EPON在用戶接入網(wǎng)的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)碩士學(xué)位論文

i摘要(EthernetPassiveOpticalNetwork以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))寬帶光ToTheBuilding光纖到樓)、FTTO(FiberToTheOffice光纖到辦公室)等方案，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、VoIP(VoiceoverInternetProtocol語(yǔ)音)和IPTV(遠(yuǎn)程視頻)“三網(wǎng)合一”的業(yè)務(wù)帶寬需列舉典型住宅小區(qū)、工業(yè)區(qū)、別墅區(qū)和邊遠(yuǎn)山區(qū)的接入方第三部分是本文的重點(diǎn)，結(jié)合具體工程實(shí)例，提出并驗(yàn)證等接入模式的實(shí)現(xiàn)方案，研究探討了EPON在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中的不同建設(shè)模式。由于現(xiàn)有商業(yè)樓宇組網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便于管理、需要固定機(jī)房、建設(shè)成本高等問(wèn)題，特提出有效解決了現(xiàn)有商業(yè)樓宇組網(wǎng)方案的種種弊端。同時(shí)，也提出了將EPON應(yīng)用于小區(qū)的方案，由于現(xiàn)有ONU的成本相對(duì)較高，因ADSL(AsymmetrieDigitalSubscriberLine不對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線)基本相同，但系統(tǒng)效率明顯增強(qiáng)，因此可以考慮逐步替代ADSL的接入方案。務(wù)提供、系統(tǒng)性能等方面能夠滿足業(yè)務(wù)的需求，本章還描述和總以工作中實(shí)際工程為案例，具體說(shuō)明EPON在用戶接入在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)EPON系統(tǒng)、互聯(lián)互通進(jìn)行了測(cè)試，論證了應(yīng)用方案的可行性，EPON技術(shù)已經(jīng)比較成熟，各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，光纖到戶，光網(wǎng)絡(luò)單元，光線路終端，光配線單元ITheissuesthatTheResearchandApplicationinAccessNetworkadoptsthetechniqueofEthernetpassivenetwork.ItcanrealizeThefirstpartofpaperdescribesEPONtechnologydevelopmentathomeandabroad,thedevelopmentprocessofPassiveOpticalNetwork)theadvantagesanddisadvantdevelopmentofEPONthesisdevelopedinmodel;andadetaileddescriptionofthebasicprinciplesoftheEPON,thekeytechnicalandtechnologicalpartofpaper.analysisoftheimplementationofEPONinengineeringdesigndeploymentspectrophotometricmethodsand浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄Ⅱthencitedatypicalresidentialdistrict,Thethirdpartisthefocusofthisarticle,examplesofspecificprojectsandputforwardandverifiedFTTH,FTTB,researchonEPONnetworkoperatorsintheoperatoraresultofnetworkstructureofthecomplex,noteasytomanage,theneedforfixedrooms,thehighcommercialbuildings,summedupthebusinesscommercialbuildinggroupAlltheshortcomingsofnetworkappliestoresidential,becausetheconstructionoftheaccesscostofADSL(AsymmetrieDigitalSubscriberLineAsymmetricDigisbasically浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄significantlyincreased,andthereforemayconsidergradualprogramtoreplaceADSFinally,toverifythefeasibilityofEPONapplicationsaspectsofsystemperformancetomeetbusinessneeds,thischapteralsodescribesandThemainfeaturesofthepaperEPON-depthstudyoftheprinciplesofstructure,EPONaccessnetworkintheuserapplication,theDistrict浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄constructionoftheaccessnetworkprograms;interoperabilityhasbfeasibilityofapplications,EPONtechnologyismoremature,theperformanceofexistingnetworkstomeettheapplicationrequiKeywords:EPON,FTTH,ONUV i I圖目錄 1 11.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 2 2 41.3課題主要研究工作 5 7 7 2.4市場(chǎng)發(fā)展綜述 2.6本章小結(jié) 3.4本章小結(jié) 48 4.3經(jīng)濟(jì)性分析 4.4本章小結(jié) 5.1測(cè)試目的 5.2測(cè)試配置 5.3測(cè)試內(nèi)容及結(jié)果 5.4本章小結(jié) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文圖目錄 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文表目錄 表4.514號(hào)地塊光通道衰減核算表 表5.3上行以太網(wǎng)包吞吐量 1第1章緒論隨著Internet迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求日漸增而一直變化較少的傳統(tǒng)接入網(wǎng)已成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸，各種新EPON(以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))作為一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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)：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。中國(guó)電信集團(tuán)積極推進(jìn)FTTx的試驗(yàn)和建設(shè)，從2005年開(kāi)始，組織在廣東、上海、湖北、北京4個(gè)地區(qū)開(kāi)展了FTTH的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)FTTH相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃建設(shè)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、運(yùn)行維護(hù)21.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況日本：日本是全球FTTH發(fā)展最好的國(guó)家，日本政府將FTTH的普及程度視為社會(huì)信息化先進(jìn)程度的標(biāo)志，為此日本政府積極推動(dòng)FTTH的發(fā)展。繼2001年日本開(kāi)始實(shí)行“e-japan”計(jì)劃以及2004年底日本政府提出“u-japan”計(jì)劃后，2006年8月日本又推出“下一代寬帶發(fā)展戰(zhàn)略2010”,目標(biāo)是：2010年寬帶覆蓋率達(dá)到100%,讓沒(méi)有寬帶建設(shè)的區(qū)域降為零；2010年日本90%的家庭都可接入超高速(傳輸速率為30Mb/s)網(wǎng)絡(luò)。2007年12月日本召開(kāi)“消除數(shù)字鴻溝戰(zhàn)略會(huì)議”,重點(diǎn)是盡力消除大城市、中小城市與農(nóng)村之間的信息差別，為此日本政府計(jì)劃由國(guó)家和地方政府負(fù)擔(dān)部分費(fèi)用，將光纖鋪設(shè)至人口稀少地區(qū)，包括鄉(xiāng)村地展。目前日本的FTTH網(wǎng)絡(luò)為商業(yè)用戶提供1Gbps接入速率的服韓國(guó)：韓國(guó)是目前FTTB/FTTH家庭普及率居政府在2003年開(kāi)始制定“IT839戰(zhàn)略規(guī)劃”,計(jì)劃逐步發(fā)展FTTx替代現(xiàn)有的DSL網(wǎng)絡(luò)，最終實(shí)現(xiàn)“u-Korea”的目標(biāo)。2004年韓國(guó)提出了為期6年的BCN(BroadbandConvergenceNetwork)計(jì)劃，該計(jì)劃將投入804億美元，建設(shè)遍及全國(guó)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中最后一公里將全面走向FTTH。2009年2月韓國(guó)廣播通信委員會(huì)宣布，3韓國(guó)政府和業(yè)界計(jì)劃在2012年前總共投資34萬(wàn)億韓元(約合2.57億美元),在全國(guó)建成速度為目前10倍的光纜網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線寬帶融合網(wǎng)絡(luò)(UBCN)。該網(wǎng)絡(luò)建成后，有線網(wǎng)最高傳輸速率將達(dá)美國(guó)：目前，美國(guó)的寬帶平均速率不足5Mbps,遠(yuǎn)低于日本限為786kbps,而這一速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足視頻傳輸?shù)却笕萘繕I(yè)務(wù)發(fā)展十分迅速，2008年底FTTH/FTTB用戶達(dá)到600多萬(wàn)。美國(guó)劃2004~2010年間共投入230億美元，用于建設(shè)FTTP網(wǎng)絡(luò)，扣除光纖網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)銅線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)費(fèi)用降低而節(jié)省的50億美元成本，凈投資金額為180億美元，Verizon計(jì)劃到2010年FTTP網(wǎng)絡(luò)覆蓋1800萬(wàn)用戶；AT&T在2005年啟動(dòng)“光速”計(jì)劃，3年的建設(shè)。在俄羅斯，電信運(yùn)營(yíng)商TTK公司宣布計(jì)劃在2015年年公司2008年10月也提出建設(shè)光纖網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃，將于2011年在300個(gè)城市部署光4纖接入網(wǎng)。2009年2月希臘政府計(jì)劃耗資21億歐元構(gòu)建全國(guó)寬帶網(wǎng)絡(luò)，希臘政府計(jì)劃在未來(lái)7年內(nèi)在雅典、Thessloniki等50座城市，可為200萬(wàn)家庭提供光纖連接，F(xiàn)TTH實(shí)現(xiàn)40%的國(guó)土覆蓋，為用戶提供100Mb/s帶寬。2008年底法國(guó)電信重申，為了響應(yīng)法國(guó)政府2012年數(shù)字化法國(guó)的計(jì)劃，他們繼續(xù)承諾推進(jìn)FTTH發(fā)展，一旦目前的試驗(yàn)完成，另外，德國(guó)電信也開(kāi)始在東歐建設(shè)FTTH網(wǎng)絡(luò)，英國(guó)BT也宣布建設(shè)100Mb/s的FTTH網(wǎng)絡(luò)。3]荼地大規(guī)模應(yīng)用。尤其是2008年，是EPON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展最為關(guān)鍵的一年。2007年8月，中國(guó)電信完成了對(duì)4萬(wàn)線EPON設(shè)備的集中采購(gòu)和《中國(guó)電信EPON設(shè)備技術(shù)要求V2.0》等相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。預(yù)計(jì)中國(guó)電信2008年光纖寬帶(FTTx)的建設(shè)需求會(huì)在200萬(wàn)線左右。4萬(wàn)線EPON設(shè)備的集采不僅激勵(lì)了中國(guó)電信各省公司國(guó)電信的步伐，中國(guó)網(wǎng)通于2008年初也開(kāi)始了首輪EPON設(shè)備招標(biāo)。中國(guó)網(wǎng)通EPON招標(biāo)主要包括約3600套光線路終端(OLT)和89000線光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),其中光纜終端設(shè)備集采大大超出原計(jì)5劃的2000個(gè)。隨著EPON技術(shù)的成熟和試點(diǎn)應(yīng)用，EPON必將大規(guī)模應(yīng)用于電信運(yùn)營(yíng)城市和農(nóng)村的寬帶接入和VoIP(VoiceoverInternetProtocol語(yǔ)音)中，有效節(jié)省建設(shè)投資成本和運(yùn)營(yíng)成本。[4][5]原理、協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)。分析EPON在工程實(shí)施設(shè)計(jì)要點(diǎn)，OLT、ODN和ONU的部署和工程實(shí)施過(guò)程中的要素。3、分析組網(wǎng)模式介紹EPON三種主要應(yīng)用模式：FTTH、FTTB、FTTO,分析三種應(yīng)用模式的接入方式、應(yīng)用情況和使用場(chǎng)景。4、EPON工程實(shí)例結(jié)合具體工程實(shí)例，提出并驗(yàn)證各種接入模式的實(shí)現(xiàn)方案，研究探討了EPON在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中的不同建設(shè)模式。對(duì)EPON系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，包括以太網(wǎng)業(yè)務(wù)性能測(cè)試；上、下6行數(shù)據(jù)包吞吐量、時(shí)間延遲、丟包率、電路仿真測(cè)試和互聯(lián)網(wǎng)接入專(zhuān)線測(cè)試等。72.1PON技術(shù)發(fā)展APON以ATM(AsynchronousTransferMode異步傳輸模式)速率均為155.52Mbit/s的對(duì)稱(chēng)速率幀結(jié)構(gòu)；另一種是上行為155.52Mbit/s,下行為622.08Mbit/s的非對(duì)稱(chēng)速率幀結(jié)構(gòu)。在每53個(gè)字節(jié)的信元前面插入3字節(jié)的物理開(kāi)銷(xiāo)。對(duì)155.52Mbit/s基本速率而言，傳輸協(xié)議基于包含56個(gè)ATM信元的下行幀，其中有54個(gè)數(shù)據(jù)信元，還有兩個(gè)PLOAM信元；上行幀的格式是53個(gè)信元，每信元56字節(jié)。當(dāng)比特率提高到622.08Mb/s時(shí)，下行幀要擴(kuò)展到224個(gè)信元，其中有216個(gè)數(shù)據(jù)信元，還有8個(gè)配；提供非常豐富完備的OAM(OperationAdministrationandMaintenance操作管理維護(hù))功能，包括誤碼率監(jiān)測(cè)、告警、自8動(dòng)發(fā)現(xiàn)與自動(dòng)搜索、作為一種安全機(jī)制對(duì)下行數(shù)據(jù)進(jìn)行攪碼加密英里以太網(wǎng)"(EFM)。EFM的物理層既包括用于點(diǎn)到點(diǎn)(P2P)連接EPON可以支持1.25Gbps對(duì)稱(chēng)速率，將來(lái)速率還能升級(jí)到10Gbps。EPON下行幀周期為2ms。每幀開(kāi)頭是長(zhǎng)度為1字節(jié)的同數(shù)據(jù)包。這些數(shù)據(jù)包按照IEEE802.3協(xié)議組成，每個(gè)數(shù)據(jù)包包配一個(gè)數(shù)據(jù)包。EPON上行幀周期也為2ms,每幀包含許多可變IP/Ethernet應(yīng)用占到整個(gè)局域網(wǎng)通信的95%以上，EPON由于使用上述經(jīng)濟(jì)而高效的結(jié)構(gòu)，從而成為連接接入網(wǎng)最終用戶的一種9傳輸機(jī)制上，通過(guò)新增加的MAC(MediaAccessControl介質(zhì)訪問(wèn)控制子層協(xié)議)控制命令來(lái)控制和優(yōu)化各光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與光線路終端(OLT)之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)的TDM(TimeDivisionMultiplexandMultiplexer時(shí)分復(fù)用和復(fù)用器)通需CDMA/CD(CodeDivisionMultipleAccess碼分多址),從而與APON/GPON類(lèi)似的QoS(QualityofService質(zhì)量服務(wù))。Procedure通用成幀規(guī)程)。GFP是一種通用機(jī)制，它適配來(lái)自傳送網(wǎng)上高層客戶信令的業(yè)務(wù)，可對(duì)Ethernet、TDM(Time等多種業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝映射，能提供1.25Gb/s和2.5Gb/s下數(shù)據(jù))傳送；上行帶寬分配機(jī)制采用時(shí)隙指配(通過(guò)指示器);支持不對(duì)稱(chēng)線路速率，下行2.488Gbit/s,上行1.244Gbit/s;線路碼是不歸零(NRZ)碼，在物理層有帶外控制信道，用于使拆和串接；縮短上行突發(fā)方式報(bào)頭(包括時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù));動(dòng)幀頭保護(hù)采用循環(huán)冗余碼(CRC),誤碼率估算采用比特交織奇偶補(bǔ)充豐富；幀的凈負(fù)荷中分2.2EPON的標(biāo)準(zhǔn)化情況光網(wǎng)絡(luò)(EPON),2006年6月發(fā)布；YD/T1531-2006接入網(wǎng)沒(méi)備測(cè)試方法-基于以太網(wǎng)方式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，2006年12月發(fā)布。在由EPON系統(tǒng)芯片的領(lǐng)導(dǎo)供應(yīng)商Teknovus和工業(yè)與信息化新技術(shù)研討會(huì)》上，IEEE10GEPON工作組主席GlenKralner同時(shí)作為T(mén)eknovus公司首席科學(xué)家，宣布IEEE將在2008年基本完成10GEPON標(biāo)準(zhǔn)的制訂，之后，再經(jīng)過(guò)內(nèi)部有關(guān)的審核批在2008年推出。[9J[10]2.3.1技術(shù)參數(shù)比較表2.1依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EPON與GPON兩種千兆比無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)下行線路速率上行線路速率線路編碼分路比最大傳輸距離(km)TDM支持能力上行可用帶寬1100(在上行(Mbit/s)(傳輸IP1.244Gbit/s速率情業(yè)務(wù))況下)有有下行數(shù)據(jù)加密沒(méi)有定義AES加密2.3.2技術(shù)成熟度比較(1)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)經(jīng)驗(yàn)。(2)核心芯片和光收發(fā)模塊目前EPON核心芯片已發(fā)展大第三代階段，我國(guó)大陸和臺(tái)灣省的模塊的廠商已經(jīng)超過(guò)20家。塊都是專(zhuān)用的自主或協(xié)作開(kāi)發(fā)的模塊，還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的模塊廠商可(3)系統(tǒng)提供EPON系統(tǒng)的最初是一些新興專(zhuān)業(yè)廠商，如Alloptic和Salira等，現(xiàn)在傳統(tǒng)的主流電信大廠也進(jìn)入該領(lǐng)域，極大的帶動(dòng)了EPON產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展?，F(xiàn)在能提供EPON系統(tǒng)的廠商10余家，提供GPON系統(tǒng)的廠商目前只有幾個(gè)新興的專(zhuān)業(yè)廠商，如2.3.3成本比較影響成本的因素是多方面的，比如：技術(shù)復(fù)雜度、規(guī)模產(chǎn)量芯片功能比較復(fù)雜，需要全新設(shè)計(jì)封裝格式，沒(méi)有對(duì)這方面比較很高的突發(fā)同步指標(biāo)，對(duì)模塊中的驅(qū)動(dòng)和前后放大器芯片的要求接收機(jī)的靈敏度也有很高要求，只能采用DFBBack分布反饋激光)發(fā)射機(jī)和APD(AvalanchePhotoDiode雪崩光電二極管)的接收機(jī)，而它們的成本幾乎是EPON模塊中使用的傳統(tǒng)FP發(fā)射機(jī)和PIN接收機(jī)的6倍(該數(shù)據(jù)來(lái)自光模塊廠商),所以，GPON光模塊的成本顯然要高于EPON光模塊。中就已經(jīng)開(kāi)發(fā)了早期的系統(tǒng)，開(kāi)始進(jìn)行小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，一方面隨著標(biāo)準(zhǔn)的演化及時(shí)跟進(jìn)，另一方面也為將來(lái)的大規(guī)模部署積累著相關(guān)的工程和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。這樣在標(biāo)準(zhǔn)頒布之時(shí)就早已做好了各方面的準(zhǔn)備，一旦需求爆發(fā)馬上就可以開(kāi)始大規(guī)模的部署。日本2.4市場(chǎng)發(fā)展綜述從2002年開(kāi)始FTTH在日本燃起星星之火，2003年，這棵火種蔓延至美國(guó)和韓國(guó)，F(xiàn)TTH發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。市場(chǎng)調(diào)研公司無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON),正在為該市場(chǎng)帶來(lái)繁榮景象，2008年出貨額從2004年的5.25億美元增長(zhǎng)了22億美元，增長(zhǎng)幅度達(dá)310%。2004年亞洲占全球PON銷(xiāo)售額的76%,北美占20%。2008年亞太預(yù)測(cè)，2009年底，亞太地區(qū)寬帶用戶的數(shù)量將從2005年的7500萬(wàn)上升到1.29億，其中將有2300萬(wàn)的用戶選擇國(guó)、日本、新加坡、韓國(guó)。在接受調(diào)查的12個(gè)熱點(diǎn)地區(qū)和國(guó)家中有一半市場(chǎng)的寬帶滲透率超過(guò)了30%,中國(guó)香港以84%的寬帶滲透率高居榜首，韓國(guó)以77%排在其后。著近年來(lái)我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)FTTH的興趣越來(lái)越濃，建設(shè)速度已快速前進(jìn)，早期在武漢、杭州、上海等地都進(jìn)行了試點(diǎn)。為了奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，北京在2008年投資66億美元擴(kuò)展和升級(jí)電信逐步加大，已然成為了主要的接入手段。部分駐地運(yùn)營(yíng)商以及房地產(chǎn)商也開(kāi)始對(duì)FTTH技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣，積極與運(yùn)營(yíng)商合作1000~2000元下降到目前的200~300元；光纖的價(jià)格由幾年前的1.2元/米下降到目前的0.1元/米；ASIC芯片下降了30%~40%;的成本從2004年的2500元/線下滑到目前的1500元/線；FTTH的成本和使用費(fèi)將達(dá)到與ADSL接近甚至相同的水平),為(2)潛在市場(chǎng)需求旺盛(如用戶對(duì)帶寬的需求、IPTV業(yè)務(wù)、高清晰度數(shù)字電視業(yè)務(wù)等需要20Mbit/s的帶寬),原ADSL等接(3)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模巨大(如我國(guó)未來(lái)FTTH用戶數(shù)若按1億計(jì)算，則相關(guān)設(shè)備和終端的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1500億元；電信運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)收入每年接近1500億元；連帶的輻射作用對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的拉動(dòng)每年有500~1000億元，總計(jì)約有2000~2800億元),在未來(lái)10年內(nèi)我國(guó)FTTH市場(chǎng)總規(guī)模將有可能超過(guò)10000億元。響)。[17]2.5EPON業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)模型日本：從2002年開(kāi)始發(fā)展FTTH,用戶數(shù)從2002年2萬(wàn)人，的增長(zhǎng)速率超過(guò)ADSL的增長(zhǎng)速率，2006年FTTx:ADSL用戶數(shù)=800:1425萬(wàn)戶，F(xiàn)TTx占寬帶用戶數(shù)35%。韓國(guó)：從2003年開(kāi)始發(fā)展FTTx,2006年用戶數(shù)500萬(wàn)人，平均每年保持300%的增長(zhǎng)，2005年FTTx的增長(zhǎng)速率不僅超過(guò)用戶數(shù)=700:300萬(wàn)戶，F(xiàn)TTx占寬帶用戶數(shù)70%。北美：從80年代開(kāi)始發(fā)展FTTx,速度一直比較緩慢，2005年迎來(lái)大發(fā)展，2005年用戶數(shù)400萬(wàn)人，2006年用戶數(shù)600萬(wàn)人，平均每年保持50%的增長(zhǎng)。FTTx占寬帶用戶數(shù)15%。歐洲：從1985年開(kāi)始發(fā)展FTTx,速度一直比較緩慢，2005年迎來(lái)大發(fā)展，2005年用戶數(shù)196萬(wàn)人，2006年用戶數(shù)231萬(wàn)人，平均每年保持21%的增長(zhǎng)。FTTx占寬帶用戶數(shù)10%。(2)國(guó)內(nèi)寬帶用戶增長(zhǎng)趨勢(shì)截至2008年底，中國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到2.98億人，較2007年增長(zhǎng)41.9%,互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)到22.6%,略高于全球平均水平(21.9%)。繼2008年6月中國(guó)網(wǎng)民規(guī)模超過(guò)美國(guó)，成為全球第一之后，中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)普及再次實(shí)現(xiàn)飛躍，趕上并超過(guò)了全球平均水平。浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章EPON技術(shù)綜述美國(guó)調(diào)查顯示，2008年下半年，90.6%的中國(guó)網(wǎng)民使用過(guò)寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)，即2.7億中國(guó)網(wǎng)民使用了寬帶訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，較2007據(jù)工業(yè)和信息化部統(tǒng)計(jì)顯示，截至2008年第3季度，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)途電路達(dá)到8,935,811個(gè)2M,比2007年末增長(zhǎng)了近一倍(94%),全國(guó)光纜線路長(zhǎng)度比2007年末新增61.8萬(wàn)公里，達(dá)到639.5萬(wàn)公里?；ヂ?lián)網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)達(dá)到10,372.1萬(wàn)個(gè)，其中xDSL端口數(shù)8,672.7萬(wàn)個(gè)，比2007年末增長(zhǎng)了22%。2008年我國(guó)電信網(wǎng)的通信能力快速提升，帶動(dòng)了我國(guó)寬帶互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。寬帶的快速普及推動(dòng)了各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，但我國(guó)寬帶上浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章EPON技術(shù)綜述0圖2.2中國(guó)寬帶網(wǎng)民規(guī)模對(duì)比光纖和設(shè)備成本等綜合因素的影響，根據(jù)我國(guó)的情況。纖和設(shè)備成本等因素，樂(lè)觀估計(jì)影響力為20%,保守估計(jì)為10%。影響力記為A。從負(fù)面的因素考慮，由于受到新技術(shù)的沖擊、運(yùn)營(yíng)商策略的影響，樂(lè)觀估計(jì)政策對(duì)FTTx用戶數(shù)發(fā)展的影響為10%,即可能減少10%的用戶，保守估計(jì)影響為20%,影響力記為B。用戶數(shù)=前年用戶數(shù)*(用戶數(shù)增長(zhǎng)率/國(guó)家數(shù)量+A-B-C)*用戶數(shù)增長(zhǎng)的加權(quán)值(0.9)+前一年寬帶用戶數(shù)*(寬帶用戶數(shù)增長(zhǎng)率+1)*(占寬帶用戶數(shù)比列/國(guó)家數(shù)量+A-B-C)*比列計(jì)算的加權(quán)值(0.1)樂(lè)觀估計(jì)：(2.1)∑FTTx用戶數(shù)增長(zhǎng)率/國(guó)家數(shù)量寬帶用戶數(shù)增長(zhǎng)率+1,假設(shè)寬帶用戶增長(zhǎng)率2009年為40%,2010年為30%,2011年為20%(2.2)∑FTTx占寬帶用戶數(shù)比列/國(guó)家數(shù)量+A-B-C=(35%+70%+15%+10%)/4+20保守估計(jì)：(2.3)ZFTTx用戶數(shù)增長(zhǎng)率/國(guó)家數(shù)量寬帶用戶數(shù)增長(zhǎng)率+1,假設(shè)寬帶用戶增長(zhǎng)率2009年為40%,2010年為30%,2011年為20%(2.4)ZFTTx占寬帶用戶數(shù)比列/國(guó)家數(shù)量+A-B-C=12.5%根據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)到2009年EPON用戶數(shù)將達(dá)到800萬(wàn)，2010年將達(dá)到1300萬(wàn)，20011年將達(dá)到2100萬(wàn)。EPON用戶數(shù)達(dá)到寬帶用戶數(shù)的10.41%,比2008年增加10個(gè)百分點(diǎn)。GPON;分別從技術(shù)參數(shù)、技術(shù)成熟度和成本上對(duì)兩種接入技術(shù)進(jìn)行比較，得出結(jié)論，無(wú)論從哪個(gè)方面、現(xiàn)在還將在未來(lái)的發(fā)展始終難以與EPON競(jìng)爭(zhēng)；分析國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)有繼續(xù)發(fā)展完善的必要性和可行性。對(duì)于中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商而言，在部署GPON的進(jìn)程中，采用從低速到高速，從IP業(yè)務(wù)接入到綜合3.1EPON原理3.1.1EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)(P2MP)結(jié)構(gòu)ONU/ONT2無(wú)源光分路IFpoN:PON專(zhuān)用接口生：0DN中的無(wú)源光分路器可以是一個(gè)或多個(gè)光分路器的級(jí)聯(lián)OLT:(OpticalLineTerminal光纜終端設(shè)備)向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口；上行方向，OLT提供GE(GigabitEthemet千兆以太網(wǎng))、10Baes-T、100Base-T、10GBase-X等接口標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)支持E1接口來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)TDM話音接(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(guò)程，并記錄測(cè)距信息；(3)發(fā)起并控制ONU功率控制；發(fā)送窗口大??；(5)其它相關(guān)的以太網(wǎng)功能。ODN:(OpticalDistributionNetwork光配線網(wǎng)絡(luò))比為8、16、32或64。正是因?yàn)橛辛薕DN無(wú)源設(shè)備，使得整個(gè)是一個(gè)或多個(gè)光分路器的級(jí)聯(lián)。注意點(diǎn)：(2)在單模光纖上，以1000Mbps速率，分路比為1:32,傳輸距離達(dá)到10km;(3)在單模光纖上，以1000Mbps速率，分路比為1:16,傳輸距離達(dá)到20km;(4)符合ITU-TG.652要求的單模光纖；(5)上行應(yīng)使用1260nm~1360nm波長(zhǎng)；(6)下行應(yīng)使用1480nm~1500nm波長(zhǎng)；(7)使用1540nm~1560nm波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)CATV(CommunityAntennaTelevision有線電視)業(yè)務(wù)。ONU:(OpticalNetworkUnit光網(wǎng)絡(luò)單元)/ONT(OpticalNetworkTermination光網(wǎng)絡(luò)終端)網(wǎng)絡(luò)連接)位于用戶端，放在住戶、企業(yè)或單元)處，提供客戶的語(yǔ)音，數(shù)據(jù)和視頻與PON間的接口。(1)選擇接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)；(2)響應(yīng)OLT發(fā)出的測(cè)距及功率控制命令，并作相應(yīng)的調(diào)(3)對(duì)用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并在OLT分配的發(fā)送(4)其它相關(guān)的以太網(wǎng)功能。和SDH(SynchronousDigitalHierarchy同步數(shù)字系列)網(wǎng)元，從而極大地簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的多層重疊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(1)消除了ATM和SDH層，從而降低了設(shè)備成本和運(yùn)行成(2)與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容；(3)下行業(yè)務(wù)速率高達(dá)1Gbit/s,按64個(gè)ONU計(jì)算返回的上行業(yè)務(wù)速率可超過(guò)800Mbit/s;(4)由于硬件簡(jiǎn)單，無(wú)須外場(chǎng)電子設(shè)備，使安裝部署工作得以簡(jiǎn)化；(5)改進(jìn)了電路的靈活指配和業(yè)務(wù)的提供和重配置能力；(6)易于在EPON結(jié)構(gòu)上開(kāi)發(fā)更寬范圍和更靈活的業(yè)務(wù)。長(zhǎng)可變至1518字節(jié)傳送數(shù)據(jù)，而APON根據(jù)ATM協(xié)議，按照固定長(zhǎng)度53個(gè)字節(jié)包來(lái)傳送數(shù)據(jù)，其中48個(gè)字節(jié)負(fù)荷，5個(gè)字節(jié)開(kāi)銷(xiāo)。這種差別意味著APON運(yùn)載IP協(xié)議的數(shù)據(jù)效率低且困難。用APON傳送IP業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包被分成每48個(gè)字節(jié)一組，然后在每一組前附加上5個(gè)字節(jié)開(kāi)銷(xiāo)。這個(gè)過(guò)程耗時(shí)且復(fù)雜，也給OLT和ONU增加了額外的成本。此外，每一48個(gè)字節(jié)段就要浪費(fèi)5個(gè)字節(jié)，造成沉重的開(kāi)銷(xiāo)，即所謂的ATM包的稅頭。相反，以太網(wǎng)傳如圖3.2所示：的認(rèn)證(本過(guò)程可選),允許0NU接1123<1322333122TDM(TimeDivisionMultiplexing)TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)◆下行波長(zhǎng)為1490nm◆OLT發(fā)送的混合數(shù)據(jù)通過(guò)Splitter到達(dá)每個(gè)用戶的ONU;◆每個(gè)ONU只接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)，丟棄其它數(shù)據(jù)；◆上行波長(zhǎng)為1310nm◆每個(gè)ONU在OLT允許的時(shí)間段內(nèi)向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)；◆無(wú)需沖突檢測(cè)報(bào)文不需要分片圖3.2上下行傳輸原理根據(jù)IEEE802.3ah協(xié)議，每一個(gè)數(shù)據(jù)幀的幀頭包含前面注冊(cè)時(shí)分配的、特定ONU的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)(LLID),該標(biāo)識(shí)表明本數(shù)據(jù)幀是中的唯一一個(gè)。另外，部分LLID,在物理層上做判斷，接收給它自己的數(shù)據(jù)幀，摒棄那些給收到包1、2、3,但是它僅僅發(fā)送包1給終端用戶1,摒棄包2和包3。層面來(lái)說(shuō)，就是多少可以傳輸數(shù)據(jù)的基本時(shí)隙，每一個(gè)基本時(shí)隙ONU與OLTPON端口之間時(shí)鐘是嚴(yán)格同步的，每一個(gè)ONU只能夠在OLT給他分配的時(shí)刻上面開(kāi)始，用分配給它的時(shí)隙長(zhǎng)度傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)時(shí)隙分配和時(shí)延補(bǔ)償，確保多個(gè)0NU的數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到上行的信號(hào)，所以O(shè)NU之間的通信，都必須通過(guò)OLT,在OLT可行保障：(1)所有的ONU接入的時(shí)候，系統(tǒng)可以對(duì)ONU進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)(3)加密，對(duì)于每一對(duì)ONU與OLT之間，可以啟用128位的(4)VLAN(VirtualLocalAreaNetwork虛擬局域網(wǎng))隔浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章EPON網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3.2EPON協(xié)議棧結(jié)構(gòu)對(duì)于以太網(wǎng)技術(shù)而言，PON是一個(gè)新的媒質(zhì)。802.3工作組OSIOSI參考應(yīng)用層0AM(可選)表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層7EC(可選)7Y無(wú)源光介質(zhì)(可選)宏(可選)GMII上2GMII=千兆比媒質(zhì)獨(dú)立接OLT-光線路終端ONU=光網(wǎng)絡(luò)單元PCS=物理編碼子層PMA一物理媒質(zhì)阻加PMD=物珂媒質(zhì)相關(guān)RS=調(diào)和子層EPON系統(tǒng)通過(guò)一條共享光纖將多個(gè)DTE(DataTerminalEquipment數(shù)據(jù)終端設(shè)備)連接起來(lái)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為不對(duì)稱(chēng)的基ControlProtocol多點(diǎn)控制協(xié)議)基礎(chǔ)上，該協(xié)議是MACcontrol子層的一項(xiàng)功能。MPCP使用消息，狀態(tài)機(jī)，定時(shí)器來(lái)控制訪問(wèn)該子層是通過(guò)在每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的前面加上一個(gè)LLID(LogicalLinkIdentification)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該LLID將替換前導(dǎo)碼多點(diǎn)的主從設(shè)備之間規(guī)定了一種控制機(jī)制以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)有效的發(fā)發(fā)送，位于OLT的高層負(fù)責(zé)處理發(fā)送的定時(shí)、不同ONU的3.2.3EPON的物理層送可靠數(shù)據(jù)的責(zé)任。物理層的主要功能是將數(shù)據(jù)編成合適的線路碼；完成數(shù)據(jù)的前向糾錯(cuò)；將數(shù)據(jù)通過(guò)光電、電光轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)物理編碼子層(PCS);同千兆以太網(wǎng)的物理層相比，唯一不同的是EPON的物理層多了一個(gè)前向糾錯(cuò)子層(FEC),其它各層的名稱(chēng)、功能、順序沒(méi)有太大的變化。前向糾錯(cuò)子層完成前向糾錯(cuò)的功能。這個(gè)子層是一個(gè)可選的子層，它處在物理編碼子層和物理媒體附屬子層中間。它的存在引入使我們?cè)谶x擇激光器、分光器的分路比、接入網(wǎng)的最大傳輸距離時(shí)有了更大的自由。從宏觀上講，除了FEC層PCS子層處于物理層的最上層。PCS子層上接GMII接口下接PMA子層，其實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)為8b/10b,10b/8b編碼變10比特的數(shù)據(jù)能有效地減小直流分量，便于接收端的時(shí)鐘提取，浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章EPON網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)降低誤碼率，因此PCS層需要把從GMII口接收到的8位并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成10位并行的數(shù)據(jù)輸出。這個(gè)高速的8b/10b編碼器的工作頻率是125MHz,它的編碼原理基于5b/6b和3b/4b兩種編碼發(fā)送過(guò)程從RS層通過(guò)GMII口發(fā)往PCS層的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)發(fā)送模塊的處理(主要是8B/10B):根據(jù)GMII發(fā)來(lái)的信號(hào)連續(xù)不斷地自動(dòng)協(xié)商過(guò)程設(shè)置標(biāo)識(shí)通知PCS發(fā)送過(guò)程發(fā)送的是空閑碼、否可靠。接收過(guò)程從PMA經(jīng)過(guò)同步數(shù)據(jù)單元指示原語(yǔ)連續(xù)接收碼流。PCS接收過(guò)程監(jiān)督這些碼流并且產(chǎn)生給GMII的數(shù)據(jù)信號(hào)，同的收發(fā)滿足RD平衡規(guī)則。在鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)除了256個(gè)數(shù)據(jù)碼之外，還有12個(gè)特殊的碼組作為有效的命令碼組出現(xiàn)。號(hào)，這個(gè)號(hào)碼決定了哪個(gè)ONU有權(quán)接收廣播的數(shù)據(jù)。這個(gè)兩字節(jié)的字段所處的位置見(jiàn)圖3.4。圖3.4LLID在幀中的位置這個(gè)兩字節(jié)的字段占據(jù)了原千兆以太網(wǎng)802.3z中前導(dǎo)碼新增的LLID,我們可以把它當(dāng)作數(shù)據(jù)發(fā)送出去，不用對(duì)PCS作什么變動(dòng)。但是對(duì)于EPON中SPD位置的這種變化，我們必須給以是固定的，我們要準(zhǔn)確地把前導(dǎo)碼的第三個(gè)字節(jié)用/S/來(lái)替代，否則ONU會(huì)收不到正確的以太網(wǎng)包。這是因?yàn)镾PD在整個(gè)八字節(jié)的前導(dǎo)碼中有固定的位置，它起著指示LLID和CRC位置的作用。如果它不能出現(xiàn)在以太網(wǎng)包頭中的第三個(gè)字節(jié)的話，我們就不能夠得到正確的LLID值。沒(méi)有正確的LLID,處于等待狀態(tài)的ONU在上行時(shí)不是連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的通信模式叫突發(fā)通信。在OLT側(cè)，PCS的發(fā)送和接收都處于連續(xù)的工作模式；而在0NU側(cè)的PCS子層接收方向是連續(xù)接收OLT側(cè)來(lái)的廣播數(shù)據(jù)，而在發(fā)送方向，卻是在斷斷續(xù)續(xù)地工作。因此EPON的PCS子層不僅要能像普通的千兆PCS子層一樣在連續(xù)的數(shù)據(jù)流狀態(tài)下能正常工作，在面對(duì)突發(fā)發(fā)送和突發(fā)接收時(shí)也要保持穩(wěn)定。其中OLT側(cè)的突發(fā)同步和突發(fā)送FEC子層接收從PCS層發(fā)過(guò)來(lái)的包，先進(jìn)行10b/8b的變的包間間隔，最后再把整個(gè)包經(jīng)過(guò)8b/10b編碼并把數(shù)據(jù)發(fā)給接收把經(jīng)字節(jié)對(duì)齊之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行RS譯碼、插入空閑碼后發(fā)送數(shù)據(jù)到PCS層。能有效地減小誤碼率，滿足高性能光纖通信系統(tǒng)的要求，可以使誤碼率從糾錯(cuò)前的10-4降至糾錯(cuò)后的10-12;大分路比的分光器的衰減很大，配合使用前向糾錯(cuò)技術(shù)，在同樣的接入距離內(nèi)，可以使用大分路比的分光器，支持更多的接入用戶；格低廉的FP激光器作為光源，大幅降低成本，減小在光模塊方面的開(kāi)銷(xiāo)。作為一項(xiàng)技術(shù)，它也有一些不足之處：FEC會(huì)增加開(kāi)銷(xiāo)，增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，使有效傳輸速率減小。但總的看來(lái)，它為系統(tǒng)帶來(lái)的好處遠(yuǎn)大于它給系統(tǒng)帶來(lái)的不便，是一個(gè)很好的選擇方EPON的PMA層技術(shù)同千兆以太網(wǎng)PMA層技術(shù)相比沒(méi)有什么變化，其主要功能是完成串并、并串轉(zhuǎn)換，時(shí)鐘恢復(fù)并提供環(huán)回測(cè)試功能，它同相鄰子層的接口是TBI接口。的速率發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。802.3ah要求傳輸鏈路全部采用光無(wú)源器件，光網(wǎng)絡(luò)能支持單纖雙向全雙工傳輸。上下行的激光器分別工作在1310nm和1490nm窗口；光信號(hào)的傳輸要做到當(dāng)光分路比較小的時(shí)候，最大傳輸20km無(wú)中繼。按所處位置的不同，光模塊又可以分為局端和遠(yuǎn)端兩種。對(duì)于遠(yuǎn)端的光模塊而言，接收機(jī)處于連續(xù)工作狀態(tài)，而發(fā)送機(jī)則工在剩下的時(shí)間段里，激光器并不發(fā)送數(shù)據(jù)。由于激光器發(fā)送數(shù)據(jù)的速率是1.25Gbps,因此要求激光器的開(kāi)關(guān)的速度要足夠快。同3.3EPON關(guān)鍵技術(shù)3.3.1EPON數(shù)據(jù)鏈路層關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)鏈路層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：上行信道的多址控制協(xié)議協(xié)議兼容性問(wèn)題。由于下行信道采用廣播方式，帶寬分配和時(shí)延控制可以由高核心。目前的802.3ah標(biāo)準(zhǔn)確定在EPON的MAC層中增加MPCP子網(wǎng)幀不作分割，而是組合，即：每個(gè)時(shí)隙可以包含若干個(gè)802.3寬分配(DBADynamicBandwidthAllocation)功能支持即插即用、服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLAService-LevelAgreement)和QoS。的算法及802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中是和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)帶寬由打開(kāi)的窗口尺寸決定，動(dòng)態(tài)帶寬則根據(jù)率較低，采用DBA可以提高上行帶寬的利用率，在帶寬相同的情況下可以承載更多的終端用戶，從而降低用戶成本。另外，DBA所具有的靈活性為進(jìn)行服務(wù)水平協(xié)商(SLA)提供了很好的實(shí)現(xiàn)途OLT匯報(bào)當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求(Request)(如：各類(lèi)業(yè)務(wù)的在ONU的緩數(shù)據(jù)幀。由此可見(jiàn)，由于OLT分配帶寬的對(duì)象是ONU的各類(lèi)業(yè)務(wù)而非終端用戶，對(duì)于QoS這樣一個(gè)基于端到端的服務(wù)，必須有高以O(shè)LT時(shí)鐘為參考時(shí)鐘，各個(gè)0NU時(shí)鐘和OLT時(shí)鐘同步。OLT周同步的要求是在某一ONU的時(shí)刻T(ONU時(shí)鐘)發(fā)送的信息比特，OLT必須在時(shí)刻T(OLT時(shí)鐘)接收他。在EPON中由于各個(gè)ONU到的時(shí)鐘必須比OLT的時(shí)鐘有一個(gè)時(shí)間提前量，這個(gè)時(shí)間提前量就是上行傳輸時(shí)延，也就是如果OLT在時(shí)刻0發(fā)送一個(gè)比特，ONU的數(shù)據(jù)幀延時(shí)不同，因此必須引入測(cè)距和時(shí)延補(bǔ)償技術(shù)以防止數(shù)的間隔，從而提高上行信道的利用率并減小時(shí)延。另外，測(cè)距過(guò)的測(cè)距由OLT通過(guò)時(shí)間標(biāo)記(Timestamp)在監(jiān)測(cè)ONU的即插即用浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第3章EPON網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2.ONU在T2接收GATE,調(diào)整自身計(jì)數(shù)器顯示為T(mén)13.ONU在T3發(fā)送報(bào)告，顯示時(shí)間標(biāo)記為T(mén)44.OLT在絕對(duì)時(shí)間T5接收?qǐng)?bào)告圖3.5測(cè)距和時(shí)延補(bǔ)償隙標(biāo)記時(shí)，將本地計(jì)時(shí)器重置為T(mén)1,然后在時(shí)刻T3回送一個(gè)包幀中的本地時(shí)間戳為T(mén)4;OLT在T5時(shí)刻接收到該響應(yīng)幀。通過(guò)由于OLT長(zhǎng)時(shí)間(如3min)收不到ONU的時(shí)間戳標(biāo)記，則判定其GATE=T-RTT。在時(shí)戳和開(kāi)始時(shí)間之間所定義的最小延時(shí)，實(shí)際上就是允許處理時(shí)間。在時(shí)戳和開(kāi)始時(shí)間之間所定義的最大延多邏輯端口支持，即對(duì)于OLT而言，其邏輯對(duì)象是0NU還是具體終端用戶。如果OLT的邏輯對(duì)象是ONU,則對(duì)ONU內(nèi)用橋接功能),ONU間的橋接和流量控制由OLT控制；如果OLT的邏輯對(duì)象是每個(gè)用戶，則OLT的邏輯鏈路控制(MAC層以上功能)直ID)對(duì)應(yīng)多個(gè)終端用戶。換/橋接功能減少了EPON的流量，相對(duì)增加了上行和下行信道的降低了造價(jià)；高層軟件技術(shù)足以解決單LLID/ONU方案中的二級(jí)司為代表又提出另一種方案，即LLID既不與終端用戶對(duì)應(yīng)也不用戶的對(duì)應(yīng)關(guān)系由網(wǎng)管靈活決定，當(dāng)前協(xié)議兼容性問(wèn)題仍處于爭(zhēng)3.3.2EPON物理層關(guān)鍵技術(shù)括：突發(fā)信號(hào)的快速同步、網(wǎng)同步、光收發(fā)模塊的功率控制和自適應(yīng)接收。很短的時(shí)間(幾個(gè)比特內(nèi))內(nèi)實(shí)現(xiàn)相位的同步，進(jìn)而接收數(shù)據(jù)。此光纖傳輸時(shí)延可達(dá)0.1ms(105個(gè)比特的寬度),為避免OLT接收側(cè)的數(shù)據(jù)碰撞，必須利用測(cè)距和時(shí)延補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)隙同步，使數(shù)據(jù)包按DBA算法對(duì)于OLT的接收模塊，不同時(shí)隙的功率不同，在DBA應(yīng)用中，甚至相同時(shí)隙的功率也不同(同一時(shí)隙可能對(duì)應(yīng)不同的ONU),稱(chēng)為“0”、"1”電平的判決點(diǎn)。為解決“遠(yuǎn)近效應(yīng)",曾提出過(guò)功在EPON中支持QoS的關(guān)鍵在3個(gè)方面：一是物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的安全性；二是如何支持業(yè)務(wù)等級(jí)區(qū)分；三是如何支持傳統(tǒng)因?yàn)樵谌p工的以太網(wǎng)中，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，而在共享媒體的EPON的下行信道以廣播方式發(fā)送，任何一個(gè)ONU可以接收到OLT發(fā)送給所有ONU的數(shù)據(jù)包。這對(duì)于許多應(yīng)用，如付費(fèi)電視、視頻幀各個(gè)部分加密，主要方案是給合法的ONU分配不同的密鑰，利太網(wǎng)幀，對(duì)此，802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中為每個(gè)連接設(shè)定LLID邏輯鏈路標(biāo)識(shí)，每個(gè)0NU只能接收帶有屬于自己的LLID的數(shù)據(jù)報(bào)，其余的數(shù)據(jù)報(bào)丟棄不再轉(zhuǎn)發(fā)。不過(guò)LLID主要是為了區(qū)分不同連接而設(shè)為此IEEE802.3ah工作組從2002年下半年起成立單獨(dú)的小組，負(fù)責(zé)整個(gè)802體系的安全性問(wèn)題的研究和解決。目前提出的安全機(jī)制從幾個(gè)方面來(lái)保障：物理層ONU只接收自己的數(shù)據(jù)幀，AES的數(shù)據(jù)鏈路層的業(yè)務(wù)區(qū)分和時(shí)延控制。因此，支持業(yè)務(wù)等級(jí)區(qū)分建立8種業(yè)務(wù)隊(duì)列，不同的隊(duì)列采用不同的轉(zhuǎn)發(fā)方式；在上行信建立8種業(yè)務(wù)端口隊(duì)列，既要區(qū)分業(yè)務(wù)又要區(qū)分不同發(fā)并提高上行信道的利用率，所以可以進(jìn)一步引入幀組合的優(yōu)先機(jī)制用于區(qū)分服務(wù)。但在ONU端，如何既能區(qū)分業(yè)務(wù)類(lèi)型又能區(qū)盡管數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬需求正快速增長(zhǎng)，但現(xiàn)有的電路業(yè)務(wù)還有很大的市場(chǎng)，在短期內(nèi)仍將發(fā)揮其巨大的作用，在今后幾年內(nèi)交換網(wǎng)業(yè)務(wù)，將分組交換業(yè)務(wù)與電路交換業(yè)務(wù)結(jié)合有利于EPON的市場(chǎng)應(yīng)用和滿足不同業(yè)務(wù)的需要。因此現(xiàn)在大家談?wù)摰腅PONEFM對(duì)TDM在EPON上如何承載，在技術(shù)上沒(méi)有作具體規(guī)定，影響傳統(tǒng)業(yè)務(wù)(話音和圖像)在EPON中傳輸?shù)男阅苤笜?biāo)主要是算法和時(shí)隙劃分的“低顆粒度”(TinGranularity)保障，而對(duì)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)端到端的QoS支持則由現(xiàn)存的3.4本章小結(jié)本章描述了EPON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和傳輸原理；介紹了EPON的協(xié)4.1EPON組網(wǎng)設(shè)計(jì)4.1.1OLT部署方案光線路終端布放位置一般有以3種方式：機(jī)房),其特點(diǎn)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(chǎng)景。(2)遠(yuǎn)端中心機(jī)房，其特點(diǎn)為覆蓋范圍適中，便于操作和管理，同時(shí)兼顧容和資源。(3)戶外機(jī)房或小區(qū)機(jī)房，其特點(diǎn)為節(jié)省光纖，但管理和維這種方式。于資源共享，節(jié)省資源。22]4.1.2分光器布放方式分光器可采用一級(jí)或多級(jí)分光，分光方式一般采用等功率方式，也可采用不等功率的方式，主要取決于地形和潛在用戶分布等因素的影響。如大型住宅區(qū)或商業(yè)區(qū)。(2)二級(jí)分光，適用于稀疏型布局。分光器采用二級(jí)分光時(shí)，故障點(diǎn)增加，維護(hù)成本高，熔接點(diǎn)/接頭增加，分布較靈活典型應(yīng)用于需求分散的城鎮(zhèn)，如小型住宅區(qū)或中小城市。(3)多級(jí)分光，適用于稀疏型布局。分光器采用多級(jí)分光時(shí)，同樣故障點(diǎn)增加，維護(hù)成本很高，熔接點(diǎn)/接頭增加，分布非常靈活，其典型應(yīng)用于成帶狀分布的農(nóng)村或商業(yè)街。對(duì)于城市住宅小區(qū)等環(huán)境的應(yīng)用，由于業(yè)務(wù)分布比較均勻，一般采用等功率分光。對(duì)于農(nóng)村、礦區(qū)、沿?；蚝哟驳酿B(yǎng)殖基地、商業(yè)街等特殊環(huán)境的應(yīng)用，由于業(yè)務(wù)分布極不均勻，可采用不等功率分光。4.1.3分光器布放原則分光器放置于中心機(jī)房，便于管理和維護(hù)，但由于光纖量比較大，網(wǎng)絡(luò)彈性不足，實(shí)施費(fèi)用比較高，沒(méi)有充分發(fā)揮PON網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)。分光器放置于遠(yuǎn)端中心機(jī)房，集中分光，便于安裝；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；用戶密度比較高時(shí)，總的建設(shè)費(fèi)用較低。4.1.4ONU部署方案的要求較高的區(qū)域，如別墅區(qū)，而且開(kāi)發(fā)商有積極性參與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。此時(shí)組網(wǎng)方式一般采用從局端的OLT引出光纜到別墅區(qū).在別墅區(qū)內(nèi)一個(gè)相對(duì)中心位置放置分光器，然后通過(guò)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FTTB方式適用于在單棟商務(wù)樓用戶相對(duì)數(shù)量不多、帶寬要求不高的場(chǎng)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，從交接箱引光纜帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)。在這種情況下，建設(shè)時(shí)需要根據(jù)用戶帶寬需求及數(shù)的前提下，采用最新的數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)，盡量使用長(zhǎng)的雙4.1.5組網(wǎng)應(yīng)用方案利用EPON技術(shù)是實(shí)現(xiàn)光纖到駐地(FTTP)的有效網(wǎng)絡(luò)解決方案，根據(jù)目前各運(yùn)營(yíng)商對(duì)于信息化的需求來(lái)看，大致可分為住宅小區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)街和邊遠(yuǎn)地區(qū)、特殊應(yīng)用幾種接入方式，下(1)住宅小區(qū)端或樓道，分光器設(shè)置于樓道或小區(qū)機(jī)房或地下室。對(duì)于老住宅省投資。分光器設(shè)置于小區(qū)機(jī)房或地下室。不管是新建小區(qū)還是式，一般采用一級(jí)分光，若需求比較分散，也可采用二級(jí)分光。房，結(jié)合其內(nèi)部交換機(jī)完成各類(lèi)業(yè)務(wù)的接入，這種模式類(lèi)似于小區(qū)接人中的FTTB模式。由于工業(yè)區(qū)的需求一般比較密集，建議商務(wù)街區(qū)的特點(diǎn)是沿街分布眾多的商務(wù)樓，樓內(nèi)分布著多家通過(guò)交換機(jī)或路由器與公司內(nèi)部網(wǎng)相連。分光器宜放置于樓內(nèi)綜OLT宜放置于中心機(jī)房，建議分光方式采用等功考慮到商務(wù)街或別墅用戶的每個(gè)用戶的平均收入(ARPU)值比(4)在邊遠(yuǎn)地區(qū)接入點(diǎn)的應(yīng)用對(duì)于距離已有傳輸接入點(diǎn)較遠(yuǎn)、用戶相對(duì)集中的邊遠(yuǎn)地區(qū)，采用EPON技術(shù)將能夠很好地發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在用戶集中的區(qū)宜放置于遠(yuǎn)端中心機(jī)房，如果距離還受限，可適當(dāng)將OLT下移或利用少分光比分路器或不等功率分光的方式。在邊遠(yuǎn)地區(qū)，用戶業(yè)務(wù)需求一般比較分散，一狹長(zhǎng)商業(yè)街等特殊應(yīng)用場(chǎng)景，業(yè)務(wù)分布極不均勻，呈帶狀或鏈狀20km的距離限制。這里需要重點(diǎn)說(shuō)明的是需進(jìn)行詳細(xì)的功率預(yù)算，并需要留有一定的功率預(yù)算富裕度(2dB左右)。為了節(jié)省光纜的投資，一般思維是在業(yè)務(wù)需求集中點(diǎn)分叉的基于上述原因，為了節(jié)省光纜的建設(shè)成本，同時(shí)減少分光器4.2EPON工程實(shí)例4.2.1EPON在住宅小區(qū)中應(yīng)用方案項(xiàng)目簡(jiǎn)介××小區(qū)由4幢高層、5幢小高層、1幢多層及1個(gè)幼兒園組成。總建筑面積28535平方米?？偨尤朦c(diǎn)約為631個(gè)，本次工程設(shè)6#樓地下層約12平方的機(jī)房一個(gè)。1#樓6層，每層2單元4戶；2#、3#、4#樓均11層，每層2單元4戶；5#、6#均17層，每層1單元4戶，其中1層為居民活動(dòng)室；7#樓10層，每層3單元6戶，其中1層1單元14個(gè)商鋪接入點(diǎn)、2單元4個(gè)、3單元4個(gè)；8#、9#樓17層，每層1單元5用戶；10#樓11層，每層1單元5個(gè)用戶，幼兒園3層，共有數(shù)據(jù)語(yǔ)音點(diǎn)8個(gè)，數(shù)據(jù)點(diǎn)1個(gè)?？偨尤朦c(diǎn)約為631個(gè)。解決方案供方便。本工程擬建采用光纜到每單元(或每樓)地下層信息箱或機(jī)組網(wǎng)方案接入層設(shè)備與各服務(wù)器之間需通過(guò)華為公司的認(rèn)證與計(jì)費(fèi)；VoIP業(yè)務(wù)經(jīng)寬帶接入服務(wù)器(BAS),QinQ終結(jié)到該方案的優(yōu)點(diǎn)：在OLT上行流量較大的情況下，節(jié)省8500—浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章EPON組網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)YY圖4.1小區(qū)EPON系統(tǒng)和IP網(wǎng)對(duì)接組網(wǎng)示意圖OLT、ONU建設(shè)方案(1)OLT上聯(lián)方案采用從本樓機(jī)房?jī)?nèi)敷設(shè)8D主干光纜(主干光安裝地點(diǎn)見(jiàn)表4.1。網(wǎng)元名稱(chēng)設(shè)備設(shè)備安裝地點(diǎn)上聯(lián)端口類(lèi)型設(shè)備配置型號(hào)待定6#樓電信機(jī)房1#樓1單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路2#樓1單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路2#樓2單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路3#樓1單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路3#樓2單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路4#樓1單1個(gè)分路器元支路1個(gè)分路器支路4#樓2單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路5#樓1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路續(xù)表4.1網(wǎng)元設(shè)備設(shè)備安裝上聯(lián)端口設(shè)備配置名稱(chēng)型號(hào)地點(diǎn)類(lèi)型6#樓1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路7#樓1單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路7#樓2單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路7#樓3單元1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路8#樓1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路9#樓1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路10#樓1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路1個(gè)分路器支路續(xù)表4.1網(wǎng)元名稱(chēng)設(shè)備設(shè)備安裝地點(diǎn)上聯(lián)端口類(lèi)型設(shè)備配置型號(hào)1個(gè)分路器支路幼兒園1個(gè)分路器支路情況見(jiàn)表4.2。表4.2小區(qū)設(shè)備配置情況樓宇情況用戶情況終期配置初期配置套數(shù)分光器套數(shù)分光器信息箱位置信息箱覆蓋范圍總用戶數(shù)類(lèi)型數(shù)量類(lèi)型數(shù)量元本樓2311元本單元21元本單21元元本單元213#2單元本單元214#1單元本單元214#2單元本單元215#樓本樓516#樓本樓51元本單元217#2單本21元單元7#1單元本單元21續(xù)表4.2樓宇情況用戶情況終期配置初期配置套數(shù)分光器套數(shù)分光器信息箱位置信息箱覆蓋范圍總用戶數(shù)類(lèi)型數(shù)量類(lèi)型數(shù)量8#樓本樓63119#樓本樓6110#樓本樓41幼兒園本樓98911共計(jì)31(3)OLT與ONU的網(wǎng)管平臺(tái)應(yīng)采用統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)，該網(wǎng)管系警管理、性能管理等功能。本方案建議將網(wǎng)管設(shè)備安裝在杭州電信網(wǎng)管中心，采用帶內(nèi)網(wǎng)管方式，網(wǎng)管信息通過(guò)IP城域網(wǎng)連接到網(wǎng)管中心，此方式無(wú)需額外的網(wǎng)管數(shù)據(jù)通道。為便于杭州電信OLTOLT網(wǎng)管承載網(wǎng)縣市局終端市局終端市局終端IAD網(wǎng)管97系統(tǒng)v5ODN建設(shè)方案(1)OBD與入戶光纜建設(shè)方案分路器采用集中放置，設(shè)置在小區(qū)機(jī)房?jī)?nèi)。采用一級(jí)分光方式，在機(jī)房?jī)?nèi)安裝1個(gè)1:16光分路器，覆蓋用戶數(shù)為283戶，機(jī)房到每個(gè)樓道之間布放各一條12芯光纜，1~2芯備用。每個(gè)樓道根據(jù)用戶數(shù)設(shè)置1~2個(gè)匯聚點(diǎn)，每個(gè)匯聚點(diǎn)安裝一個(gè)800×600×180mm規(guī)格的電信網(wǎng)絡(luò)箱，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)箱內(nèi)最大配置2臺(tái)ONU(F820)。電信網(wǎng)絡(luò)箱內(nèi)需引入220V電源，電源可以是市電梯電。從網(wǎng)絡(luò)箱到每一用戶家庭內(nèi)布放一根五類(lèi)線，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)合用，當(dāng)用戶有IPTV需求時(shí)，可考慮用家庭網(wǎng)關(guān)模式解決。(2)配線光纜建設(shè)方案從已建的最進(jìn)的光交接點(diǎn)布放1條8芯配線光纜至該小區(qū)機(jī)(3)光通道衰減核算遠(yuǎn)用戶終端的光通道衰減進(jìn)行核算，具體核算數(shù)值如下表所示。表4.3小區(qū)光通道衰減核算表序號(hào)核算設(shè)備、材料名稱(chēng)單位數(shù)量衰減值1最遠(yuǎn)用戶的光纜長(zhǎng)度(從區(qū)域中心局算起)公里52光纖活動(dòng)連接器個(gè)63光纖熔接接頭個(gè)341:16光分路器個(gè)15設(shè)規(guī)范中關(guān)于1000BASE-PX20D接口在1490nm波長(zhǎng)時(shí)的最大光鏈路衰減值(23.5dB),考慮到建設(shè)規(guī)范中有關(guān)設(shè)備的接口已預(yù)留了一定量的衰減富余度，本次光通道衰減核算不計(jì)光纖衰減的富余4.2.2EPON在商業(yè)樓宇中應(yīng)用方案項(xiàng)目簡(jiǎn)介××商業(yè)廣場(chǎng)由一幢22高層辦公樓及4層裙房(超市)組成，規(guī)劃總用地面積為23400平方米，總用戶數(shù)約為582戶。5層以上每辦公間均有1個(gè)信息點(diǎn)位，每層共計(jì)32個(gè)；1~4層辦公部分共有6個(gè)信息點(diǎn)位；超市部分目前無(wú)具體信息點(diǎn)位；以上信息點(diǎn)本項(xiàng)目根據(jù)用戶需求，并充分考慮利用現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)資源，采光纖作為傳輸高速率、大容量、多業(yè)務(wù)的最佳媒質(zhì)，采用光纜接入的方式提供寬帶業(yè)務(wù)，可以為用戶提供更加高的帶寬，為解決方案同時(shí)采用FTTO形式建設(shè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)。光纖到大樓方式解決商業(yè)廣語(yǔ)音部分采用9806H集中疊放，管線按綜合布線系統(tǒng)的基本配置設(shè)計(jì)，在主樓2層、6層、9層、12層、15層、18層、21層及超市地下一層設(shè)置接設(shè)網(wǎng)絡(luò)分線箱，由機(jī)房總配線柜引入配線電纜；語(yǔ)音電纜的容量按用戶數(shù)的1:1以內(nèi)考慮。由于該大樓5層裙房為精品店及超市，在每層樓梯處預(yù)留過(guò)路盒，用戶線數(shù)據(jù)部分?jǐn)M在主樓2層、6層、9層、12層、15層、18層、21層放光纜分線箱1個(gè)。光纜由機(jī)房OD數(shù)據(jù)水平布線暫不布放。在地下1層設(shè)機(jī)房一間，約17平米。組網(wǎng)方案ONU之間的ODN(包括光纖和OBD)的建設(shè)，構(gòu)成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)形式的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)光纖到樓(FTTB),開(kāi)展綜合業(yè)務(wù)接入的運(yùn)營(yíng)模式，建設(shè)下一代全光接入網(wǎng)，小區(qū)EPON系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖見(jiàn)圖4.3。機(jī)房機(jī)房小區(qū)機(jī)房弱電井用戶房網(wǎng)絡(luò)分線箱圖4.3商業(yè)廣場(chǎng)EPON系統(tǒng)FTTB組網(wǎng)示意圖接入層設(shè)備與各服務(wù)器之間需通過(guò)華為公司的S8512路由交換機(jī)后再連接各業(yè)務(wù)服務(wù)器。ODN建設(shè)方案(1)分路器的最大利用率，應(yīng)考慮維護(hù)人員的維護(hù)要求，應(yīng)根據(jù)用戶分布密度及分布形式，選擇最優(yōu)化的光分路器組合方式和合適的安裝位本次工程中，采用一級(jí)分光方式，在機(jī)房?jī)?nèi)安裝1個(gè)1:16(2)光纜建設(shè)方案主干光纜范圍為××OLT局到××商業(yè)廣場(chǎng)的-1層機(jī)房，光域內(nèi)最終用戶總?cè)萘炕A(chǔ)上冗余10%左右的規(guī)模確定。本工程的主干光纜由××OLT局布放一條長(zhǎng)度為2100米的24芯GYSTA光纜到××商業(yè)廣場(chǎng)的地下一層機(jī)房。2、配線光纜建設(shè)方案對(duì)配線光纜的布放，建議按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的最終用戶總?cè)萘靠紤]10%左右的光纖資源冗余以滿足未來(lái)用戶和業(yè)務(wù)發(fā)展需求，一次性布放到位。(3)光通道衰減核算采用最壞值法對(duì)本次××商業(yè)廣場(chǎng)FTTB建設(shè)工程光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)中最遠(yuǎn)用戶終端的光通道衰減進(jìn)行核算，具體核算數(shù)值表4.4商業(yè)廣場(chǎng)光通道衰減核算表序號(hào)核算設(shè)備、材料名稱(chēng)單位數(shù)量衰減值1最遠(yuǎn)用戶的光纜長(zhǎng)度(從區(qū)域中心局算起)公里2光纖活動(dòng)連接器個(gè)63光纖熔接接頭個(gè)841:16光分路器個(gè)15上表所列本工程建設(shè)方式的ODN光鏈路衰減核算值，符合建設(shè)規(guī)范中關(guān)于1000BASE-PX20D接口在1490nm波長(zhǎng)時(shí)的最大光鏈路衰減值(23.5dB),考慮到建設(shè)規(guī)范中有關(guān)設(shè)備的接口已預(yù)留了一定量的衰減富余度，本次光通道衰減核算不計(jì)光纖衰減的富余4.2.3EPON在別墅區(qū)中應(yīng)用方案項(xiàng)目簡(jiǎn)介××14號(hào)地塊由3幢12層小高層及5幢3層排屋組成，總用戶數(shù)約為464戶。本工程擬采用FTTH方式解決數(shù)據(jù)、語(yǔ)音需技術(shù)，針對(duì)14號(hào)地塊來(lái)進(jìn)行寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。根據(jù)省公司關(guān)于EPON應(yīng)用模型的設(shè)定，且能實(shí)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)商共贏的用戶建議選用FTTH的模式接入14號(hào)地塊。解決方案本工程在小高層每個(gè)單元地下層及排屋每幢樓地下層均安裝光分線箱，用戶家庭信息箱內(nèi)的一芯皮線光纜集中匯聚于相應(yīng)地下層光分線箱，再由光分線箱上聯(lián)至機(jī)房ODF架。本工程擬在地下1層設(shè)機(jī)房一間，約40平米。光分路器集中疊放于此。組網(wǎng)方案纖到戶(FTTH),開(kāi)展綜合業(yè)務(wù)接入的運(yùn)營(yíng)模式，建設(shè)下一代全光浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章EPON組網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)，小區(qū)EPON系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖見(jiàn)圖4.4所示。接頭老族頭小區(qū)機(jī)房變接箱老族頭圖4.414號(hào)地塊EPON系統(tǒng)FTTH組網(wǎng)示意圖接入層設(shè)備與各服務(wù)器之間需通過(guò)華為公司的S8512路由交換機(jī)后再連接各業(yè)務(wù)服務(wù)器。ODN建設(shè)方案(1)分路器的最大利用率，應(yīng)考慮維護(hù)人員的維護(hù)要求，應(yīng)根據(jù)用戶分布密度及分布形式，選擇最優(yōu)化的光分路器組合方式和合適的安裝位本次工程中，采用一級(jí)分光方式，在機(jī)房?jī)?nèi)安裝1個(gè)1:32(2)光纜建設(shè)方案主干光纜范圍為××0LT局到14號(hào)地塊的-1層電信機(jī)房，光域內(nèi)最終用戶總?cè)萘炕A(chǔ)上冗余10%左右的規(guī)模確定。本工程的主干光纜由××OLT局布放一條長(zhǎng)度為3850米的24芯GYTA光纜到西溪里14號(hào)地塊的地下一層機(jī)房。2、配線光纜建設(shè)方案對(duì)配線光纜的布放，建議按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的最終用戶總?cè)萘靠紤]10%左右的光纖資源冗余以滿足未來(lái)用戶和業(yè)務(wù)發(fā)展需(3)光通道衰減核算采用最壞值法對(duì)本次14號(hào)地塊FTTH建設(shè)工程光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)中最遠(yuǎn)用戶終端的光通道衰減進(jìn)行核算，具體核算數(shù)值如表4.5所示。表4.514號(hào)地塊光通道衰減核算表序號(hào)核算設(shè)備、材料名稱(chēng)單位數(shù)量衰減值1最遠(yuǎn)用戶的光纜長(zhǎng)度(從區(qū)域中心局算起)公里2光纖活動(dòng)連接器個(gè)63光纖熔接接頭個(gè)841:16光分路器個(gè)15鏈路衰減值(23.5dB),考慮到建設(shè)規(guī)范中有關(guān)設(shè)備的接口已預(yù)留4.3經(jīng)濟(jì)性分析一般只有普通電話和寬帶的應(yīng)用，ONU設(shè)備市場(chǎng)價(jià)格約為1000~3000左右，如果采用用戶獨(dú)享ONU,每戶的投資成本會(huì)很方式不是真正意義上的“光纖到且在布線投資上，只能體現(xiàn)FTTH在骨干路由和垂直布線上節(jié)約光纜投資的經(jīng)濟(jì)性，并沒(méi)有降低水平布線的投資。表4.6各種寬帶接入技術(shù)比較寬帶接入技術(shù)傳輸媒質(zhì)傳輸距離傳輸速率特點(diǎn)普通電話銅類(lèi)雙絞線理論帶寬實(shí)際速率支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；但對(duì)傳輸距離和銅線質(zhì)量十分敏感，易受環(huán)境條件所干擾。寬帶有線電視網(wǎng)理論帶寬實(shí)際利用現(xiàn)有寬帶有線網(wǎng)，改造方便；但共享介質(zhì)傳輸導(dǎo)致用戶占用數(shù)據(jù)帶寬不確定，回傳噪聲大。光纖理論帶寬平均達(dá)到高帶寬、高速率、易維護(hù)、抗干擾性強(qiáng)；但一次性投資成本相對(duì)較大。按照小區(qū)500個(gè)用戶計(jì)算，不分析工程建設(shè)、光纜等成本，OLT:16個(gè)PON口(1萬(wàn)元/個(gè));分光器：16個(gè)1:32分光器(2500元/個(gè))ONU:500個(gè)(1500元/個(gè))OLT:1個(gè)PON口(1萬(wàn)元/個(gè))分光器：1個(gè)1:32分光器(2500元/個(gè))ONU:6個(gè)4FE口ONU(3000元/個(gè))交換機(jī)：21個(gè)24口交換機(jī)(5000元/個(gè))表4.7三種接入方式投資成本比較接入方式設(shè)備名稱(chēng)分光器分光器交換機(jī)設(shè)備成本(元)每戶成本(元)注：以上比較均為到用戶FE端口的設(shè)備價(jià)格。4.4本章小結(jié)能夠滿足95%客戶的接入需求，同時(shí)FTTH+LAN的小區(qū)接入模式也的寬帶和電話業(yè)務(wù)。由于EPON接入網(wǎng)絡(luò)的成本遠(yuǎn)低于SDH等接光纖長(zhǎng)距離傳輸?shù)忍匦?，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。再加上無(wú)逐漸在接入網(wǎng)方面嶄露頭角，將成為快速發(fā)展的接入網(wǎng)技術(shù)。EPON從系統(tǒng)性能、業(yè)務(wù)提供、網(wǎng)絡(luò)互連、網(wǎng)絡(luò)管理等方面已經(jīng)能夠提供滿足客戶的接入能力，驗(yàn)證了以上EPON應(yīng)用方案的可行性。第5章EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)測(cè)試5.1測(cè)試目的測(cè)試目的：測(cè)試EPON是否能夠替代現(xiàn)有電信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式，提供基于語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的全業(yè)務(wù)。根據(jù)商業(yè)客戶對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求，試驗(yàn)對(duì)以可減少在商業(yè)樓宇建設(shè)程控交換系統(tǒng)或者大對(duì)數(shù)電纜設(shè)備投資；(2)普通寬帶業(yè)務(wù)：可替代ADSL寬帶接入方式；(3)數(shù)據(jù)專(zhuān)線業(yè)務(wù)：在EPON上承載百兆以內(nèi)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專(zhuān)線，提供基于FE、E1等各種接口和各種速率的接入；(4)寬帶專(zhuān)線業(yè)務(wù)：可替代現(xiàn)有專(zhuān)線接入Internet業(yè)務(wù)，提供基于FE、El等各種接口和各種速率的接入。性能測(cè)試：(2)測(cè)試FE以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的吞吐量、時(shí)延和丟包率，保障主要關(guān)鍵指標(biāo)能夠滿足商業(yè)客戶的使用需要；(3)測(cè)試對(duì)多業(yè)務(wù)QoS能力，考察EPON對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等不同業(yè)務(wù)的服務(wù)性能，能否進(jìn)行優(yōu)先權(quán)控制，使高優(yōu)先級(jí)速率5.2測(cè)試配置1.設(shè)備配置：表5.1測(cè)試設(shè)備列表設(shè)備名稱(chēng)品牌型號(hào)數(shù)量烽火1烽火1烽火1烽火1烽火1烽火4烽火1烽火1烽火1烽火1華為1阿卡1烽火1華為1數(shù)據(jù)交換機(jī)烽火1數(shù)據(jù)交換機(jī)1西門(mén)子12.測(cè)試儀表：表5.2測(cè)試儀表列表儀表品牌型號(hào)數(shù)量21(1)吞吐量測(cè)試總和，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀相應(yīng)軟件雙向發(fā)送不同大小幀的以太網(wǎng)包，測(cè)出各種幀長(zhǎng)的端口吞吐量，如下表5.35.4所示：表5.3上行以太網(wǎng)包吞吐量節(jié)128字節(jié)256字節(jié)節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)吞吐量%%%表5.4下行以太網(wǎng)包吞吐量128字256字節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)吞吐量%%%業(yè)界認(rèn)為由于EPON采用8B/10B線路編碼，有20%帶寬損失，總的傳輸效率在60%左右，相對(duì)較低。FlexLight專(zhuān)家分析在有49%,但試驗(yàn)結(jié)果顯示EPON的吞吐量大于90%,其中上行傳輸效率平均達(dá)到94%,下行傳輸效率平均甚至達(dá)到了99.5%。(2)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延測(cè)試測(cè)試在1000M流量下的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀相應(yīng)軟件發(fā)送不同大小幀的以太網(wǎng)包，總流量為吞吐量的90%,表5.5上行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延節(jié)128字節(jié)256字節(jié)節(jié)字節(jié)字節(jié)字節(jié)時(shí)延724表5.6下行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延128字256字節(jié)節(jié)節(jié)節(jié)字