民安小区EPON小区宽带接入中的设计与实现规划设计

1、沈阳工程学院毕业论文 摘 要摘 要随着现代信息技术的不断更新升级，人们对电信业务的带宽、业务、简洁、多样的要求也越来也高。伴随着骨干网的能力越发增强，与此同时接入网却没有多大进步。如此，由骨干网络到用户终端之间的几百米或者几公里组成的接入网，因此而被形象地称为"最后一公里"。由于骨干网基本采用光纤结构，传输速率非常高。因此，这"最后一公里"便必然成为了制约整个网络系统的瓶颈。这使得改进接入网已经到了十分关键的时刻。本论文研究的课题是EPON在小区宽带接入中的设计与实现，简要介绍了光纤接入技术的相关知识，并就其中的EPON技术作了详细介绍和说明，最后以民安

2、小区为设计对象，利用EPON技术来实现小区接入网的设计和规划，综合考虑小区的实际情况来选择合适的设备和ONU位置，进行IP地址分配，实现其可运营性。关键词 宽带接入，光纤接入技术，EPON技术 34沈阳工程学院毕业论文 AbstractAbstractWith the development of modern information technology unceasing renewal upgrade, people to telecommunication business of bandwidth, business, concise, diverse requirement als

3、o more and more high also. With the backbone of the ability more enhancement, meanwhile access but not much progress. So, by backbone network to user terminals between several hundred meters or a few kilometres of access network, thus has been aptly called the "last mile". Because backbone

4、 by using optical fiber structure, basic transmission speed very fast. Therefore, the "last mile" will inevitably become the bottleneck of restricting the entire network system. This makes the improved access network has reached the crucial time. This paper briefly introduces a series of b

5、asic knowledge about EPON and EPON for the access method and the district access network planning. Based on practical principles, comprehensive consideration of the equipment selection, ONU position, IP address allocation, realize its operational sex. And selected a village, the full optical fiber a

6、ccess network design, achieve the purpose of skills to use. Key Words Broadband Access Fiber access technology EPON technology 沈阳工程学院毕业论文 目 录目录摘 要IAbstractII目录III第1章 绪 论11.1 光纤接入技术11.1.1 前言11.1.2 光纤接入技术概述11.1.3 光纤接入技术的研究意义21.2 EPON技术介绍21.2.1 EPON技术概述31.2.2 EPON系统概述31.2.3 EPON系统各部分功能41.2.4 EPON信号传送原理

7、41.2.5 EPON的关键技术5第2章 光纤接入网的基本概念72.1 光纤接入网的优势72.2 光纤接入网结构72.3 光纤接入网的分类82.4 接入网的拓扑结构9第3章 民安小区本地网网络结构和运行数据123.1 民安小区本地平面图及局所位置123.2 本设计所涉及范围的用户群状况123.3 现行用户接入方式及接入业务状况133.4 业务发展预测14第4章 建设接入网的可行性和必要性154.1 成熟的EPON技术154.2 用户需求分析15第5章 民安小区EPON光纤接入网规划设计方案175.1 接入网网络结构的设计175.2 设备选型185.2.1 OLT选型185.2.2 ONU选型2

8、15.2.3 无缘分光器选型235.3 ONU位置的设置235.4 OLT容量的计算245.5 光功率分配计算过程245.6 IP地址分配275.6.1 IP地址概述275.6.2 A、B、C类地址研究275.6.3 公有和私有IP地址285.6.4 小区用户IP地址分配305.7 网络保护方式的选择305.8 网同步的设计325.8.1 OLT与ONU的时钟同步与MPCP时钟同步33结 论34致 谢35参考文献36沈阳工程学院毕业论文 第1章 绪 论第1章 绪 论1.1 光纤接入技术1.1.1 前言光纤接入网络，以光纤作为传送介质，传送距离远，传送的容量大，抗干扰能力强和抗衰减能力强，重量较

9、轻，是固定宽带接入发展的必然发展方向。EPON是采用了P2MP（单个点对多个点）的拓扑构造的较新的光纤接入技术，它的传输无需电源，能提供多个建立于以Ethernet的网络服务。它是利用无源光纤网络技术，采用在link layer上的Ethernet协以及PON（无源光网络）的拓扑构造，来接入Ethernet的物理层。自从EFMA （Ethernet第一英里联盟）在二四年七月发表IEEE802.3ah技术标准要求开始，无源光网络技术获得了飞跃式的进步和发展，如今，EPON的芯片和相关装备均已成熟。通信业人士普遍认为，宽带接入的最佳方式是FTTH方式，它和EPON将成为众所认可的主要宽带的接入技术

10、。早在2001年，电气和电子工程师协会开始讨论无源光网络技术之后，一些亚洲国家（中国及周边发达国家）极力发展无源光网络技术，它已经被广泛应用于亚洲同时逐步促进亚洲的产业链的发展和壮大。政府的政策支持和市场竞争日益激烈是EPON技术的飞速发展的原动力。随着IP业务的增长，逐步开放中国的电信市场，无论是传统的电信运营商或新运营商，为了能够在不败电信行业之间的新的环境中竞争，正在瞄准建设方向的IP基于业务的电信网络。在中国的南部，接入网主要用于ADSL、ADSL2 +，局域网技术主要由于大量的铜线接入网以满足业务需求，提高了网络的建设中的成本，并增加了困难1。在本文中，在民安小区的背景下，通过对EP

11、ON技术是网络的结构书籍自学和访问网络信息，来实现EPON接入网的校区规划。1.1.2 光纤接入技术概述光接入网（OAN）就是指在接入网中传送信息时采用光纤作为主要的传输介质的的网络模式。在AccessNetwork中根据光区段的不同，将其划分点对点（P2P）、P2MP的构造。依据OAN是否需要电力，OAN可划分为无源光网络（PON）以及有源光网络（AON）。本课题只讨论无源光网络部分，将不讨论有源光网络。无源光纤网络（Passive optical network）的别名为被动式光纤网络，作为一种光纤通信网络的，其特点是不借助电力就可以进行处理信号，和镜子类似，不借助电源就能折射图像。除了网

12、络的终端设备有电的需求以外，其内部则是通过细小的光纤的部件所构成。基于Ethernet的无源光网络多点架构，能够提供各种服务的Ethernet网络。现如今，LAN通讯的绝大部分应用以IP /Ethernet应用为主，其比率超过百分之九十五，甚至更多。EPON由于上述的高性价比的结构技术，将会成为接入网络连接到最终用户的最可靠简便的方法。10G的Ethernet骨干网和城域环也将使全光网络（EPON）成为最后一英里的下一个最合理的解决方案2。1.1.3 光纤接入技术的研究意义由于已经发表了IEEE 802.3ae的10GEthernet规范，这表示Ethernet能够作为城域网和广域网的链接方式

13、。而在二二年年底同时开启的10GBASE -T LAN标准的10GBASE- CX4和补充标准，如果AN也利用电信级别Ethernet技术，就会从局域网、接入网、城域网甚至广域网实现全部是Ethernet结构，可以大大提高整个网络的效率。能够进行远距离传输高带宽（30KM/1.26G）是EPON的一大特色，由于光纤接入和传输以及其ONU / ONT，使得无源光网络能够利于进行光纤到办公室和光纤到楼宇模式。EPON系统可以提供有具有可调控的优先级并能够保障带宽的服务。利用EPON技术，减少了对维护和功耗的需求，不用占用其他的房间建设和供电的设备，支持自动的远程设备测距ONU / ONT ，并能够

14、自动添加，以方便网络扩容和局端设备和CPE统一的网络管理，运营商可以显著减少操作和维护成本。无源光网络主要是面向以后的技术，它是融合了多个业务的平台，能够同时支持传统的时分复用服务以及IP服务。在完全符合IEEE 802.3ah标准下完全可以保证QoS 。这不仅使运营商能够传输在同一组的平台，您可以随时打开根据用户的要求所需的多种服务，并且很容易过渡到全IP的服务网络。此外，使用EPON技术是更灵活的带宽分配和服务得到了保证。为了能够提供用户级的服务等级协议 ，无源光网络能够利用区分服务 ，PQ / WFQ ，加权随机先期检测等方式来实现。MS -EPON甚至可以达到根据需要为每个用户（从普通

15、交换机基于端口的速率限制不同），所有端口连接上的带宽配额均可保证基于商业合约的服务质量3。1.2 EPON技术介绍1.2.1 EPON技术概述PON（无源光网络）是一种网络协议的光分配网络，不包含任何电子设备和电子节能的光纤具有透明度是其主要优势，同时是电信部门期待已久的电信技术，光纤接入网的重要影响。同时，通过20多年的技术积累，Ethernet技术变得愈加成型。其拥有简洁方便以及价格上面的优势，已经基本成为局域网最主要的技术。而Ethernet无源光网络（EPON）则是通过Ethernet与无源光分配网络的相互融合。通过使用它的Ethernet端口，高可靠性，低成本高的无源元件在网络中，你

16、可以很容易地实现EPON是经济、性能与高带宽。由于Ethernet与无源光分配网络的性质，无源光网络接入网已成为主流的技术。随着IP业务，而不是ATM的EPON概念的基础上具有类似的结构和G.983 APON上，努力保持最好的部分是，它的物理层PON的相关组织和Ethernet的不断发展为纽带，以层协议，构成要约低成本，高带宽和新的接入技术强大的作战能力 - EPON 。EPON （Ethernet无源光网络）是采用一点到多个点的拓扑结构、无源的传输方式的新型光纤接入网络技术，能提供多个建立于Ethernet上的服务。它是利用无源光分配网络技术，采用link layer协以及无源光分配网络的拓

17、扑构造，来接入Ethernet的物理层。所以，它结合了无源光分配网络技术和Ethernet技术的优点：传送距离远，可传送大容量信息，稳定性很强，衰减小，质量轻，方便维护，并与现有的Ethernet等兼容4。1.2.2 EPON系统概述Ethernet无源光网络是利用双向光接入的网络，采用了点对多个点（P2MP）的结构，同时它也可以是树形拓扑或星形的拓扑结构。EPON由光分配网络ODN、OLT网络侧以及用户侧的ONU组成。无源光网络分层协议系统模型如下图：图1.1 EPON系统组成 1.2.3 EPON系统各部分功能OLT（光线路终端）：广播Ethernet数据到光网络单元；启动并检测测距过程，

18、测量并记载信息内容；控制电源和ONU、ONU的注册；为个光网络单元分派宽带，掌控光网络单元时段来发送信息和发送窗口的大小。 ODN（光分配网络）：由ONU上传的数据，并集中上行下行链路的数据的分布。沿着光信号无源分路器输入到光功率比为时分复用信号，并输出分频。 ONU（光网络单元）：回应由光线路终端发布的功率调控和距离测量的指令，同时发布调整指令；高速缓存是Ethernet数据用户和OLT发送窗口分配上行链路数据传输5。1.2.4 EPON信号传送原理有源光网络和无源光网络最巨大的差距是无源光网络基于IEEE802.3协议，可发送不超过一千五百一十八字节的任意长度的数据包。然而，ATM协议是A

19、PON的基础，需要将数据包划分为固定的五十三字节，其中的四十八字节用以传送信息，另外的五字节用以开销。低数据率，这种差异意味着APON难以运行IP协议。使用ATM PON传输IP服务时，需要将数据包划分为四十八个字节，组成为小组，同时在所有小组前面额外添加五个字节的开销。这个进程需要消耗大量时间以及非常繁杂，同时增加了ONU和OLT其他成本。从光线路终端采用下行传送数据到若干光网络单元与若干光网络单元采用上行传送数据到光线路终端是不一样的。采取不同的上行/下行链路技术如下：图1.2 EPON上下行传输原理此端口上当OLT启动时，它会周期性地广播插槽允许访问其他信息。 ONU连上电源，经过OLT

20、广播出的许可访问的消息，经过（此过程可不进行）发起的允许注册的申请，OLT上对于ONU的认证，在被许可访问光网络单元和光网络单元的注册申请的光网络终端端口被派发一个唯一的逻辑链路标识符。光线路终端采用TDM技术，通过广播下行到多个光网络单元，按照每个数据帧的IEEE802.3ah协议的协议报头包括分配特定ONU的逻辑链路标识（ LLID ）的前配准，此标志表示该帧是唯一一个ONU （ ONU1 ， ONU2 ， ONU3 . ONUn ）相同。此外，数据帧的一部分，可以是对所有的光网络单元（广播）或光网络单元（组播）中的分束器的特定组时，流程被分成三个单独的信号组，每一组载波信号的所有的ONU

21、6。1.2.5 EPON的关键技术系统的同步技术： 每个ONU只能使用时分方式进入EPON系统，所以，为了保证信息准确无误的进行传输，务必在OLT与ONU进行通讯之前完成同步。为了能够使得系统得到同步，务必有一个相同的时钟作为依据，在无源光网络技术里面，所有时钟均以光网络终端为同步时钟，包括光网络单元时钟也与其同步。光网络终端定期广播同步信息，每个光网络单元，调整自己的生物钟。无源光网络的位同步信息传输的要求，光网络终端必须收到（光网络终端时钟）在一个特定的单元（光网络单元的时钟）在时间t的时间7。测距和时延补偿：EPON上行信道采用时分多址的方法，多址接入到不同的数据帧的ONU的范围，所以我

22、们必须引入延迟补偿技术，避免数据冲突域，和支持ONU塞。的距离的准确测量到光网络终端和光网络单元的精确调整的光网络单元的传输延迟，窗口可以降低光网络单元的传输之间的时间间隔，从而使得上行信道的效率增加并减少延迟。另外，测距过程当中应全面考虑EPON的整体配置。宽带分配：分配给各ONU到OLT的EPON上行接入带宽控制决策。的大小和对光网络单元的窗口和宽带派发的上行链路发送速度分配。其大体进程如下：OLT的带宽分派在时间t1广播信道和下行时隙空余时隙同步信号标记，在空余时隙中的T2检测ONU的初始标记，定时器被复位到当地的T1，然后回波时间T3响应数据帧包含在这时间线，在本地时间戳T4 

23、;ONU参数数据帧（地址，服务水平，等）；OLT接收响应帧时间T5。ONU OLT的帧参数不仅可以利用的信道响应可以在光网络单元和光网络终端计算RTT = T2-T1 + T5 T3t5-t4=两者间的延迟后，OLT ONU根据DBA的带宽分配协议。当ONU脱机，因为OLT的时间（如3分钟）接收ONU的时间戳标记，然后确定其脱机8。沈阳工程学院毕业论文 第2章 光纤接入网的基本概念第2章 光纤接入网的基本概念2.1 光纤接入网的优势光线接入网一种以光纤作主要传输媒介的接入网. 它的主要优点有：1光纤带宽容量大，可以满足未来更多业务的需要。2光纤

24、抗干扰性好，不会被电磁或雷电等的影响。3光纤寿命长久，可达50年。4衰减小。5体积小，重量轻。因此，它的带宽，损耗低，重量轻，强抗干扰能力强，性能可靠，丰富的原材料等，赢得了市场的认可。虽然费用比与铜线相比高，但技术的稳定使其渐渐降低费用，从而大幅度增加了其成为主流技术的可能性9。2.2 光纤接入网结构OLT和ONU，可以说光接入网（OAN），包括UNI与用户界面相关的（用户网络接口）功能，和SNI（业务节点接口）端口功能和核心业务功能（如集线器组成，电路仿真和这些功能的路由）的OLT分配（光线路终端）和ONU（光网络单元）。这是通过在光网络单元（ONU）中的光线路终端（OLT）和业务节点和连

25、线由 用户通常可以使用多个ONU来降低光线路单元OLT的成本。图2.1 光纤接入网模型光线路终端（OLT）是一个接口功能的信息的本地交换机和接入网，所述光网络单元并与由光传输的结束的用户之间的通信的传输。具体工作： 1，至光网络单元传输Ethernet数据广播。 2，以启动并控制测距过程，并记载距离信息。如图3所示， ONU的带宽分配。它是开关的功能可以用完全分离的用户访问进行交换，并为自己和客户端监控和维护。对于安装位置时，可与交换的本地中心局交换机被放置在远端一起布置。所述的光网络单元ONU分配的功能是为用户侧到网络提供一个接口。具体工作是：1 ，有选择地接收广播数据的OLT发送。 2 ，

26、响应范围OLT和发出控制命令的权力，并按照相应的调整控制命令。 3，当用户的正在缓存Ethernet数据时，传送到在上述的传输窗口分配来OLT的下行方向的信息。 ONU可以访问多种用户终端，并且功能和具有光电转换的相应的维护和监控功能。在ONU从OLT主要功能是将光纤，光信号处理的结束，并提供了一个接口的多个服务的用户。 ONU是光网络终端的接口，并且它的客户端是电接口。所以， 光网络的光讯号和电讯号能够互相进行变化。与此同时，它仍具有数字语音信号和模拟信号的转换功能。 ONU通常可以放在靠近用户的位置10。2.3 光纤接入网的分类按照技术区分，光纤接入网络可分为有源和无源光网络的光网络，有源

27、光网络可以基于PDH和SDH可分为两种。由于EPON系统Ethernet无源光网络，所以我们是不是更积极的光网络进行了讨论。用于无源光网络（ PON）是在ONU和OLT的光分配网络（ODN）之间规定，没有任何有源电子器件。无源光网络PON （无源光接入网络）到APON ， EPON和GPON等几种，包括Ethernet的EPON是技术和PON技术的完美结合。根据该拓扑结构中，光接入网络可以分成：一个环形，总线，星形或它们的混合物，也有点对点应用程序。总线：总线是一种纤维状结构，如一个共同的总线中，每个用户终端是直接连接到总线适配器。其优点是：共享主干光纤，节省线路投资，相对容易地添加或删除分节

28、，与对方每个用户干扰少。但其缺点是：累计损失，对初级纤维的用户接收机依存度高的动态范围要求的存在。它是一个串联结构的结构。环型结构：它是所有节点共享连接光纤连接光纤链路，无论是从一个封闭的环网结构。这种结构的优点在于，无需外部干预，网络可以在一段相对短的时间内，从业务失败，即转移的故障恢复：自修复网络。星形结构：是从用户终端到设在端局的中央节点有一个星型耦合器，具有控制信息和交换开关的功能。它没有一个累计亏损，易升级和扩容，小，强适应性业务用户之间的干扰。的缺点是，它：需要更多的可靠性的光纤是非常高的中央节点。星形结构可分为单星形结构，有源和无源双星形结构的二进制形结构。它属于一个平行形结构。

29、根据光纤到达的位置的不同，可把光纤接入网络分为Fiber to The Building，Fiber to The Office，Fiber to The Home，Fiber to The Curb。其中最常见的是Fiber to The Home，Fiber to The Building，Fiber to The Curb。FTTH的ONU直接放置在用户家中，为家庭用户提供一体化的宽带服务。 FTTH作为光纤接入网的最终的目标，不过因为每个用户都需要单独的ONG和一对光纤，所以成本是非常非产高，暂时无法实现。FTTB ONU设置在大楼的布线箱。主要用于远程医疗，远程教育，娱乐中心和大型，

30、中型企业和企业用户，并提供高速数据，电子商务等宽带业务。设置在路边的光网络单元和FTTC （ONU） ，即靠近使用者的家，从ONU到重新传输的每个用户的电信号。主要是为住宅用户提供宽带服务。视频业务一般采用同轴电缆传输，电话服务使用双绞线传输11。2.4 接入网的拓扑结构ODN中的基本结构：光分路器（OBD）连接，该网络可以有多种结构组成，星形和树是最常见的。关于星型结构： OLT以及ONU之间采用点对点的配置。ONU和OLT 之间相连，中间并没有OBD （分光器）。 OLT和ONU之间的光链路只是1条或者2条光纤12。图2.2 星型结构在树结构中，树结构可以分为两种类型：1.根据一个多点配置

31、中，连接到一个以上的OLT的ONU ，并在中间有一个POS ， OLT和ONU 。这种结构的优点是相对小的跳线。因此，降低衰减的故障率和光缆。同时，易数据库管理。它的缺点是电缆光分路器的需求量很大的管道后的位数。图2.3 典型树型结构2 .使用两个或更多个光分路器，以级联方式连接时，构成第二树结构时。它的优点是由于光分路器散射的安装，所以减少了需要的管道，更适合用户能够更加分散区。缺点是增加了跳接触，提高线路的衰减，增加失败率，同时也增加了数据库管理的难度。图2.4 多级联树型民安小区布网的拓扑结构采用的是典型树型结构13。沈阳工程学院毕业论文 第3章 民安小区本地网网络结构和运行数据第3章

32、民安小区本地网网络结构和运行数据3.1 民安小区本地平面图及局所位置民安小区位于新渠路，靠近矿工大街，在阜新市海州区。共有12个住宅楼，分别由6个楼和6个 U形住宅楼组成。其中，一字体楼有4个单位， U形住宅楼宇有12个单位。两种楼都是6层，每层有三个住户。因此， 该小区共有96个住宅单位， 共计6 * 3 * 96 = 1728住户。下图是民安小区平面图和局所位置：图3.1 民安小区平面图3.2 本设计所涉及范围的用户群状况由于民安校区楼宇分布非常秘笈，较多的用户数量，基本上作为一个普通的家庭用户。需要更大的网络覆盖范围。用户密集的地区，如住宅，广泛的网络覆盖面积和大量的访问要求其网络的强大

33、的核心，保证充沛的动力。并且由于大量的接入单位，其管理是非常复杂的，因此它具有智能设备足够的可扩展性和性能的要求。此外，该设备的安全性也是必不可少的。因此，民安小区的网络建设和综合考虑各方面因素。3.3 现行用户接入方式及接入业务状况现有的住宅用户访问ADSL接入，属于铜宽带接入。铜也叫的xDSL宽带接入技术， xDSL的各种类型的DSL（数字用户线）数字用户线）是一个统称，其中包括用户的ADSL非对称数字环路， VDSL甚高比特率数字用户环路以及HDSL高比特率数字环路。由于地区本章只介绍其他暂时介绍到ADSL的ADSL接入现有的接入。ADSL如今是较为发达的DSL技术，它的优点是该连接的相

34、对大的带宽是简单，成本更低。 ADSL系统主要适用于家庭用户，它采用频分复用一个普通的电话线插入手机，三个相对独立的上行和下行信道。它也可以传送一路下行数据速率低、一路高速下行数据和一个模拟电话的数据，而只在一根电话线上。频分复用的信号占据不同频带的方式中，低带语音信号的传输，中间窄波段上行链路传输信道的数据和控制信息，剩余的高频率的下行链路传输信道的数据和图像。从而成功地避免了互相之间的干扰。甚至讲电话和互联网在同一时间，也不会影响上网速度和通话质量。通常，在一般情况下，非对称数字用户线路电话通讯能够支持速率近3584Kbps最大上传速率和最大24600Kbps的下载速率，同时不影响通讯质量

35、。ADSL技术支持很多数据格式，通过铜线来链接中央办公室中至用户终端，可以支持高速的Internet / Intranet接入，提供网络视频播放，网上营业厅，电视信号传输等业务。但他们的缺点是覆盖范围有限，而且一般是不对称的高速数据传输，数据传输速率低的上行链路传输。ADSL是一个ATM，电信服务提供商端， ADSL服务需要开放，每条电话线连接在DSLAM （数字用户线接入复用器） 。在客户端，用户需要使用一个ADSL终端（由于类似传统的调制解调器（调制解调器） ，它也被称为“猫” ）来连接到电话线。因为ADSL使用高频信号，所以这两个端部也不得不使用ADSL信号分离器（ Demultipex

36、er ） ，在ADSL数据信号，该信号被从一般的音频电话隔开，因此，当用户呼叫的现象出现噪声。在实际应用中，由于高频信号的有限传输，ADSL需要电信运营商和最终用户访问传输距离的设备的端口之间不超过5公里，也就是从电话局到用户的电话线路最远距离为五公里。总之，ADSL是许多DSL技术之一是更成熟较大的带宽，较小的投资，使得它简单连接成长快的优点。但是从技术角度来看， ADSL技术的宽带服务仍然是一个过渡性的办法。3.4 业务发展预测由于EFMA （Ethernet第一英里联盟）从二零零四年六月发表IEEE802.3ah技术规范开始，EPON技术的发展呈现飞跃式进步，如今，其芯片和有关设备均已发

37、展成型。通信业人士普遍认为，宽带接入的最佳方式是FTTH方式，它和EPON将成为众所认可的主要宽带的接入技术。EPON技术飞速发展主要源自于政府的政策支撑以及与日俱增的市场斗争。随着IP业务的增加和逐步开放中国的电信市场，无论是传统的电信运营商或新的运营商，为了能够在新竞争环境之间保持不败，在电信行业，以 IP业务为基础的商业电信网络成为主要的建设方向。虽然在二年时已经出台了无源光网络的国际标准，但实质的业务网络还没有形成。今天，中国国内EPON规划设计的主流参考依据为中国电信的无源光网络企业所依据的规范。由于中国电信决定使用EPON技术，并与中兴通信、烽火通讯等提供商共同研究EPON技术。随

38、着开放的行业标准，以确保使用，国内产业链的发展成为了EPON的规则要遵守。主要的设备制造商，华为，中兴发动了为中国解决网络建设的问题，这些企业也达到了超过百万的无源光网络产品数量。由于窄带生产模式的发展，美国和欧洲的制造商的控制，领先的宽带PON市场已经发生了变化，火焰，华为，中兴和其它厂商是这一变化的贡献。作为PON技术的下一代，10G EPON有兼容的EPON，宽带大，大于均匀平滑升级现有网络EPON网络的光谱特性，在未来的发展趋势线固定网络。它不仅可以充分利用现有的有直接的网络速度的10倍，并能结合中国电信运营商的宽带计划，以支持国内电信运营商实现长远的规划目标，在IDC业务运营商客户支

39、持，继续扩大，家族企业。所以，在下一代PON的激烈竞争，10G EPON已发展空间，因为它拥有自主知识产权和良好的可扩展性和兼容性，在未来具有广阔的市场前景14。沈阳工程学院毕业论文 第4章 建设见入网的可行性和必要性第4章 建设接入网的可行性和必要性4.1 成熟的EPON技术目前，EPON技术已经非常成熟，它体现在不同的标准组织开发，运营商设备制造商努力扩大芯片和光模块性能EPON的成熟，对中国电信的指导下，达成EPON的芯片和系统级别的互操作性。同时，EPON的产业链逐渐完善，存进了良性的市场竞争。由于设备成本的不断下降，达到使用标准的大规模推广的可行性，可广泛用于城市和农村的综合接入。4

40、.2 用户需求分析民安小区共有12栋楼，共6×3×961728个住户，需要开的业务：普通电话服务和宽带服务，满足住宅用户新的需求。自五幢方圆细胞密度的分布，用户数量和更多。需要更大的网络覆盖。用户密集区住宅等建筑物，广泛的网络覆盖面积和大量的访问需要一个强大的核心网络确保充足的电力。由于访问大量单位，其管理是非常复杂的，所以它有足够的可扩展性和智能设备的性能要求。此外，设备的安全性也很重要。所以五方圆细胞网络的建设和对各种因素的综合考虑。光纤到家作为一个综合网络，具有保障能提供高带宽和QoS（服务质量）的能力，可提供多种业务，如Ethernet/ IP服务和语音服

41、务等，具体如下图：图4.1 EPON提供的用户三种业务类型1，数据服务：为用户提供4M带宽，可以满足基于Ethernet/ IP数据业务需要长期的，如用户接入互联网，文件下载，在线游戏等服务。2，语音服务：语音服务可以提供给用户，包括VoIP的使用（通过在IP数据的网络中实时传递数据包来实现传递数字模拟语音信号）电话软交换、各种增值服务和64kbit/s传统电话电路仿真。通信技术的发展趋势，软交换将最终成为技术支持FTTx的实现方式。3，视频服务：提供有线电视当前用户的视频服务，但正在向数字电视的方向，由于政策关系，通信网络运营商和企业没有太多的吸引力。他们关心的IPTV业务。为IPTV，提供

42、信息传输通道接入网络，QoS保证的带宽和信道容量的主要因素是IPTV服务可以提供。总之，对于民安小区，EPON主要提供语音，数据和其他服务15。沈阳工程学院毕业论文 第5章 民安小区EPON光纤接入网规划设计方案第5章 民安小区EPON光纤接入网规划设计方案5.1 接入网网络结构的设计民安校区网络结构的中央办公室设置OLT和导出25条电缆，一个连接到网络侧，其他24个是通过每一层楼的PON端口与每个楼无源分路器连接。作为作为骨干冗余保护网络，因此OLT每个POS机有两个不同的电缆路由到保证网络安全，故OLT和POS之间的缆线数目为24条。由于民安小区由6座一字型和6座U字型居民楼构成。建筑结构

43、不同的访问方法也不同。民安小区接入网络如下：图5.1 民安小区平面图对于一种字体的楼型，我们一楼住户为例，OLT引用两个三芯电缆一楼的楼廊，和走廊中的3个 2:32分光器相链接。3个2:32分光器引出四18芯电缆连接到接线盒上各楼层的ONU。在U型楼型，我们十二楼住户为例，OLT拉出两条7芯缆线到十二号楼，与位于一楼走廊中的七个2：32分光器链接。七个2:32器引出12条 18芯电缆与各楼层的ONU相链接。需要提到的是，它是否是一个字体或U形的建筑，每户ONU在地板地板内的线路，从用户的角度对ONU的室内信息不得超过100米。5.2 设备选型5.2.1 OLT选型（1）AN5118-

44、04设备OLT选用武汉烽火科技集团AN5118-04：1、14U（1U是5.237cm，16是72.42cm）框架。2、中板结构，双面插卡，支持主控盘主备保护。3、481 mm×621.56mm×406.56mm（宽×高×深）的子框，满配重量为41kg。4、设备在前面拥有16个PON业务板卡，在背面拥有提供7个GE数据业务上联口和V5语音上联口，同时可以与CATV、STM-1等业务进行连接。5、在单板上含两个PON接口，依据1：32分路比可以连接最多六十四个ONU；单框可接入1024个ONU。图5.2 烽火OLT AN5118-04（2）AN5118-0

45、4前视图子框正面共有20个槽位。从右至左的序号分别为20至1， EC2卡的槽位序号为1至8，TDM卡槽位序号为11至18， GSWC卡槽位的序号是9号和10号，序号十九和二十是AC16卡/语音卡槽位的编号。风扇部分在子框的上部，导流部分在子框下部。分别有绿灯和红灯两个指示等在风扇面板上，绿灯表示风扇运行正常，红灯表示风扇告出现问题进行报警。图5.3 AN5118-04前视图（3）AN5118-04后视图如下图，GUP7卡或GUPE7卡在二十九号卡位上，与在设备前方的久号GSWC卡卡位相对应。16E1卡槽位在三十九号槽位上，对应着在前方的十九和二十号AC16卡或语音卡卡位。其余卡位为空余，可装上

46、假面板。还可以在顶部还装一个报警连接器以及两个 -48V电源连接器。图5.4 AN5118-04后视图（4） AM5118-04机架结构AM5118-04设备使用-48V的直流电，在设备需要安装一个PDP电力分配装置。两米高的机架可放置两个子架，二点二米和二点七米高的机架可安装三个子架。图5.5 设备构造（5）AM5118-04支持及上联1、AM5118-04单子框可插16块EC2卡，实现语音、数据和图像的三重业务播放（triple play）。2、AC16卡用以控制语音业务，能够完成语音业务接入的任务；同时，可它有V5和VoIP语音处理卡这2种不同类型：V5卡提供以V5协议标准的PSTN语音

47、信息传送，VoIP卡则是提供NGN语音信息在软交换条件下的传输。3、GUP7卡（3个10 /100 /1000 Base-T端口、4个1000 Base-SX端口）、GUPE7卡（7个10 /100 /1000 Base-T端口）以及16E1卡上的多种上联口能提供许多不同业务的上联，非常利于用户自行组装网络。4、位于TDM卡上的STM-1（155M速率）光接口，同时也是透传E1信号的上行接口，能够提供E1业务的接入。（6） AM5118-04单盘配置表5.1 AM5118-04设备插口表插卡方向槽 位卡 名代号数量描 述备 注前插9、10千兆核心交换卡GSWC1-2完成业务流量的汇聚、交换和处

48、理最多2块，互为热备份1-8，11-18EPON接口卡（10 Km）EC21-16完成EPON系统的OLT部分功能，最多可连接128个ONU根据用户需要选择EPON接口卡（20 Km）TDM业务卡TDM0-4提供2路155 M的光接口19、20语音控制卡AC161-2完成窄带业务的控制，提供V5协议和软交换处理根据用户需要选择一种（可做1：1保护），不可混插VoIP1-2提供软交换上联后插29千兆上联卡GUP71为系统提供光/电可选的千兆上联接口每框插1块，二选一GUPE7139E1上联卡16E10-1为窄带语音提供16个2M上联接口每框插1块民安小区共需OLT满配子框两个，可提供64个PON

49、口。小区内6个一字型楼共需要18个PON口，6个U字型楼共需要42个PON口，总共需要六十个PON口。余下四个PON口作为备用。5.2.2 ONU选型AN5007-05ONU选择武汉烽火科技集团AN5007-05因为我们采用FTTH来规划设计小区和实现PON的接入，隐刺我们将选用烽火集团的AN5007-02/03/04/05，其设备如图所示：图5.6 AN5007系列ONU支持VLAN可以使用IEEE802.3QVLAN协议，用户可以自行修改网络配置来建立虚拟局域网，但不能够更改网络的线路结构和划分罗技结构，减少了组建网络的费用，优化了网络结构。支持组播业务功能支持IGMP SNOOPING协

50、议，提供了灵活的可控组播功能。丰富的QoS保障，可设置数据包具有高优先级。支持VBAS、DHCP OPTION82。用户侧接口： AN5007-02：1*GD+1*FE+1*RF（CATV接口）（可选） AN5007-03：4*FD+1*RF（可选） AN5007-04：4*FD+2*POTS+1*RF（可选） AN5007-05：2*FD+2*POTS+1*RF（可选）网络标准：IEEE802.3ah具有四个优先级队列QoS，能够提供802.1P、PORT、MAC、TOS、DIFFSERV服务支持802.1Q VLAN和基于端口的VLAN支持基于端口的输入和输出带宽控制：4K颗粒度支持IGM

51、P SNOOPINGMAC地址：ONU上每个Ethernet端口都有六十四个MAC地址尺寸：300*180*49 mm电源：220V AC/5060Hz，满载功耗： AN5007-02<7W； AN5007-03<10W； AN5007-04<18W； AN5007-05<15W；工作温度：046可使用范围：可使用于FTTH模式、视频检测、网吧接入等。民安小区共需ONU 1628个。同时，ONU利用五类线或双绞线分别与FE口以及POTS口链接，同时利用RJ45和RJ11分别同电脑与电话相连。 5.2.3 无缘分光器选型无缘分光器选用烽火公司FN70000系列2：32比例

52、分光器。图5.7 无源分分光器5.3 ONU位置的设置ONU安装于居民楼每个楼层配线箱中，并保证每户分配一个。由于民安小区共有住户1728户。则所需ONU共1728个，其中不论是一字型还是U字型楼型，都是共六层，每层三户。以下为小区一字楼宇内布线结构：图5.8 民安小区FTTH（到门口）一字楼内布线有关楼道内的线路结构所需说明的是：，一字楼的需要2根三芯光缆用以链接OLT到POS，U型楼需要七芯光缆2根。一字楼需要4根十八芯芯光缆用以分路器链接到ONU，而U字楼则要12根18芯光缆用以链接。民安小区共需三芯光缆12根，七芯光缆12根，十八芯光缆96根。5.4 OLT容量的计算民安小区宽带的全部

53、容量根据所有用户数来考虑。按照带宽的计算公式：上行带宽=用户数*最大并发率*每用户带宽*用户浏览特性值经验树值：最大并发率：70%（实际值比这个偏小一些）。用户浏览特性值：25%（下载时间除以阅读时间）。民安小区共有1728户住户，承诺给每个用户4M的网络。便有: 1728*70%*4M*25%=1210M，小区的宽带全部容量为1210M。PSTN业务，由于消耗带宽很小，可以暂且不算作内。5.5 光功率分配计算过程为了能够使小区的每一个用户使用正常的业务，我们把正在接入过程内的ODN光通道损耗计算出来。ODN光通道损耗公式为：光通道损耗=光纤衰耗+光分路器插损+活接头损耗+死接头损耗+损耗富余

54、度本小区使用的光纤为G.652。其最大衰减系数取0.4dB/km。表5.2 G652光纤的性能及应用光分路器插损取2*32为18.0dB。表5.3 PLC分光器损耗参数PLC光分路器参数单位数值1×41×81×161×322×321×64插入损耗典型值dB7.210.113.616.717.619.7最大值7.510.413.917.11920.6活接头的耗损取0.3dB/个, 死接头耗损取0.06dB/个，耗损富余度取0.06dB/km。如果求最大光通道的耗损，需取相距OLT最远的ONU和OLT间的光纤长度。经估算距离最远的ONU为

55、3km。表5.4 损耗预算耗损（1310nm）单位消耗数量/长度总损耗（dB）光分路器（2：32）19.0（dB/个）2个19.0熔接接头0.030.06（dB/个）0个0.0连接器（APC）0.10.2（dB/个）5个0.9光缆老化损耗0.06（dB/km）3km0.2光纤损耗0.5（dB/km）3km0.9合计损耗19.8表5.5 我国通信行业标准中关于EPON 光模块的光功率技术指标要求OLT侧（dBm）ONU侧（dBm）1490nm1310nm1310nm1490nm最小发射光功率最大发射光功率接收灵敏度平均最大接收光功率最小发射光功率最大发射光功率接收灵敏度平均最大接收光功率1000BASE-PX10-3+2-24-3-1+4-24-11000BASE-PX20+2+7-27-6-1+4-24-3假如可以为民安小区全部接入住户提供稳定正常的业务，需要取上行方向13