光纖到戶的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、商丘師范學(xué)院學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明書(shū) 光纖到戶的關(guān)鍵技術(shù) 姓 名： 賀米佳 系 別： 電氣學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 學(xué) 號(hào)： 1230304153326 指導(dǎo)教師： 王莘 2015年04月23日29目 錄 摘要與關(guān)鍵詞 II0引言 11光纖到戶的關(guān)鍵技術(shù) 1 1.1PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1 1.2 EPON原理 2 1.3EPON的關(guān)鍵技術(shù)3 1.4實(shí)現(xiàn)EPON存在的一些技術(shù)難點(diǎn) 4 1.5FTTH與wimka的結(jié)合使用42光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展情況 4 2.1FTTH與其他寬帶接入技術(shù)的發(fā)展 4 2.2寬帶PON技術(shù)及最新進(jìn)展5 2.3FTTH切入點(diǎn)的選擇與應(yīng)用6 2.4

2、實(shí)現(xiàn)FTTH建設(shè)的可行性 63光纖到戶的解決途徑 6 3.1GPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則6 3.2總體方案8 3.3網(wǎng)管方案9 3.4設(shè)備平面布置和安裝9 4結(jié)束語(yǔ) 11參考文獻(xiàn) 12 致謝 13 光纖到戶的關(guān)鍵技術(shù) 摘 要 本論文首先概述了光纖到戶（Fiber to the home；FTTH）的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對(duì)EPON(Ethernet Passive Optical Network；以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)） 、GPON（Gigabit Passive Optical Network ；吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)作了較為詳細(xì)的論述和比較.其次,分析和闡述了EPON的原理和關(guān)鍵技術(shù)。本文重點(diǎn)闡述了 EPON F

3、TTH的在通信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)中的組網(wǎng)模式、帶寬預(yù)算、ODN(Optica1l Distributed Network;光分配網(wǎng)絡(luò))規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù); 最后介紹了針對(duì)別墅區(qū)、寫(xiě)字樓、小區(qū)樓道以及網(wǎng)吧/大客戶用EPON實(shí)現(xiàn)FTTH的解決方案。 關(guān)鍵詞以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò);吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò);光纖到戶 Fiber to the home of the key technologies Abstract Fisrt of all, this paper has summarized FTTH system structure, the technology has assumed comparative

4、ly detailed discussion and comparison to EPON,GPON. Secondly, analysis and resolve having set forth the EPON principle and key technology. The budget building the hit the target set o net pattern,bandwidth in the business network plan communicating letter being in motion and doing business, ODN conc

5、entrating on having set forth EPON FTTH plan the main body of a book waiting for the key technology. At last, it introduced that area, office building, housing estate corridor and important customer use EPON to realize FTTH's specifically for villa a scheme. Key wordsEthernetPpassive Optical Net

6、work;Gigabit Passive Optical Network;Fiber to the home0引言1)FTTH的提出 在寬帶接入領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)家庭都是使用ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line；非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶線路)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),用戶的各種業(yè)務(wù)通過(guò)接入網(wǎng)進(jìn)入核心網(wǎng)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速發(fā)展,網(wǎng)上新業(yè)務(wù)層出不窮,特別是近年來(lái)開(kāi)始風(fēng)靡的互動(dòng)游戲、視頻電話和IPTV（Internet Protocol Television；網(wǎng)路協(xié)議電視)等,使得人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬的需求持續(xù)增加。由于普通的ADSL技術(shù)無(wú)法提供長(zhǎng)距離及高速寬帶等系列服務(wù),漸漸已

7、無(wú)法適應(yīng)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在原有帶寬基礎(chǔ)上推出更多新的服務(wù)項(xiàng)目,滿足用戶需求。所以,可提供全業(yè)務(wù)、高速率的光纖到戶(FTTH)光接入網(wǎng)就成為了寬帶接入網(wǎng)的最有效的解決方案。 2)光纖到戶的定義 FTTH屬于接入網(wǎng)部分。接入網(wǎng)就是市話局或遠(yuǎn)端模塊到用戶之間的部分，主要完成復(fù)用和傳輸功能，一般不含交換功能。在歷史上，這部分又稱(chēng)為本地環(huán)路或用戶環(huán)路。FTTH就是光纖到達(dá)住戶的門(mén)口，在局端和住戶之間沒(méi)有銅線，局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體 ,將光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit；ONU)安裝在住家用戶。 1光纖到戶的關(guān)鍵技術(shù) 1.1 PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 一個(gè)典型的EPON(Etherne

8、t Passive Optical Network；以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)由光線路終端(Optical Line Terminal；OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit；ONU)、光分配網(wǎng)絡(luò)(Optica1 Distributed Network;ODN)組成，如 圖 1所示。 圖 1. PON組網(wǎng)結(jié)構(gòu)（以1級(jí)分光方式為例)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),提供面向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口。OLT除了 提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入的功能外,還可以針對(duì)用戶的QoS(Quality of Service；服務(wù)質(zhì)量)/SLA(Link-State ；鏈路狀態(tài)通告)

9、的不同要求進(jìn)行帶寬分配,網(wǎng)絡(luò)安全和管理配置。光分裂器是一個(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,一般一個(gè)光分裂器的分線率為2、4或8,并可以多級(jí)連接1。在EPON中,OLT到ONU間的距離最大可達(dá)2Okm,如果使用光纖放大器(有源中繼器),距離還可以延長(zhǎng)。 EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟而又經(jīng)濟(jì)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)第二層或第三層交換功能。這種類(lèi)型的ONU可以通過(guò)層疊來(lái)為多個(gè)最終用戶提供相當(dāng)高的共享帶寬。因?yàn)槎际褂靡蕴W(wǎng)協(xié)議,在通信的過(guò)程中,就無(wú)需協(xié)議轉(zhuǎn)換,而實(shí)現(xiàn)ONU對(duì)用戶數(shù)據(jù)的透明傳送。當(dāng)然,對(duì)于光纖到家(FTTH)的接入方式,ONU可

10、以不需要交換功能,從而能在極低的成本下為終端用戶分配所需的帶寬。 遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)分配控制(remote provisioning)管理可以讓運(yùn)營(yíng)商通過(guò)對(duì)用戶不同時(shí)段的不同業(yè)務(wù)需求做出響應(yīng),這樣可以提高用戶滿意度。運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)中心管理系統(tǒng)對(duì)OLT、ONU等所有網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備進(jìn)行管理,同時(shí)可以很靈活地根據(jù)用戶的需要來(lái)動(dòng)態(tài)分配帶寬。1.2EPON原理 一、EPON系統(tǒng)簡(jiǎn)介 以太網(wǎng)無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)（EPON）是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示： 圖2. EPON系統(tǒng) EPON系統(tǒng)由局側(cè)的光線路終端（OLT）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成，為

11、單纖雙向系統(tǒng)。在下行方向（OLT到ONU），OLT發(fā)送的信號(hào)通過(guò)一個(gè)1:n的無(wú)源光分路器（或幾個(gè)分路器的級(jí)聯(lián)）到達(dá)各個(gè)ONU；在上行方向（ONU到OLT），一個(gè)ONU發(fā)送的信號(hào)只會(huì)到達(dá)OLT，而不會(huì)到達(dá)其他ONU。為了避免數(shù)據(jù)沖突并提高網(wǎng)絡(luò)利用效率，上行方向采用TDMA多址接入方式并對(duì)各ONU的數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行仲裁。二、EPON傳輸原理2 EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。其中上行波長(zhǎng)1310nm，下行波長(zhǎng)1490nm,用于傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。另外光纖上還可以傳送1550nm的波長(zhǎng)，這個(gè)波長(zhǎng)主要是用來(lái)傳遞CATV信號(hào)，如 圖 1所示。 圖3. EPON上下行傳輸 EPON 從OLT 到多個(gè)

12、ONU 下行傳輸數(shù)據(jù)和從多個(gè)ONU到OLT上行數(shù)據(jù)傳輸是十分不同的。下行傳輸從OLT 到多個(gè)ONU 以廣播式下行（時(shí)分復(fù)用技術(shù)TDM ）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)幀是給ONU（ONU1 、ONU2 、ONU3.ONUn ）中的唯一一個(gè)。另外，部分?jǐn)?shù)據(jù)幀可以是給所有的ONU（廣播式）或者特殊的一組ONU（組播）。如 圖 1所示。，ONU1 收到包 1、2、3，但是它僅僅發(fā)送包1 給終端用戶1 ，丟棄包2和包3。 圖4. EPON下行傳輸上行傳輸 從多個(gè)ONU到OLT上行數(shù)據(jù)，采用時(shí)分多址接入技術(shù)（TDMA ）分時(shí)隙給ONU

13、 傳輸上行流量。當(dāng)ONU 在注冊(cè)時(shí)成功后，OLT會(huì)給ONU分配特定的帶寬。帶寬對(duì)于PON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)隙單位時(shí)間長(zhǎng)度為16ns 。在一個(gè)OLT 端口（PON端口）下面，所有的ONU與OLT PON 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)ONU的數(shù)據(jù)信號(hào)耦合到一根光纖時(shí)，各個(gè)ONU 的上行包不會(huì)互相干擾，如 圖 1所示。 圖5. EPON上行傳輸1.3 EPON的關(guān)鍵技術(shù) (1)系統(tǒng)同步。 系統(tǒng)同步是指由于EPON上行為多點(diǎn)到一點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),每個(gè)ONU發(fā)

14、送時(shí)隙必須與OLT的系統(tǒng)分配的時(shí)隙保持一致,以防止各個(gè)ONU上行數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞。 (2)ONU的自動(dòng)識(shí)別。 ONU自動(dòng)加入目的是通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行,不需人工干預(yù)的完成對(duì)新ONU的發(fā)現(xiàn)和注冊(cè),使新ONU能夠自動(dòng)加入到EPON系統(tǒng)而不影響其他ONU運(yùn)行3。 (3)EPON中TDM業(yè)務(wù)的傳輸。 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)仍是業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商的主要收入來(lái)源。 (4)動(dòng)態(tài)帶寬分配(DBA)。 帶寬分配分為靜態(tài)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)ONU的需要,由OLT分配。DBA技術(shù)是MAC層技術(shù)關(guān)鍵,它直接關(guān)系

15、到上行信道的利用率和數(shù)據(jù)時(shí)延。 1.4 實(shí)現(xiàn)EPON存在的一些技術(shù)難點(diǎn) EPON技術(shù)難點(diǎn)有待解決。 1）因?yàn)镻ON是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的物理和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)的以太網(wǎng)是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議，如何在點(diǎn)到多點(diǎn)的PON中傳送點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)協(xié)議，是以太網(wǎng)應(yīng)解決的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)MAC的改造可以實(shí)現(xiàn)。 2）必須解決點(diǎn)到多點(diǎn)的光系統(tǒng)中突發(fā)模式傳送的問(wèn)題。 3）PON中不同ONU與OLT的距離相差較大，如何解決到達(dá)OLT光信號(hào)強(qiáng)度的巨大偏差問(wèn)題。如何解決非授權(quán)ONU的累積噪聲對(duì)授權(quán)ONU發(fā)出的光信號(hào)的干擾問(wèn)題。 4）主干光纖需要求量過(guò)大，光纖資源難以滿足，投資過(guò)大。節(jié)點(diǎn)數(shù)和用戶數(shù)量增加，維修管理難度增大。5）由于用戶

16、對(duì)通信需求的多用化，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)及其接入端口的利用率低。用率低。1.5 FTTH與wimka的結(jié)合使用5 微波接入世界的互操作 (word interoperability for microwave access；WiMAX）由于傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速度高，且沒(méi)有布線要求，近年來(lái)受到業(yè)界廣泛關(guān)注，目前已有十幾款固定WiMAX產(chǎn)品通過(guò)WiMAX論壇的認(rèn)證。所以，隨著固定WiMAX的發(fā)展成熟，當(dāng)成本下降到一定程度后，采用EPON技術(shù)的FTTN與WiMAX結(jié)合使用將是寬帶光纖接入的另一種應(yīng)用模式，主要用于光纖資源短缺、應(yīng)急或農(nóng)村地區(qū)，提供VOIP、IPTV、寬帶上網(wǎng)等融合業(yè)務(wù)。 對(duì)于FTTH與WiMAX的

17、結(jié)合使用，可以考慮采用ONU內(nèi)置WiMAX中心站實(shí)現(xiàn)，以利于節(jié)省機(jī)房投資及實(shí)現(xiàn)對(duì)WiMAX設(shè)備的管理。多數(shù)設(shè)備商均有這方面的開(kāi)發(fā)計(jì)劃，不過(guò)由于WiMAX本身的不成熟，目前尚無(wú)成熟的商業(yè)產(chǎn)品問(wèn)世。2光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展情況2.1FTTH與其他寬帶接入技術(shù)的發(fā)展6 FTTH的大規(guī)模應(yīng)用將面臨網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本、業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)、技術(shù)成熟度等多方面因素考驗(yàn)，總體上講，F(xiàn)TTH的大規(guī)模商用還需要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。具體體現(xiàn)在：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本是FTTH規(guī)模應(yīng)用的最大阻礙。目前FTTH的綜合建網(wǎng)成本遠(yuǎn)高于DSL、LAN接入等。缺乏殺手級(jí)應(yīng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)FTTH的發(fā)展，近期沒(méi)有明顯的高帶寬的業(yè)務(wù)需求。FTTH相關(guān)技術(shù)的成熟

18、度，尤其是EPON、GPON技術(shù)的選擇是阻礙FTTH規(guī)模建設(shè)的又一因素。FTTH相關(guān)技術(shù)總體上講，在設(shè)備穩(wěn)定性、互聯(lián)互通、維護(hù)管理等方面，遠(yuǎn)不如目前主流的ADSL和ADSL2+技術(shù)成熟，DSL技術(shù)的主流地位將在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)保持不變。 從前面分析可以看出，短期內(nèi)FTTH難以大規(guī)模應(yīng)用。在目前以DSL銅纜接入技術(shù)為主的大環(huán)境下，F(xiàn)TTH將在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)與DSL技術(shù)互為補(bǔ)充，滿足用戶和業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的帶寬需求。特別是支持雙向?qū)ΨQ(chēng)100Mbit/s速率的VDSL2技術(shù)將成為短距離、高速率應(yīng)用的重要技術(shù)，將與EPON、GPON互為補(bǔ)充，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間可滿足用戶和業(yè)務(wù)的高帶寬需求，具體表現(xiàn)如下：短期內(nèi)

19、，與EPON、GPON實(shí)現(xiàn)FTTH接入相比，VDSL2的成本優(yōu)勢(shì)明顯，將是商業(yè)和高端用戶接入的首選。EPON/GPON+VDSL2將是VDSL2、EPON和GPON技術(shù)的主要應(yīng)用模式。VDSL2的發(fā)展將帶動(dòng)光纖盡量接近用戶，提供面向FTTH的平滑升級(jí)。2.2寬帶PON技術(shù)及最新進(jìn)展7GPON技術(shù)的特點(diǎn)： 1）GEM封裝方法的優(yōu)點(diǎn)是協(xié)議簡(jiǎn)單，能完成對(duì)包括ATM、TDM及IPEthernet等多種高層業(yè)務(wù)的適配，且對(duì)多業(yè)務(wù)的適配效率高。GEM的高效體現(xiàn)在兩方面：一是GEM封裝開(kāi)銷(xiāo)小，GEM幀頭固定為5字節(jié)，而凈負(fù)荷可達(dá)4095字節(jié)，遠(yuǎn)小于BPON和EPON，在封裝TDM業(yè)務(wù)(凈負(fù)荷占用少)時(shí)，優(yōu)勢(shì)

20、尤其明顯；二是支持承載數(shù)據(jù)的分片，避免了由于剩余帶寬不足以傳送整幀情況下的帶寬浪費(fèi)，在封裝IP以太網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)尤其明顯。GPON系統(tǒng)的GEM和ATM封裝方式使之可以提供TDM、以太網(wǎng)、ATM、租用線及其它電信業(yè)務(wù)。 2) 支持基于ATM封裝的復(fù)用、基于GEM封裝的復(fù)用和基于ATM+GEM封裝的混合復(fù)用三種復(fù)用機(jī)制。GPON為進(jìn)行上行帶寬分配引入T-CONT(TransmissionContainers)的概念。一個(gè)T-CONT中可以包含多個(gè)ATM的PVC和或GEM的PortID，通過(guò)在幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中區(qū)分ATM區(qū)塊和GEM區(qū)塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM和GEM兩種封裝和復(fù)用的支持?；贏TM的復(fù)用djvP

21、IVCI唯一標(biāo)識(shí)，基于GEM的復(fù)用I圭Port ID唯一標(biāo)識(shí)。因此，OLT和ONU可以歸結(jié)為幾種模式：ATM模式、GEM模式和雙重模式。目前，各廠商均采用GEM封裝方式，ATM封裝方式已經(jīng)被摒棄。GPON由FSANITU提出并標(biāo)準(zhǔn)化，GPON技術(shù)的目標(biāo)是形成傳輸速率更高能高效承載多種業(yè)務(wù)并具有強(qiáng)大OAM功能和擴(kuò)展能力的寬帶PON技術(shù)。GPON標(biāo)準(zhǔn)引入了一個(gè)新的傳輸匯聚(TC)子層，并規(guī)定TC子層可以采用ATM和GEM兩種封裝方式。GPON采用了125us的幀長(zhǎng)及定時(shí)機(jī)制，將各種業(yè)務(wù)載荷(包括TDM和分組)都通過(guò)GFP封裝入定長(zhǎng)幀中，可以較容易的支持TOM和話音業(yè)務(wù)，并通過(guò)帶寬指針(pointe

22、rs)為每一個(gè)ONU動(dòng)態(tài)分配上行帶寬。GPON除了支持更高的速率和更大的分路比外，綜合業(yè)務(wù)接入環(huán)境下的總傳輸效率高，而且能夠很好的承載TDM業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)，保證其時(shí)延和抖動(dòng)指標(biāo)，而且提供豐富OAM&P功能和良好的擴(kuò)展性。GEM封裝方式適于承載IPPPP等基于包的高層協(xié)議，具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。ATM封裝方式實(shí)際是對(duì)BPON的擴(kuò)展，不適應(yīng)以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，難以成為GPON系統(tǒng)的主流封裝方式世。2003年1月31日，ITU-T批準(zhǔn)了GPON標(biāo)準(zhǔn)G9841和G9842，2004年，相繼批準(zhǔn)了G9843和G9844，形成了較完整的G984x系列標(biāo)準(zhǔn)。GPON技術(shù)的特點(diǎn)GEM封裝方法的優(yōu)點(diǎn)

23、是協(xié)議簡(jiǎn)單，能完成對(duì)包括ATM、TDM及IPEthernet等多種高層業(yè)務(wù)的適配，且對(duì)多業(yè)務(wù)的適配效率高。GEM的高效體現(xiàn)在兩方面：一是GEM封裝開(kāi)銷(xiāo)小，GEM幀頭固定為5字節(jié)，而凈負(fù)荷可達(dá)4095字節(jié)，遠(yuǎn)小于BPON和EPON，在封裝TDM業(yè)務(wù)(凈負(fù)荷占用少)時(shí)，優(yōu)勢(shì)尤其明顯；二是支持承載數(shù)據(jù)的分片，避免了由于剩余帶寬不足以傳送整幀情況下的帶寬浪費(fèi)，在封裝IP以太網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)尤其明顯。GPON系統(tǒng)的GEM和ATM封裝方式使之可以提供TDM、以太網(wǎng)、ATM、租用線及其它電信業(yè)務(wù)。 3)支持基于ATM封裝的復(fù)用、基于GEM封裝的復(fù)用和基于ATM+GEM封裝的混合復(fù)用三種復(fù)用機(jī)制。GPON為進(jìn)

24、行上行帶寬分配引入T-CONT(TransmissionContainers)的概念。一個(gè)T-CONT中可以包含多個(gè)ATM的PVC和或GEM的PortID，通過(guò)在幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中區(qū)分ATM區(qū)塊和GEM區(qū)塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)ATM和GEM兩種封裝和復(fù)用的支持。基于ATM的復(fù)用djvPIVCI唯一標(biāo)識(shí)，基于GEM的復(fù)用I圭Port ID唯一標(biāo)識(shí)。因此，OLT和ONU可以歸結(jié)為幾種模式：ATM模式、GEM模式和雙重模式目前，各廠商均采用GEM封裝方式，ATM封裝方式已經(jīng)被摒棄。GPON技術(shù)的特點(diǎn); 1)提供高速接入，且上行下行速率配置靈活。GPON支持對(duì)稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)線路速率，下行25G125Gbps，上行25G125

25、G622M155M任意配置。相對(duì)于BPON(下行155M622Mbps，上行1 55Mbps)和EPON(上、下行均為IGbps)，GPON的速率配置具有更大的靈活性。目前，市場(chǎng)上的GPON設(shè)備均為下行25G，上行125G的非對(duì)稱(chēng)速率。 2)支持的業(yè)務(wù)類(lèi)型豐富。2.3FTTH切入點(diǎn)的選擇與應(yīng)用 在目前建設(shè)成本、業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)和技術(shù)成熟度等因素制約下，短期內(nèi)，對(duì)于普通家庭用戶尚不宜采用FTTH方式。目前可考慮在用戶分布密集的商業(yè)樓宇、大客戶和新建高檔住宅小區(qū)提供FTTH接入，滿足用戶的高帶寬和Triple-Play融合業(yè)務(wù)需求。 FTTH的切入應(yīng)以業(yè)務(wù)支撐和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維為重點(diǎn)，首先只有解決了FTTH的網(wǎng)絡(luò)

26、運(yùn)維問(wèn)題，如設(shè)備的集中管理和維護(hù)以及ONU的遠(yuǎn)程管理，F(xiàn)TTH才具備大規(guī)模商用的能力。其次，F(xiàn)TTH具備大規(guī)模應(yīng)用能力后，還需要高帶寬的業(yè)務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)其使用8。當(dāng)前可借助網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)綜合的發(fā)展需要，通過(guò)開(kāi)發(fā)高速視頻、網(wǎng)絡(luò)下載等對(duì)帶寬和QOS要求高的業(yè)務(wù)，充分發(fā)揮FTTH高帶寬、高服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，拓展FTTH的應(yīng)用范圍。2.4實(shí)現(xiàn)FTTH建設(shè)的可行性 1.網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低； 2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低； 3.集中在小區(qū)機(jī)房配線，易于放號(hào)、維護(hù)和管理； 4.允許用戶自由選擇運(yùn)營(yíng)商，有利于多運(yùn)營(yíng)商的競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)用戶利益能得到有效保障； 5.無(wú)需增加鋪設(shè)中心機(jī)房至小區(qū)的光纜； 6.設(shè)備端口利用率非常高

27、，可以根據(jù)接入用戶數(shù)增加而逐步擴(kuò)容； 7.用戶獨(dú)享100M或1000M帶寬； 8.支持Internet寬帶接入、CATV接入和電話接入，在接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一； 9支持未來(lái)可預(yù)見(jiàn)的新業(yè)務(wù)：可視電話、VOD、數(shù)字影院、遠(yuǎn)程辦公、在線展覽、電視教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及備份等等2)支持的業(yè)務(wù)類(lèi)型豐富。GPON系統(tǒng)采用1 25 u s固定長(zhǎng)度的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行多業(yè)隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷普及和業(yè)務(wù)應(yīng)用的不斷豐富，通信業(yè)務(wù)的種類(lèi)已從單一語(yǔ)音通信向視頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)拓展，諸如VOD、嗣絡(luò)游戲、視頻透售、遠(yuǎn)程教育、電予商務(wù)、數(shù)字家庭、高清電視、IPTV簿新業(yè)務(wù)層出不窮在業(yè)務(wù)種類(lèi)的增多的同時(shí)，人們對(duì)各種業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求也不斷提高，

28、注重體驗(yàn)效果，這些都需要越來(lái)越大網(wǎng)絡(luò)帶寬給予支持。3 光纖到戶的解決途徑3.1GPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則 3.1.1 OLT建設(shè)原則 根據(jù)對(duì)OLT端局的規(guī)劃，將OLT分別放置于各地區(qū)域中心局。建設(shè)初期OLT機(jī)框及配套設(shè)備一次配置到位，其中OLT的用戶板根據(jù)實(shí)際需求配置，后期可根據(jù)用戶數(shù)量的增加擴(kuò)容用戶板卡。 3.1.2 ONU建設(shè)原則 考慮到小區(qū)和商務(wù)樓宇開(kāi)盤(pán)用戶入住率較低，初期按照總用戶數(shù)的50%確定ONU設(shè)備的型號(hào)和端口數(shù)。后期ONU的擴(kuò)容根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求逐步增加；安置小區(qū)用戶入住率較高，初期按照總用戶數(shù)的70確定ONU設(shè)備的型號(hào)和端口數(shù)。3.1.3光分路器配置原則9 考慮到終期用戶的全面覆蓋

29、，同時(shí)避免光纜的再次調(diào)整、擴(kuò)容，在初期建設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)總用戶數(shù)情況，終期ONU數(shù)量規(guī)劃ODN（Optical Distribution Network）光配線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并根據(jù)每個(gè)ONU占用1芯光纜計(jì)算，確定光分路器的配置個(gè)數(shù)，進(jìn)一步確定布放光纜的數(shù)量。根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求帶寬及用戶類(lèi)型的角度考慮，F(xiàn)TTH接入方式的總分光比定為1：64；FTTB接入方式的總分光比定為1：32。3.1.4 ODN建設(shè)原則 路由選擇原則 （1）光纜線路路由的選擇必須做到滿足通信需要、保證通信質(zhì)量、使線路安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、便于維護(hù)和施工。 （2）光纜線路路由應(yīng)盡量沿靠公路，順路取直，注意避開(kāi)公路用地、路旁設(shè)施、綠化帶和規(guī)劃

30、改道拓寬地段。 （3）光纜線路路由需要考慮有關(guān)部門(mén)發(fā)展規(guī)劃的影響。選擇的路由應(yīng)符合城鄉(xiāng)規(guī)劃部門(mén)的要求，并取得書(shū)面同意的批復(fù)文件。 （4）光纜線路路由應(yīng)選擇在地質(zhì)穩(wěn)固、地勢(shì)較平坦的地段。在平原地區(qū)，應(yīng)避開(kāi)湖泊、沼澤、排澇蓄洪地帶，盡量少穿越水塘、溝渠，不宜強(qiáng)求長(zhǎng)距離的大直線，并考慮當(dāng)?shù)氐乃推秸恋匾?guī)劃的影響。 （5）光纜線路路由一般宜避開(kāi)干線鐵路，且不應(yīng)靠近重大軍事目標(biāo)。 （6）光纜線路不宜穿越大的工業(yè)基地、礦區(qū)，并避開(kāi)挖沙取土區(qū)、磚窯等特殊地段，并盡量少穿越村莊。 （7）光纜線路盡量避開(kāi)電力、供水、煤氣、石油、暖氣等管線。 （8）光纜線路不宜通過(guò)森林、果園、苗圃及其它經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)。對(duì)于地面上的

31、建筑設(shè)施和電力、通信桿線等宜盡量避開(kāi)。3.1.5光分路器配置及設(shè)計(jì)原則10光分路比應(yīng)綜合考慮GPON系統(tǒng)的傳輸距離、MDU帶的用戶數(shù)、PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬分配來(lái)進(jìn)行選擇，根據(jù)目前舟山地區(qū)的具體情況以及各廠商設(shè)備的容量配置，一般情況下：（1）在采用FTTH（PON）模式時(shí)，光分路比宜按1:32或1:64設(shè)計(jì)；（2）在采用FTTB（PON）+ LAN模式時(shí)，光分路比宜按1:16或1:32設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮設(shè)備（OLT）每個(gè)PON口和光分路器（OBD）的最大利用率，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置。在用戶需求不明時(shí)，特別對(duì)于一級(jí)分光結(jié)構(gòu)，可按照覆蓋范圍內(nèi)住宅用

32、戶的戶數(shù)20%30%配置，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)預(yù)留光分路器的安裝位置，便于今后擴(kuò)容。對(duì)于有明確需求的住宅小區(qū)、高層建筑等，如需求達(dá)到系統(tǒng)容量的60%，光分路器可以一次性配足。對(duì)于有駐地網(wǎng)的用戶（商務(wù)樓、辦公樓、企業(yè)、政府機(jī)關(guān)、學(xué)校），光纜宜布放到駐地網(wǎng)機(jī)房。3.1.6 光分路器的安裝應(yīng)遵循以下原則 （1）無(wú)論采用何種光分路器，光分路器本身必須封裝在密封盒內(nèi)，光分路器引出光纖一般采用2.0mm外護(hù)套軟光纖，僅1：32光分路器采用0.9mm外護(hù)套軟光纖，安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)置式光分路框的光分路器，其引出光纖軟光纖長(zhǎng)度控制在600mm，安裝在墻式光分路箱的光分路器，其引出光纖軟光纖長(zhǎng)度控制在900mm，安裝

33、在戶外型落地式光分路箱的光分路器，其引出軟光纖長(zhǎng)度控制在1500mm。 （2）光分路箱的設(shè)置位置必須安全可靠，便于施工及維護(hù)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)的整體性，具有一定的通融性、靈活性，并注意環(huán)境美化和隱蔽性。 （3）光分路器安裝位置可選在小區(qū)的移動(dòng)機(jī)房、弱電豎井、樓層壁龕箱等室內(nèi)。也可以安裝在光交接箱、光分纖箱，或采用戶外型光分路箱單獨(dú)安裝，安裝位置必須安全可靠。 （4）光分路器必須安裝在具有防塵功能的箱（框）內(nèi)，可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如：戶外落地式光分路箱、戶外掛墻式光分路箱、室內(nèi)明裝掛墻式光分路箱、室內(nèi)暗裝埋墻式光分路箱、19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)置式光分路框。 （5）室外安裝箱體處于鎖閉狀態(tài)時(shí)，其

34、防護(hù)性能應(yīng)符合GB4208標(biāo)準(zhǔn)中IP65級(jí)。 （6）光分路箱（框）的容量以光分路器數(shù)與分路比的乘積表示，每個(gè)光分路箱（框）內(nèi)只能安裝同一種分路比的光分路器，不允許將不同分路比的光分路器安裝在一個(gè)光分路箱（框）內(nèi)。3.1.7 ODN光纜容量配置 光分路器與OLT之間的光纜一般為用戶主干光纜或用戶配線光纜，光纜芯數(shù)將視需安裝的光分路器數(shù)量，并考慮未來(lái)升速的需要及適當(dāng)考慮向FTTH演進(jìn)的光纜纖芯需求，可采用1：2或1：4（光分路器數(shù)量：光纜纖芯數(shù)）配置。光分路器與ONU之間的光纜一般為駐地網(wǎng)光纜，光纜芯數(shù)將根據(jù)不同的接入模式分類(lèi)配置：（1）在采用FTTH（PON）模式時(shí)，駐地網(wǎng)光纜一般以光纜接頭盒作

35、為光纜容量的遞減方式或采用光纜分支接頭箱的方式進(jìn)行光纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)。據(jù)此，光分路器至光纜接頭盒或光纜分支接頭箱間將使用大芯數(shù)光纜，大芯數(shù)光纜的纖芯數(shù)以每臺(tái)ONU配1芯；光纜接頭盒或光纜分支接頭箱至用戶宅內(nèi)ONU間的光纜在采用普通室外型光纜時(shí)按每臺(tái)ONU配2芯（用1芯、備1芯，一般為別墅區(qū)），在采用室內(nèi)小彎曲半徑光纖光纜時(shí)按每臺(tái)ONU配1芯（一般為公寓樓）。（2）在采用FTTB（PON）模式時(shí)，光分路器至MDU間的光纜纖芯數(shù)按每臺(tái)MDU配2芯（用1芯、備1芯）。公寓樓內(nèi)的入戶光纜宜采用小彎曲半徑光纖制成的室內(nèi)型光纜，建議采用ITU-T G.657A建議的光纖，其余光纜采用符合ITU-T G.652D

36、建議的光纖制成的普通室外型光纜。3.2 總體方案 根據(jù)要求，OLT設(shè)備將放置于區(qū)域骨干/匯聚機(jī)房，通過(guò)主干光纜連接放置在小區(qū)（或商務(wù)樓）機(jī)房?jī)?nèi)的分路器，主干光纜通過(guò)分光器分支后，用室內(nèi)外一體化光纜引入到用戶樓道（或弱電井）內(nèi)與ONU連接；從ONU通過(guò)五類(lèi)線入戶，采用“混線”的方式提供寬帶和語(yǔ)音的接入，如圖6所示。 圖6.1-1 FTTB接入系統(tǒng)拓?fù)鋱D 圖6.1-2 FTTH接入系統(tǒng)拓?fù)鋱D3.3 網(wǎng)管方案 本次GPON的網(wǎng)管設(shè)備部署在定海傳輸機(jī)房，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)、管理。網(wǎng)管系統(tǒng)為一臺(tái)PC臺(tái)式服務(wù)器，下掛1套N2000網(wǎng)元級(jí)管理系統(tǒng)，SDH傳輸設(shè)備仍由原有的SDH網(wǎng)管設(shè)備管理，如圖7所示。 圖

37、7. 網(wǎng)管設(shè)備連接拓?fù)?.4設(shè)備平面布置和安裝3.4.1 設(shè)備平面布置 本工程設(shè)置在匯聚機(jī)房的光電接入設(shè)備，按照設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)合傳輸和開(kāi)關(guān)電源設(shè)備統(tǒng)籌考慮，其機(jī)房設(shè)備平面布置由傳輸專(zhuān)業(yè)確定。3.4.2 設(shè)備安裝要求（1）通信線與電源線布放時(shí)應(yīng)盡量分開(kāi)，尾纖布放時(shí)最好用塑料套管套好，以防碰撞折斷。（2）設(shè)備安裝加固應(yīng)滿足抗地震7度的要求。機(jī)房?jī)?nèi)有活動(dòng)地板的，要求在活動(dòng)地板下安裝用鋼材燒焊成的機(jī)架加固底座，機(jī)架間在架頂用“C”字鋼連成一體，并做好列間以及與墻面的加固。未安裝活動(dòng)地板的機(jī)房，設(shè)備機(jī)架可直接用膨脹螺栓與地面進(jìn)行加固。3.4.3 電源和功耗（1）設(shè)備耗電量 根據(jù)華為公司提供的資料，其GPON

38、 OLT設(shè)備耗電量根據(jù)單板的配置不同設(shè)備的功耗將會(huì)不同，在工程中典型配置時(shí)，設(shè)備的耗電量如下各表所列。MA5680T設(shè)備單板功耗和重量：?jiǎn)伟迕Q(chēng)單板功耗 (W)SCUL42GPBC78OPFA31ETHA27TOPA25PRTG0.2GICG9GICF5X1CA11X2CA21BIUA5 注：（1）子架重量：MA5780T的空機(jī)柜重量為45Kg，(含風(fēng)扇、母板等)。（2）機(jī)柜尺寸：2000mmx600mmx300m 。 ONU的功耗和重量： OT925G終端設(shè)備的主要物理參數(shù)為：尺寸（寬×深×高）436mm×200mm×43.5mm工作電壓AC 100

39、V240V，1.5A，50Hz/60Hz功耗24.2W工作環(huán)境溫度-550工作環(huán)境濕度5%RH95%RH氣壓環(huán)境70kPa106kPa海拔高度4000m以?xún)?nèi)平均無(wú)故障時(shí)間>30,000hMA5620G終端設(shè)備的主要物理參數(shù)為：尺寸（寬×深×高）482.6mm×220mm×43.6mm工作電壓AC 100 V240V工作環(huán)境溫度-10+55-25+55（外掛加熱裝置）工作環(huán)境濕度5%RH 95%RH氣壓環(huán)境70kPa 106kPa海拔高度2000m 以?xún)?nèi)平均無(wú)故障時(shí)間>30,000h（2）設(shè)備電源要求本工程GPON OLT設(shè)備MA5680T所采

40、用-48V DC直流電源，為保證系統(tǒng)安全，要求采用主備兩路供電方式。華為MA5680T設(shè)備至機(jī)房開(kāi)關(guān)電源柜電力線采用聚氯乙烯絕緣銅芯線，工作電源線和工作地線采用RVVZ 1KV 125mm2），保護(hù)地線采用RVVZ 1KV 125mm2）。本工程綜合柜從交流電源柜引接主備兩路交流供電（供接口輔助設(shè)備使用），分別選取兩路16A空開(kāi)，工作電源線和工作地線采用RVVZ 1KV 316mm2，保護(hù)地線采用RVVZ 1KV 135mm2）。（3）保護(hù)接地 為保證人身安全和設(shè)備的正常運(yùn)行，本工程GPON設(shè)備的保護(hù)地和工作地要求分開(kāi)連接，機(jī)架必須接保護(hù)地。按照光纖到戶原則，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）通常安裝在用戶家中或樓宇的弱電井中，安裝方式大致有三種：安裝在預(yù)埋的綜合信息箱中、掛墻明裝方式、安裝在的桌面或用戶指定的位置。1） 光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）