凱旋城小區(qū)D座光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)最終稿精

畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：凱旋城小區(qū)D座光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要本論文完成了對(duì)凱旋城D座接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的設(shè)計(jì)、EPON網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)同步的設(shè)計(jì)、小區(qū)放置ONU位置的設(shè)置及ONU容量、光纖中繼距離的計(jì)算及說明。本次所設(shè)計(jì)的凱旋城D座，接入方式依照EPONFTTH組建模式設(shè)計(jì)而成，樓宇采用一級(jí)分光方式，充分滿足了凱旋城D座家庭客戶對(duì)于語(yǔ)音及寬帶業(yè)務(wù)的需求，結(jié)合EPON網(wǎng)絡(luò)接入方式的特點(diǎn)并可依據(jù)用戶需求加以調(diào)配。目錄一、 凱旋城小區(qū)D座業(yè)務(wù)預(yù)測(cè) 4(一) 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)范圍的用戶群狀況 4(二) 現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況 4(三) 業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測(cè) 4二、 建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性 4(一) 建設(shè)接入網(wǎng)的可行性 5(二) 建設(shè)接入網(wǎng)的必要性 5三、 光纖接入網(wǎng)的基本概念 5(一) 光纖接入網(wǎng)的參考配置和應(yīng)用類型 6(二) 光纖接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)支持能力 7(三) 光纖接入網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 8(四) 光接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì) 9(五) EPON接入技術(shù) 101、EPON技術(shù)特點(diǎn) 102、EPON的優(yōu)勢(shì) 103、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 104、EPON關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn) 11四、 凱旋城小區(qū)D座光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 13(一) 接入方式的選擇 13(二) 接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15(三) 接入網(wǎng)設(shè)備的選型 161、 局端OLT：AN5116-02設(shè)備 162、 遠(yuǎn)端ONU:華為HG813E 193、 ODN：科毅PLCB232-2-2-15-2 20(四) ONU位置的設(shè)置及容量的計(jì)算 21(五) 光纖中繼距離的計(jì)算 221、 光纖中繼距離設(shè)計(jì)算法： 222、 所選用設(shè)備的設(shè)備參數(shù) 243、 凱旋城D座光纖中繼距離的計(jì)算 25(六) SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的設(shè)計(jì) 261、 自愈的概念 262、 業(yè)務(wù)保護(hù)方式 263、 凱旋城D座網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式設(shè)計(jì)EPON系統(tǒng) 27(七) 網(wǎng)同步的設(shè)計(jì) 301、EPON系統(tǒng)同步的概念 302、 EPON系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步的方法 30(八) IP地址規(guī)劃 321、 IP地址基本概念： 322、 IP地址的分類： 32五、 設(shè)計(jì)方案論證、評(píng)估 33凱旋城小區(qū)D座業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)范圍的用戶群狀況歐陸經(jīng)典﹒凱旋城定位于歐式古典建筑，總占地6.09公項(xiàng)，總建筑面積為25萬(wàn)平方米，由七幢高樓組成，產(chǎn)品分為高檔住宅、商住型高檔公寓、酒店式公寓和商業(yè)四大部分?？倯魯?shù)為1200余戶，近二十余戶型，商業(yè)面積約3萬(wàn)余平米。本設(shè)計(jì)針對(duì)歐陸經(jīng)典凱旋城D座住宅型公寓進(jìn)行設(shè)計(jì)，此樓共18個(gè)樓層，每層4戶，共計(jì)72戶?，F(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況凱旋城D座尚無(wú)任何運(yùn)營(yíng)商接入，無(wú)電信運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)開通。業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測(cè)凱旋城D座屬住宅樓性質(zhì)，共18個(gè)樓層，每層4戶，共計(jì)72戶。按每戶2部電話2部寬帶設(shè)計(jì)，可滿足144部語(yǔ)音及寬帶業(yè)務(wù)需求。建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性建設(shè)接入網(wǎng)的可行性光纖接入網(wǎng)，特別是FTTH光纖接入網(wǎng)，具有頻帶寬、容量大、信號(hào)質(zhì)量好、可靠性高、可以提供多種業(yè)務(wù)乃至未來(lái)寬帶交互型業(yè)務(wù)、是實(shí)現(xiàn)B-ISDN的最佳方案等優(yōu)點(diǎn)，因而被認(rèn)為是接入網(wǎng)的發(fā)展方向。在我國(guó)城市地區(qū)除了個(gè)別發(fā)達(dá)的城市外，光纖接入網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)以光纖到大樓為主，盡量實(shí)現(xiàn)光纜通達(dá)全部大樓。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有銅纜的使用情況，逐步、穩(wěn)妥地將光纖由光分支點(diǎn)向普通住宅用戶延伸。整個(gè)光纖接入網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展均應(yīng)適度超前于用戶的實(shí)際需求。只有緊緊抓住對(duì)于數(shù)據(jù)和多媒體新業(yè)務(wù)要求高、經(jīng)濟(jì)實(shí)力有保證的電信大用戶，促使其充分利用已建成的光纖接入網(wǎng)絡(luò)，才能提高現(xiàn)有光纖接入網(wǎng)的利用率，并進(jìn)一步積累資金，逐步發(fā)展、完善，最終能夠面向普通用戶，滿足所有用戶對(duì)于通信帶寬的較高要求。這將是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過程。建設(shè)接入網(wǎng)的必要性近年來(lái),核心網(wǎng)上的可用帶寬由于SDH的發(fā)展而迅速增長(zhǎng),用戶側(cè)的業(yè)務(wù)量也由于Internet業(yè)務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)而急劇增加,作為用戶與核心網(wǎng)之間橋梁的接入網(wǎng)則由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶業(yè)務(wù)需求的發(fā)展。骨干網(wǎng)上的巨大帶寬如果得不到充分利用，也是一種投資的浪費(fèi)。因而，接入網(wǎng)的寬帶化成為亟待解決的問題。盡管在接入網(wǎng)的建設(shè)中存在不少的爭(zhēng)議問題，但毋庸置疑的一點(diǎn)是：發(fā)展光纖接入是解決接入網(wǎng)寬帶化的最根本和行之有效的辦法,光纖應(yīng)盡量向用戶延伸，盡量靠近用戶。光接入網(wǎng)由于頻帶寬、容量大、擴(kuò)容升級(jí)方便、運(yùn)維費(fèi)用低、質(zhì)量高，從而適合高速數(shù)據(jù)和寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展。當(dāng)前其發(fā)展的主要目標(biāo)是用光纖作傳輸媒介，經(jīng)濟(jì)地提供基于STM的窄帶綜合數(shù)字業(yè)務(wù)和CATV寬帶業(yè)務(wù)，同時(shí)還要考慮到將來(lái)能順利過渡到基于ATM的寬帶綜合數(shù)字業(yè)務(wù)。經(jīng)過近十年的快速發(fā)展,我國(guó)公用通信骨干網(wǎng)和城市局間中繼線路網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)了光纜化和數(shù)字化.而用戶接入網(wǎng)仍是窄帶模擬方式,因而成為通信網(wǎng)發(fā)展中的"瓶頸",加快采用寬帶數(shù)字傳輸技術(shù),發(fā)展光纖接入網(wǎng)絡(luò)已成為必然趨勢(shì)。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)，泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）兩類。AON是把交換機(jī)送來(lái)的信號(hào)通過光纖系統(tǒng)經(jīng)電復(fù)用器分路，再經(jīng)過基群復(fù)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(zhǎng)度較長(zhǎng)，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)要求覆蓋的用戶較多的地方。PON是由光纖和光分路器將信號(hào)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(jí)的一種較好的方案。光纖接入網(wǎng)的參考配置和應(yīng)用類型ITU－T建議G.982提出了一個(gè)與業(yè)務(wù)和應(yīng)用無(wú)關(guān)的光纖接入網(wǎng)功能參考配置，如圖3-1所示。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。OLT是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機(jī)之間的接口并經(jīng)一個(gè)或多個(gè)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(lái)自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息，為ONU和本身提供維護(hù)和指配功能。OLT可以直接設(shè)置在本地交換機(jī)接口處，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端，與遠(yuǎn)端集中器或復(fù)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(hào)功率的分配任務(wù)。ODN是無(wú)源光元件（如光纖光纜、光連接器和光分路器等）組成的純無(wú)源的光配線網(wǎng)，呈樹形－分支結(jié)構(gòu)。在有源光網(wǎng)絡(luò)中，ODN可用電復(fù)用/分路器（ADM）替代(用少)。ONU是為光纖接入網(wǎng)提供直接的或遠(yuǎn)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(lái)自O(shè)DN的光纖、處理光信號(hào)并為多個(gè)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(duì)語(yǔ)聲信號(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。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(dāng)于NT1）為ONU和用戶設(shè)備提供適配功能，具體物理實(shí)現(xiàn)則既可以包含在ONU內(nèi)，也可以完全獨(dú)立。根據(jù)ONU在光纖接入網(wǎng)中的位置，OAN可以被劃分為如圖3-2所示的三種基本應(yīng)用類型。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(jì)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）；n×64kbit/s；2Mbit/s（成幀或不成幀）。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(lái)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(diǎn)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)。圖3-3星型結(jié)構(gòu)圖3-3星型結(jié)構(gòu)用戶端局用戶用戶用戶用戶OAN的拓?fù)浣Y(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)。單星型結(jié)構(gòu)：當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)中有一個(gè)特殊點(diǎn)（即樞紐點(diǎn)）與其他所有點(diǎn)直接相連，而其余點(diǎn)之間互相不能直接相連時(shí)，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(diǎn)，適合于傳輸成本相對(duì)交換成本較低的應(yīng)用場(chǎng)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(duì)象，靈活接入復(fù)用器就是一種適合這種應(yīng)用場(chǎng)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(qiáng)的生命力，即無(wú)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(fù)用器。無(wú)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(wú)源器件（例如無(wú)源光功率分路器）來(lái)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(hào)的分路功能。所謂的無(wú)源雙星型、無(wú)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。本地交換機(jī)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(duì)雙向?qū)拵I(yè)務(wù)需求不迫切或不明朗的小企事業(yè)用戶和住宅居民用戶，特別是新建用戶區(qū)。如圖3-4本地交換機(jī)圖3-4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(gè)終端采用光耦合器互連到共享信道上。其主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增減節(jié)點(diǎn)容易，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)，成本較低。但是，總線故障時(shí)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)：圖圖3-5環(huán)型結(jié)構(gòu)光接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)與劣勢(shì)與其他接入技術(shù)相比，光纖接入網(wǎng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）光纖接入網(wǎng)能滿足用戶對(duì)各種業(yè)務(wù)的需求。人們對(duì)通信業(yè)務(wù)的需求越來(lái)越高，除了打電話、看電視以外，還希望有高速計(jì)算機(jī)通信、家庭購(gòu)物、家庭銀行、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻點(diǎn)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(shí)現(xiàn)的。（2）光纖可以克服銅線電纜無(wú)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(hào)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(jià)格不斷下降，而銅纜的價(jià)格在不斷上漲。（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(lái)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(wú)阻。當(dāng)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(shì)。最大的問題是成本還比較高。尤其是光節(jié)點(diǎn)離用戶越近，每個(gè)用戶分?jǐn)偟慕尤朐O(shè)備成本就越高。另外，與無(wú)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(yùn)營(yíng)商看好光纖接入技術(shù)，但又不得不選擇無(wú)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(shì)，盡管目前各國(guó)發(fā)展光纖接入網(wǎng)的步驟各不相同，但光纖到戶是公認(rèn)的接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。EPON接入技術(shù)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EthernetPON或EthernetOverPON）簡(jiǎn)稱EPON。EPON指采用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。1、EPON技術(shù)特點(diǎn)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G.983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(biāo)是在一個(gè)平臺(tái)上提供全業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)、視頻和語(yǔ)音）到家，即FTTH。EPON寬帶接入網(wǎng)，與傳統(tǒng)的用于計(jì)算機(jī)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。2、EPON的優(yōu)勢(shì)（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(hù)的成本，降低了預(yù)先支付的設(shè)備資金和與SDH及ATM有關(guān)的運(yùn)行成本。以太網(wǎng)本身的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。（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(duì)現(xiàn)有IEEE802.3協(xié)議作一定的補(bǔ)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(shí)現(xiàn)IPOverEPON是光纖接入網(wǎng)的最佳方案。PSTNATM交換STM-1視頻源OLTEMSPSTNATM交換STM-1視頻源OLTEMS管理系統(tǒng)ONUONUONUONUONUONU1×N圖3-6EPON接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)EPON位于業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口到用戶網(wǎng)絡(luò)接口間，通過SNI與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)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(gè)交換機(jī)或路由器，又是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺(tái)（MultipleServiceProvidingPlatform，MSPP），它提供面向無(wú)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(gè)ONU通過POS連接，POS是一個(gè)簡(jiǎn)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(gè)POS的分線率為8、16或32，并可以多級(jí)連接。OLT將提供多個(gè)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(dá)20km，若使用光纖放大器（有源中繼器），距離還可以擴(kuò)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(shí)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(lái)為多個(gè)最終用戶提供共享高帶寬。在通信過程中，不需要協(xié)議轉(zhuǎn)換，就可實(shí)現(xiàn)ONU對(duì)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(jì)和操作的復(fù)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(yùn)行的接口。網(wǎng)元管理范圍有故障管理、配置管理、計(jì)費(fèi)管理、性能管理和安全管理。4、EPON關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)突發(fā)同步上傳的光信號(hào)來(lái)自不同的端點(diǎn)，所以可能導(dǎo)致光信號(hào)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)。大動(dòng)態(tài)范圍光功率接收各ONU到OLT的距離各不相同，到達(dá)OLT后的光功率互不相同，要用特殊辦法來(lái)保證能夠接收足夠大的動(dòng)態(tài)范圍光功率。此種方法的實(shí)現(xiàn)也是一個(gè)難題。測(cè)距和ONU數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻控制上傳信號(hào)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(shí)分多址（TDMA）方式接入，一個(gè)OLT可以接16～64個(gè)ONU，G.983.1建議要求測(cè)距精度為±1bit。測(cè)距過程是：OLT發(fā)出一個(gè)測(cè)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(shí)后，光信號(hào)進(jìn)入光纖傳輸并產(chǎn)生延時(shí)到達(dá)ONU，經(jīng)過ONU內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換和電子電路延時(shí)后，又發(fā)送光信號(hào)到光纖并再次產(chǎn)生延時(shí)，最后到達(dá)OLT，OLT把收到的傳輸延時(shí)信號(hào)和它發(fā)出去的信號(hào)相位進(jìn)行比較，從而獲得傳輸延時(shí)值。OLT以距離最遠(yuǎn)的ONU的延時(shí)為基準(zhǔn)，算出每個(gè)ONU的延時(shí)補(bǔ)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(shí)Td補(bǔ)償值后再發(fā)送自己的信息，這樣各個(gè)ONU采用不同的Td補(bǔ)償時(shí)延進(jìn)行調(diào)整自己的發(fā)送時(shí)刻，以便使所有ONU到達(dá)OLT的時(shí)間都相同。帶寬分配OLT控制每個(gè)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(dòng)態(tài)兩種帶寬分配，靜態(tài)帶寬由開的窗口尺寸決定，動(dòng)態(tài)帶寬根據(jù)ONU的需要，由OLT分配決定。實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量傳輸實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)要求傳輸延遲時(shí)間既恒定又很小，時(shí)延抖動(dòng)也要小。由于以太網(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制，不提供端到端的包延時(shí)、包丟失率以及帶寬控制能力，因此難以支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。如何確保實(shí)時(shí)語(yǔ)音和IP視頻業(yè)務(wù)，在一個(gè)傳輸平臺(tái)上以與ATM和SDH的QoS相同的性能分送到每個(gè)用戶，是亟待解決的問題。解決技術(shù)其一的技術(shù)是對(duì)于不同的業(yè)務(wù)采用不同的優(yōu)先權(quán)等級(jí)，對(duì)實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)優(yōu)先傳送。其二的技術(shù)是帶寬預(yù)留技術(shù)，提供一個(gè)開放的高速通道，不傳輸數(shù)據(jù)，而專門用來(lái)傳輸語(yǔ)音業(yè)務(wù)，以便確保POTS業(yè)務(wù)的質(zhì)量。安全性和可靠性EPON下行信號(hào)以廣播的方式發(fā)送給所有ONU，對(duì)每個(gè)ONU的下行信號(hào)單獨(dú)進(jìn)行加密，對(duì)密鑰定期更新。G.983.1建議采用雙PON系統(tǒng)，保證EPON系統(tǒng)的可靠性。凱旋城小區(qū)D座光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案接入方式的選擇接入網(wǎng)通常是按其所用傳輸介質(zhì)的不同來(lái)進(jìn)行分類的。一般地，接入網(wǎng)可分為有線接入和無(wú)線接入網(wǎng)兩大類。有線接入網(wǎng)又分為銅線接入網(wǎng)和光纖接入網(wǎng)兩種。無(wú)線接入網(wǎng)分為固定無(wú)線接入網(wǎng)和移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)兩種，包括蜂窩通信、地面微波通信和衛(wèi)星通信等不同形式。在實(shí)際接入網(wǎng)中，有時(shí)會(huì)用到多種傳輸介質(zhì)，如既用到銅線，又用到光纖，甚至還同時(shí)用到無(wú)線介質(zhì)，這樣就形成了混合接入網(wǎng)。1、光纖接入方式光纖接入指的是接入網(wǎng)中的接入傳輸介質(zhì)是光纖。光纖接入方式最大的優(yōu)勢(shì)在于可用帶寬大，且應(yīng)用潛力巨大。同時(shí)，光纖接入網(wǎng)絡(luò)還具有傳輸質(zhì)量好、傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可靠性高以及節(jié)約管道資源等特點(diǎn)。根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的具體位置，光纖接入方式可分為:FTTR(光纖到遠(yuǎn)端接點(diǎn))、FTTB(光纖到大樓)、FTTC(光纖到路邊)、FTTZ(光纖到小區(qū))以及FTTH(光纖到用戶)等。而根據(jù)所采用的技術(shù)類型，又可分為有源光網(wǎng)絡(luò)(AON,ActiveOpticalNetwork)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON,PassiveOpticalNetwork)。2、以太網(wǎng)接入方式它由局端設(shè)備和用戶端設(shè)備組成，其中局端設(shè)備具備匯聚用戶端設(shè)備網(wǎng)管信息的功能，位于商業(yè)樓宇或小區(qū)之中，而用戶端設(shè)備則放置在樓層內(nèi)。從傳統(tǒng)的角度看來(lái)，以太網(wǎng)技術(shù)并不屬于接入網(wǎng)范疇，然而現(xiàn)階段其應(yīng)用領(lǐng)域卻逐漸向包括接入網(wǎng)在內(nèi)的其他公用網(wǎng)領(lǐng)域拓展。在接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，以太網(wǎng)接入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:作為一種成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其應(yīng)用基礎(chǔ)雄厚，用戶的使用經(jīng)驗(yàn)豐富;可以結(jié)合光纖接入FTTx的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過“FTTx+LAN”的方式構(gòu)建接入網(wǎng)絡(luò);目前所有的主流操作系統(tǒng)及應(yīng)用都與以太網(wǎng)兼容;性價(jià)比好、可擴(kuò)展性強(qiáng)、容易安裝開通，且極具可靠性;以太網(wǎng)接入方式與IP網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)，符合未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì);最為可喜的是，以太網(wǎng)技術(shù)目前已經(jīng)有了重大的突破，帶寬容量已經(jīng)達(dá)到千兆。3、混合光纖同軸接入方式(HFC)即通常所說的CableModem接入方式，它建立在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上。該技術(shù)保留了傳統(tǒng)的模擬傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了上/下行雙向以及數(shù)字與模擬的混合傳輸，能夠同時(shí)提供電話、模擬視頻、數(shù)字視頻和交互業(yè)務(wù)，建設(shè)費(fèi)用相對(duì)較少，升級(jí)十分靈活。由于HFC接入所提供的雙向通信能力費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，因此它不僅對(duì)住宅用戶頗具吸引力，對(duì)企事業(yè)用戶也同樣具有很好的適用性。4、電力線接入電力線接入曾經(jīng)一度成為大家討論的熱點(diǎn)。電力線接入是指以電力網(wǎng)絡(luò)作為通信信道，將數(shù)據(jù)由本地變電站通過低電壓配電網(wǎng)直接傳輸至用戶的接入方式。其最大優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)現(xiàn)有四通八達(dá)電力網(wǎng)絡(luò)的充分利用，不僅避免了重復(fù)投資，還很好地解決了用戶分布較為分散及偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)接入問題。它也使得組建家庭智能化網(wǎng)絡(luò)變得簡(jiǎn)單可行。但是，由于電力網(wǎng)的電力載波線為非屏蔽線路，因此衰減和噪音一直是電力線接入方式在努力克服的難題。有線接入品種繁多，在此我們對(duì)每種接入方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較表4-1光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為發(fā)展的重點(diǎn)。凱旋城D座以公司客戶為主，本次通信業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)重點(diǎn)以語(yǔ)音及寬帶業(yè)務(wù)為重點(diǎn)。采取光纖接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖4-1圖4-1凱旋城D座網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖本設(shè)計(jì)局所凱旋城D座采用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(dú)的一對(duì)線，直接連到電信局.1、OLT放置方案：凱旋城D座OLT選用烽火AN5116-02設(shè)備。從與上行設(shè)備的聯(lián)調(diào)測(cè)試、集中維護(hù)的原則出發(fā)將其設(shè)置在小區(qū)機(jī)房?jī)?nèi)，可充分發(fā)揮PON的優(yōu)勢(shì)，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(jī)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(jìn)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(jí)分光形式，將分光器以上的設(shè)備集中放置在小區(qū)機(jī)房的ODF架上或者室外光分配箱。組網(wǎng)特點(diǎn)：1、ONU直接到戶，按需分配帶寬2、無(wú)源分光器替代樓道交換機(jī)3、對(duì)用戶ONU集中管理4、采用一級(jí)分光20Km覆蓋接入網(wǎng)設(shè)備的選型局端OLT：AN5116-02設(shè)備AN5116-02設(shè)備采用為480mm×621.5mm×406.5mm（寬×高×深）的子框，重量為40kg。2.0米高的機(jī)架可安裝2個(gè)子框，2.2和2.6米高的機(jī)架可安裝3設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)：子框前視圖圖4-2子框前視圖如上圖所示，子框正面共有20個(gè)槽位。從左至右依次編號(hào)為1-20，其中1-8、11-18號(hào)槽位是EC2卡或TDM卡槽位，9、10號(hào)槽位是GSWC卡槽位，19和20號(hào)槽位為AC16卡或VoIP卡槽位。子框頂部為風(fēng)扇單元，底部為導(dǎo)流單元。風(fēng)扇單元的面板有兩個(gè)指示燈，綠燈為風(fēng)扇工作指示燈，紅燈為風(fēng)扇告警指示燈。子框后視圖圖4-3子框后視圖29號(hào)槽位為GUP7卡或GUPE7卡槽位，對(duì)應(yīng)著設(shè)備正面的9號(hào)GSWC卡槽位。39號(hào)槽位為16E1卡槽位，對(duì)應(yīng)著正面的19和20號(hào)AC16卡或VoIP卡槽位。其余槽位為空余，可裝上假面板。頂部還裝有兩個(gè)-48V電源連接器和一個(gè)告警連接器?？üδ苊枋鱿卤砹谐隽嗽撛O(shè)備能插的所有卡，可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。表4-2卡配置表插卡方向槽位卡名代號(hào)數(shù)量描述備注前插9、10千兆核心交換卡GSWC1-2完成業(yè)務(wù)流量的匯聚、交換和處理最多2塊，互為熱備份1-8、11-18EPON接口卡（10Km）EC21-16完成EPON系統(tǒng)的OLT部分功能，最多可連接128個(gè)ONU根據(jù)用戶需要選擇EPON接口卡（20Km）TDM業(yè)務(wù)卡TDM0-2提供2路155M的光接口19、20語(yǔ)音控制卡AC161-2完成窄帶業(yè)務(wù)的控制，提供V5協(xié)議和軟交換處理根據(jù)用戶需要選擇一種，不可混插VoIP1-2提供軟交換上聯(lián)后插千兆上聯(lián)卡GUP71為系統(tǒng)提供光電可選的千兆上聯(lián)接口每框插1塊，二選一GUPE713916E10-1為窄帶語(yǔ)音提供16個(gè)2M上聯(lián)接口每框插1塊工作條件工作溫度 0℃～50存放環(huán)境溫度 -30℃～60相對(duì)濕度 10%～90%（無(wú)凝結(jié)）大氣壓力 70～106kPa環(huán)境空氣無(wú)腐蝕性和溶劑性氣體、無(wú)揚(yáng)塵，鄰近無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾安裝地面承重 >600kg/m2供電條件電壓范圍 DC-48V（40V～57V）供電功率 650W（一個(gè)滿配置子框）設(shè)備接地接地電阻<5Ω遠(yuǎn)端ONU:華為HG813E設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)前視圖圖4-圖4-4ONU前視圖后視圖圖4-圖4-5ONU后視圖網(wǎng)絡(luò)接口1個(gè)GEPON接口:SC/PC接頭單纖雙向波長(zhǎng)承載符合1000BASE-PX20用戶接口4個(gè)10/100FE接口，RJ45接頭符合IEEE802.3ab協(xié)議支持CTCGEPONStandard，IEEE802.3ah支持IEEE802.3ahOAM和CTCOAM擴(kuò)展上下行FEC，下行Triple-Churning加密業(yè)務(wù)特性支持802.1Q，全范圍VLAN支持VLAN操作和QoS支持802.1p，每個(gè)以太端口至少4個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列支持IGMPSnooping，可同時(shí)支持16個(gè)組播節(jié)目支持802.1D，至少128個(gè)MAC地址L2/L3業(yè)務(wù)流分類工作環(huán)境室內(nèi)型SFU，桌面或壁掛安裝工作溫度：0℃～45相對(duì)濕度：5%～95%（無(wú)凝結(jié)）供電條件市電供電：100～240VAC，50/60HzODN：科毅PLCB232-2-2-15-2圖片展示圖圖4-6科毅PLCB232-2-2-15-2型號(hào)參數(shù)表4-3PLCB232-2-2-15-2ONU位置的設(shè)置及容量的計(jì)算根據(jù)凱旋城D座每層4戶的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，各樓層設(shè)有弱電間，每戶的語(yǔ)音及寬帶線路均架放在弱電間內(nèi)的配線架上。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)有八芯光纖至各樓層弱電間的ODF盒內(nèi)。本設(shè)計(jì)將每戶的ONU放置在ODF機(jī)柜內(nèi)，方便設(shè)備連接。具體ONU設(shè)置的位置及業(yè)務(wù)端口配置數(shù)量如下表4-4：表4-4上表所述，按凱旋城D座住宅型公寓18個(gè)樓層，每層4戶計(jì)算，一個(gè)ONU所帶1個(gè)用戶，每戶可滿足安裝2部語(yǔ)音、2部寬帶業(yè)務(wù)。光纖中繼距離的計(jì)算中繼距離是光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要任務(wù)。在中繼距離的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮衰減和色散這兩個(gè)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。光纖中繼距離設(shè)計(jì)算法：衰減受限系統(tǒng)在衰減受限系統(tǒng)中，中繼距離越長(zhǎng)，則光纖通信系統(tǒng)的成本越低，獲得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益越高。當(dāng)前，廣泛采用的設(shè)計(jì)方法是ITU-TG.956所建議的極限值設(shè)計(jì)法。光纖和接頭損耗，對(duì)中繼距離的設(shè)計(jì)算法為：La=(PT-PR-ACT-PCR-PP-ME)/(Af+As+MC)上述公式中，La——表示單盤光纜長(zhǎng)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(dòng)連接器的接續(xù)損耗（dB）。包含S和R點(diǎn)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0.8dB/個(gè)，PC型平均0.5dB/個(gè)，一般取2*0.5PP——表示光通道功率代價(jià)（dB）。由于設(shè)備時(shí)間效應(yīng)（設(shè)備的老化）和溫度因素對(duì)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0.5dB/個(gè)，死接頭取0.08dB/個(gè)MC——表示光纜富余度（dB/km）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=（εx106）/（BXλXD）公式中，LD——表示傳輸距離（km）ε——表示與色散代價(jià)有關(guān)的系數(shù)B——表示線路碼速率（Mbit/s）λ——表示光源譜線寬度(nm)D——表示色散系數(shù)(ps/km.nm)。在G.652光纖中1310nm取3.5Ps/nm.km，在1550nm取18Ps/nm.km。所選用設(shè)備的設(shè)備參數(shù)OLT:烽火AN5116-02，設(shè)備參數(shù)見下表4-5表4-520km接口類型SC/PC中心波長(zhǎng)發(fā)送：1490nm接收：1310nmODN:華為OC-1x32室內(nèi)分光器，參數(shù)見下表4-6表4-6PLCB232-2-2-15-2ONU:華為HG813E，設(shè)備參數(shù)見下表4-7表4-7光纖：G．652單模光纖，參數(shù)見下表4-8表4-8單模光纖的性能及應(yīng)用：性能模場(chǎng)直徑（μm）截止波長(zhǎng)λcc（nm)零色散波長(zhǎng)工作波長(zhǎng)最大衰減系數(shù)（dB/km)最大色散系數(shù)（ps/(nm·km))要求值1310nmλcc≤126013101310或15501310nm<0.401310nm:08.6～9.5±0.7λc≤12501550nm<0.401550nm:17λcj≤1250凱旋城D座光纖中繼距離的計(jì)算衰減的影響本設(shè)計(jì)采用1.25Gbit/s單模光纜，考慮到光通道功率代價(jià)PP=1dB，光纖損耗系數(shù)Af=0.4dB/km（1310nm波長(zhǎng)）,光連接器衰減AC=18dB（發(fā)送和接收端各一個(gè)0.5dB/個(gè),ODN最大插入損耗17dB），光纖接頭損耗As=0.5dB/km,，取ME為3dB,MC為0.1dB/km,則：La=(PT-PR-ACT-PCR-PP-ME)/(Af+As+MC)=（8+24-18-1-3）/(0.4+0.5+0.1)=10（km）色散的影響取色散系數(shù)DLD=（εx106）/（BXλXD）=（0.115X106）/1250X2X3.5=13.14(km)由上述計(jì)算可以看出，本次設(shè)計(jì)的中繼段距離只能小于10km。SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的設(shè)計(jì)自愈的概念當(dāng)今社會(huì)各行各業(yè)對(duì)信息的依賴愈來(lái)愈大，要求通信網(wǎng)絡(luò)能及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞信息。隨著網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒃絹?lái)越多，傳輸信號(hào)的速率越來(lái)越快，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障（這是難以避免的，例如土建施工中將光纜挖斷），將對(duì)整個(gè)社會(huì)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(dāng)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(shí)，無(wú)需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地在極短的時(shí)間內(nèi)（ITU-T規(guī)定為50ms以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動(dòng)從故障中恢復(fù)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(jí)業(yè)務(wù)的恢復(fù)。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(qiáng)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(fù)，而不涉及具體故障的部件和線路的修復(fù)或更換，所以故障點(diǎn)的修復(fù)仍需人工干預(yù)才能完成，就象斷了的光纜還需人工接好。業(yè)務(wù)保護(hù)方式1＋1保護(hù)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(hào)質(zhì)量?jī)?yōu)劣，選兩個(gè)通道中的一個(gè)接收。是環(huán)形網(wǎng)中常用的保護(hù)方式。1：1保護(hù)在主用通道中傳送業(yè)務(wù)，但當(dāng)主用通道故障時(shí)，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(fù)用段保護(hù)就采用的這種保護(hù)方式。當(dāng)主用通道為n條時(shí)，可實(shí)現(xiàn)1：n保護(hù)。額外業(yè)務(wù)：在1：1保護(hù)情況下，主備通道都正常時(shí)，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(dāng)主用通道故障時(shí)，其業(yè)務(wù)由備用通道傳送；在備用通道中傳送的業(yè)務(wù)故障時(shí)，不受保護(hù)的業(yè)務(wù)稱為額外業(yè)務(wù)。凱旋城D座網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式設(shè)計(jì)EPON系統(tǒng)中、EPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)骨干光纖保護(hù)倒換的意義、EPON系統(tǒng)中