基于GPON的光纤接入网设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——基于GPON的光纤接入网设计

摘要

吉比特无源光网络（Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，GPON）技术是基于ITU-TG.984.x标准的新一代宽带无源光网络接入标准，是实现FTTx的热门技术之一。相对于现有的接入网技术，GPON具有高带宽、高效率、高分光比、长距离传输、覆盖范围广、用户接口丰富等特点，并且能大量节省运营商在接入层馈线段的光纤资源，为各种业务类型提供相应的QoS保证。GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能，使光纤自动倒换时间小于50ms。由于这些优点，GPON被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。

本论文首先从宽带接入技术的发展出发，介绍了目前几种主流的FTTx技术以及PON技术的发展和种类，分析了FTTx网络的各个组成部分的作用，指出了GPON技术的优势。其次介绍了GPON的结构原理，重点研究了GPON的关键技术、应用模式，组网方式及设备类型，分析了GPON的上下行帧结构、业务承载能力以及QoS技术等。最终以一个小区用户业务需求为案例，提出了基于GPON的小区FTTH解决方案，通过FTTH组网设计、小区GPONFTTH总体设计、ODN建设方案、光分路比的选取，成本、设备选取、传输损耗和业务带宽提供等方面，表达小区GPON接入的可行性,指出GPON是目前三网融合、光纤到户的最正确解决方案。

FTTx技术吉比特无源光网络关键技术设备光纤到家解决方案

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

目录

前言-1-第一章宽带接入技术-3-第一节宽带接入技术的概述-3-一、xDSL-3-二、CableModem-3-三、吉比特以太网-4-四、无线接入-4-五、光纤接入-4-其次节光纤在接入网中的延伸——FTTX-5-一、FTTx的系统结构-5-二、FTTx技术分类-6-三、FTTx技术的应用类型-6-第三节无源光网络——PON-8-一、无源光网络的概念及结构-8-二、PON的种类-9-其次章下一代宽带光接入网——GPON-11-第一节其次节第三节

GPON的简介-11-GPON的系统结构-11-GPON的关键技术-12-

一、GPON的传输复用方式及帧结构-12-二、GEM封装技术-17-三、动态带宽分派（DBA）-18-四、层次化QoS技术-18-五、TDMoGEM技术-19-六、GPON安全技术-19-

IV

第四节GPON在FTTX中的应用模式-21-

一、FTTB应用模式-21-二、FTTH应用模式-21-第五节GPON组网方案-22-一、星型方式-22-二、树型方式-22-三、总线方式-23-第六节GPON设备类型-23-一、OLT-23-二、ONU-23-三、ONU的PoE功能-25-第三章小区GPON接入设计方案-27-