能夠提供語(yǔ)音，寬帶，CATV等多種業(yè)務(wù)的綜合接入，它采用上下行對(duì)稱傳輸，標(biāo)稱速率為1.25G.EPON的標(biāo)準(zhǔn)是IEE 802.3ah，以千兆以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過MAC層之上的點(diǎn)到多點(diǎn)控制協(xié)議來實(shí)現(xiàn)PON的點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸方式，協(xié)議實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但OAM能力較弱。 EPON：（以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，是當(dāng)今解決“最后一公里”瓶頸的新興接入技術(shù)。它采

22、用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，并可在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而實(shí)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)點(diǎn):傳輸距離長(zhǎng)，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，便于的管理,與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容等。3.2 EPON系統(tǒng)概述以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是采用點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)，它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以為樹型或星型。EPON分別由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的OLT、光分配網(wǎng)ODN、用戶側(cè)的ONU構(gòu)成。EPON系統(tǒng)模型和EPON協(xié)議分層與OSI模型的關(guān)系如下圖：圖31 EPON系統(tǒng)模型其中SNI為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接

23、口、UNI為用戶網(wǎng)絡(luò)接口、 ODN為光分配網(wǎng)絡(luò) 、TE為終端設(shè)備。3.3 EPON系統(tǒng)各部分功能OLT（光線路終端）：以廣播方式向ONU發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；發(fā)起并且控制測(cè)距過程，并且記錄所測(cè)信息；控制ONU功率和ONU注冊(cè)；為ONU分配帶寬，也就是控制ONU的發(fā)送窗口大小和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間。ODN（光分配網(wǎng)）：分發(fā)下行方向數(shù)據(jù)并且集中由ONU上傳的上行數(shù)據(jù)。無(wú)源分光器可將輸入的一路光信號(hào)進(jìn)行不等比例的光功率分割，并輸出所分割的多路信號(hào)。ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）：響應(yīng)OLT所發(fā)出的功率控制和測(cè)距命令，并對(duì)命令作出調(diào)整；緩存所屬用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并在OLT所分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā)送上行方向數(shù)據(jù)。3.4 EPON信

24、號(hào)傳送原理 EPON系統(tǒng)運(yùn)用WDM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)單纖雙向的信號(hào)傳輸。為了將用戶的上下行方向信號(hào)分離，EPON使用了兩種復(fù)用。下行數(shù)據(jù)流采用廣播方式，取下行波長(zhǎng)1490nm。各自O(shè)NU根據(jù)下行數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己數(shù)據(jù)，并丟棄其它數(shù)據(jù)。圖3-2 下行方向信號(hào)傳輸原理圖3-3 上行方向信號(hào)傳輸原理 上行數(shù)據(jù)流采用TDMA方式， 取上行波長(zhǎng)1310nm。各自O(shè)NU發(fā)送的時(shí)間和長(zhǎng)度由OLT集中控制。3.5 EPON的業(yè)務(wù)承載 1. TDM over EPON技術(shù)圖3-4 TDM over EPON技術(shù)示意圖2.視頻業(yè)務(wù)圖3-5視頻業(yè)務(wù)圖3.6 實(shí)施EPON技術(shù)的可行性（1）在服務(wù)保障方面，方案提供故障及

25、時(shí)預(yù)警、故障遠(yuǎn)程診斷、故障遠(yuǎn)程處理。（2）在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面，方案提供設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控。（3）在網(wǎng)絡(luò)安全方面，方案提供設(shè)備認(rèn)證、端口定位、用戶綁定和反查。4 EPON系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)4.1 EPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成PON系統(tǒng)的基本組成：局端的光線路終端（OLT）設(shè)備、光配線網(wǎng)絡(luò)（ODN）和光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），其中局端設(shè)備和遠(yuǎn)端/用戶端設(shè)備之間的光配線網(wǎng)絡(luò)ODN只包含無(wú)源器件或設(shè)施。圖4-1 EPON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成圖4.1.1 OLT設(shè)備設(shè)置原則同一OLT設(shè)備可同時(shí)下掛FTTH、FTTB或FTTN等各種不同類型的接入用戶，但同一PON口下用戶類型應(yīng)保持同一種類型（FTTH/B/N類型），不得將F

26、TTB/N與FTTH用戶接入到一個(gè)PON口中，這樣做的原因是基于ODN網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)和便于用戶帶寬的控制。4.1.2 FTTH與FTTB共OLT設(shè)備組網(wǎng)原則圖4-2 FTTH與FTTB共OLTFTTH應(yīng)用：宜采用支持較大分光比的光模塊進(jìn)行組網(wǎng)，如對(duì)于EPON系統(tǒng)，采用PX20+光模塊（最大164 ），對(duì)于GPON系統(tǒng)，采用不低于Class C+等級(jí)的光模塊（最大支持1128）。FTTB應(yīng)用：雖然EPON或GPON技術(shù)中在光模塊的支持下可以實(shí)現(xiàn)大分光比的組網(wǎng)，但基于FTTB模式中一個(gè)FTTB ONU設(shè)備（MDU）通常要連接多個(gè)用戶（典型的FTTB ONU為16FE+16POTS，16個(gè)用戶）

27、，從帶寬的需求來說，在FTTB組網(wǎng)模式下不提倡用大分光比的分光器。4.2 設(shè)備介紹4.2.1 OLT的原理與結(jié)構(gòu)圖4-3 OLT的功能與設(shè)備框圖 （1）接口板（或者稱為線卡），提供PON接口和ODN連接。 （2）主交換板，提供核心交換功能。 （3）主控板（主控和主交換板可能合在一個(gè)板卡）。 （4）上聯(lián)板（GE/10GE），連接到核心網(wǎng)，提供業(yè)務(wù)接入功能。4.2.2 ONU的原理與結(jié)構(gòu)圖4-4 ONU的功能與設(shè)備框圖 ONU的接口：位于用戶終端和ODN之間，網(wǎng)絡(luò)側(cè)是光接口，用戶側(cè)是電接口，為用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的功能：實(shí)現(xiàn)用戶接入功能。主要是終結(jié)來自O(shè)DN的光纖、處理光信號(hào)，因此，ONU需要

28、有光/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。安裝位置：ONU既可以安裝在用戶住宅處，也可以安裝在DP（路邊）處甚至FP（樓邊）處。4.2.3 ODN的基本組成 ODN位于ONU和OLT之間，為OLT與ONU提供光傳輸手段，完成光信號(hào)的傳輸和功率分配任務(wù) ， ODN通常呈樹型分支結(jié)構(gòu)。圖4-5 ODN的基本組成（1）局端配線設(shè)施：光配線架ODF等。（2）光分配點(diǎn)設(shè)施：光配線架、光交接箱、光分線盒、光分路器、光分歧接 頭盒等。（3）光用戶接入點(diǎn)設(shè)施：光分路器、光分線盒、光接頭盒等。（4）用戶端接設(shè)施：用戶智能終端盒、光纖信息面板。（5）其他基本器

29、材：光纜、光纖連接器、尾纖等。4.3典型案例分析4.3.1鋅業(yè)小區(qū)目前狀況鋅業(yè)小區(qū)作為礦業(yè)集團(tuán)的家屬小區(qū)，總共有8棟小區(qū)，256戶，其中包括兩棟舊樓六棟新型樓宇，舊樓為兩棟每棟8層一層四戶總共64戶，其他六棟新型樓宇，每棟12層每層4戶總共192戶；由于兩棟舊樓作為改造由于自身?xiàng)l件無(wú)法進(jìn)行光纖到戶現(xiàn)決定進(jìn)行FTTB+LAN組網(wǎng)方式改造，為用戶提供高質(zhì)語(yǔ)音。高速寬帶，CATV視頻業(yè)務(wù)，其他六棟新型樓宇進(jìn)行FTTH組網(wǎng)方式。每棟樓都有一個(gè)視頻監(jiān)控和門外電子眼裝置，來保護(hù)小區(qū)的安全。圖4-6 1#2#改造后圖（FTTB+LAN）FTTB+LAN組網(wǎng)方式進(jìn)行兩次分光采用兩個(gè)1:16的光分路器，第一個(gè)光

30、分路器在一二層之間16個(gè)用戶共用一個(gè)ONU其他十六個(gè)用戶共享一個(gè)ONU利用樓宇的五類線入戶為用戶提供寬帶，語(yǔ)音，和IPTV業(yè)務(wù)。 新型樓宇采用光纖入戶（FTTH）組網(wǎng)方式，OLT通過上聯(lián)接口連接到IPTV，軟交換網(wǎng)絡(luò)，下行通過PON口的尾纖連接到ODF架，ODF架引光纜到光纜交接箱，在光纜交接箱中放置一級(jí)分光器，光纜交接箱引出的光纜到光分路器，光分路器中放置二級(jí)分光器，光分纖箱則完成上行引光纜和用戶光纜轉(zhuǎn)換，最后光分路器在通過用戶光纜到達(dá)用戶家庭信息箱或86型信息面板，用戶光纜在家庭信息箱或86信息面板成端后，直接通過尾纖連接到ONU終端，ONU為用戶提供語(yǔ)音，寬帶，視頻業(yè)務(wù)。鋅業(yè)小區(qū)其他六棟

31、樓層每棟十二層每層四戶采用二級(jí)分光通過光分路器采用蝶形光纜引入成端后連接到ONU。圖4-7 新型樓組網(wǎng)設(shè)計(jì)圖（FTTH）4.4 EPON技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用鋅業(yè)小區(qū)在8棟樓宇中安裝9個(gè)視頻監(jiān)控，一個(gè)作為大門口監(jiān)控，視頻監(jiān)控信號(hào)通過OLT到ODN,通過ONU終端將視頻信號(hào)連接到監(jiān)控中心。 圖4-8 視頻監(jiān)控應(yīng)用示意圖4.5 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)4.5.1 PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬規(guī)劃（1）根據(jù)不同業(yè)務(wù)、不同客戶群的需求進(jìn)行差異化的帶寬分配，如在基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)中語(yǔ)音業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求比較高，因此這類業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)通常設(shè)置得比較高。（2）應(yīng)保證PON系統(tǒng)內(nèi)不同用戶的基本可用帶寬。（3）高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬要優(yōu)先保證

32、，如視頻業(yè)務(wù)的帶寬。（4）對(duì)用戶的最大可用帶寬進(jìn)行限制。（5）對(duì)于FTTH組網(wǎng)應(yīng)用，可以根據(jù)需要將OLT或BRAS設(shè)置為組播復(fù)制點(diǎn)，建議將OLT設(shè)置為組播復(fù)制點(diǎn)。4.5.2 PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬測(cè)算FTTH應(yīng)用的是PON技術(shù)，在PON網(wǎng)絡(luò)中，單個(gè)PON口的帶寬通常是由分光器下掛的N個(gè)ONU所帶的M個(gè)用戶共享的，分光比越大，用戶數(shù)越多，每個(gè)用戶平均享受的帶寬越小。PON系統(tǒng)的可用帶寬實(shí)際上小于線路速率，因?yàn)閮?nèi)部還有開銷的原因，通常EPON系統(tǒng)的下行可用帶寬在900M左右，GPON系統(tǒng)的下行可用帶寬在2 000M左右。 業(yè)務(wù)i：指的是ONU終端所帶的業(yè)務(wù)，如寬帶、視頻（組播）等，通常視頻組播類的業(yè)務(wù)中高清視頻帶寬取12M/路，標(biāo)清視頻帶寬取3M/路。業(yè)務(wù)i并發(fā)比：指該種業(yè)務(wù)的在線用戶數(shù)占全部用戶數(shù)的