基于GPON的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)

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摘要

吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，GPON）技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的新一代寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)FTTx的熱門技術(shù)之一。相對(duì)于現(xiàn)有的接入網(wǎng)技術(shù)，GPON具有高帶寬、高效率、高分光比、長(zhǎng)距離傳輸、覆蓋范圍廣、用戶接口豐富等特點(diǎn)，并且能大量節(jié)省運(yùn)營(yíng)商在接入層饋線段的光纖資源，為各種業(yè)務(wù)類型提供相應(yīng)的QoS保證。GPON還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護(hù)機(jī)制和完整的OAM功能，使光纖自動(dòng)倒換時(shí)間小于50ms。由于這些優(yōu)點(diǎn)，GPON被大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化、綜合化改造的理想技術(shù)。

本論文首先從寬帶接入技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，介紹了目前幾種主流的FTTx技術(shù)以及PON技術(shù)的發(fā)展和種類，分析了FTTx網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)組成部分的作用，指出了GPON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。其次介紹了GPON的結(jié)構(gòu)原理，重點(diǎn)研究了GPON的關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用模式，組網(wǎng)方式及設(shè)備類型，分析了GPON的上下行幀結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)承載能力以及QoS技術(shù)等。最終以一個(gè)小區(qū)用戶業(yè)務(wù)需求為案例，提出了基于GPON的小區(qū)FTTH解決方案，通過(guò)FTTH組網(wǎng)設(shè)計(jì)、小區(qū)GPONFTTH總體設(shè)計(jì)、ODN建設(shè)方案、光分路比的選取，成本、設(shè)備選取、傳輸損耗和業(yè)務(wù)帶寬提供等方面，表達(dá)小區(qū)GPON接入的可行性,指出GPON是目前三網(wǎng)融合、光纖到戶的最正確解決方案。

FTTx技術(shù)吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備光纖到家解決方案

II

ABSTRACT

GPON(GigabitPassiveOpticalNetwork)technology,whichbasedontheITU-TG.984.xstandard,isanewgenerationbroadbandpassiveopticalaccessstandards.ItisoneofthehottechnologiesforFTTximplementation.Comparedwiththeexistingtechnologyofaccessnetwork,GPONoffersthefollowingfeatures:highbandwidth,hightransmissionefficiency,highextinctionratio,longtransmissiondistance,widecoverageandrichuserinterfaces.AndGPONcansavealargeamountoffiberresourcesintheaccesslayerfeedersectionforISPs,providingQoSguaranteesonvariousbusinesstypes.GPONalsoprovidesprotectionmechanismsontheaccesslevelandcompleteOAMfunction,whichensuresopticalfiberautomaticswitchingtimelessthan50ms.Accordingtotheseadvantages,GPONisconsideredasanidealtechnologytoimplementbroadbandaccessnetworkservicesandintegratedtransformationbymostISPs.

Thispaperstartsfromthedevelopmentofbroadbandaccesstechnology.SeveralmainstreamFTTxtechnology,thedevelopmentandcategoriesofPONtechnologyareintroduced.ThefunctionsofeverypartofFTTxnetworkareanalyzed.TheadvantagesofGPONarepresented.Then,GPON’sstructureprincipleisintroduced,andkeytechnology,applicationmode,networkwayanddevicetypearedetailedstudied.TheframestructureoftheuplinkanddownlinkofGPON,businesscarryingandQoStechnologyareanalyzed.Finally,aFTTHsolutionsbasedontheGPONforaresidentialisproposed.ThroughtheFTTHnetworkdesign,residentialGPONFTTHgeneraldesign,ODNbuildingprogram,selection,cost,equipmentselectionandbusinessbandwidthprovision,reflectsthefeasibilityofresidentialGPONisreflected.GPONispointedtobethebestprogramfortriple-playandFTTH.

FTTxGPONKeytechnologiesEquipmentFTTHsolutions

III

目錄

前言-1-第一章寬帶接入技術(shù)-3-第一節(jié)寬帶接入技術(shù)的概述-3-一、xDSL-3-二、CableModem-3-三、吉比特以太網(wǎng)-4-四、無(wú)線接入-4-五、光纖接入-4-其次節(jié)光纖在接入網(wǎng)中的延伸——FTTX-5-一、FTTx的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-5-二、FTTx技術(shù)分類-6-三、FTTx技術(shù)的應(yīng)用類型-6-第三節(jié)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)——PON-8-一、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的概念及結(jié)構(gòu)-8-二、PON的種類-9-其次章下一代寬帶光接入網(wǎng)——GPON-11-第一節(jié)其次節(jié)第三節(jié)

GPON的簡(jiǎn)介-11-GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-11-GPON的關(guān)鍵技術(shù)-12-

一、GPON的傳輸復(fù)用方式及幀結(jié)構(gòu)-12-二、GEM封裝技術(shù)-17-三、動(dòng)態(tài)帶寬分派（DBA）-18-四、層次化QoS技術(shù)-18-五、TDMoGEM技術(shù)-19-六、GPON安全技術(shù)-19-

IV

第四節(jié)GPON在FTTX中的應(yīng)用模式-21-

一、FTTB應(yīng)用模式-21-二、FTTH應(yīng)用模式-21-第五節(jié)GPON組網(wǎng)方案-22-一、星型方式-22-二、樹型方式-22-三、總線方式-23-第六節(jié)GPON設(shè)備類型-23-一、OLT-23-二、ONU-23-三、ONU的PoE功能-25-第三章小區(qū)GPON接入設(shè)計(jì)方案-27-