【正文】
誤解。(BPON)BPON以前也稱為APON(基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)),它是上世紀(jì)90年代中期由一些大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商同它們的主要設(shè)備供應(yīng)商組成的全業(yè)務(wù)接入聯(lián)盟,為應(yīng)用于寬帶接入的PON設(shè)備定義的一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)。PON中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)靠的是復(fù)雜光傳輸系統(tǒng)技術(shù)。OLT和ONU之間的雙向通信可以采用空分、波分和時(shí)分等方式實(shí)現(xiàn)。 PON的基本結(jié)構(gòu),局端設(shè)備通常稱為光線路終端(OLT),用戶端設(shè)備稱為光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),連接兩者之間的部分稱為光配線網(wǎng)(ODN)。PON是指(光配線網(wǎng))中不含有任何電子器件及電子電源。而各家運(yùn)營商也充分意識(shí)到了該領(lǐng)域市場的潛力,已逐步將開發(fā)和服務(wù)重心都轉(zhuǎn)移到了IPTV(網(wǎng)絡(luò)電視)、VOD(視頻點(diǎn)播)等新型業(yè)務(wù)方面,而當(dāng)前比較主流的ADSL式的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要,如遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、數(shù)字電視、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)至少需要7Mbit/s的帶寬,而高清晰數(shù)字電視(HDTV)更是需要至少20Mbit/s的帶寬,因此在我國有極大的發(fā)展空間。 (2)FTTH本快速下降:之所以FTTH得不到大規(guī)模的推廣,其最主要的障就是設(shè)備、材料的成本過高,但是隨著近年來光通信技術(shù)的不斷發(fā)展,光通信產(chǎn)品價(jià)格不斷下降,F(xiàn)TTH的成本也因此得到進(jìn)一步的下降。歐盟36個(gè)國家包括俄羅斯有近810萬FTTH/B用戶。2010年底北美的用戶數(shù)超過700萬。韓國從2003年開始發(fā)展實(shí)地試驗(yàn),2004年韓國提出了為期6年的BCN計(jì)劃,該計(jì)劃投入804億美元建設(shè)遍及全國的通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)對(duì)國內(nèi)及國際市場的分析和預(yù)測,發(fā)展FTTH將成為未來45年內(nèi),將成為促進(jìn)光纖到戶中國電信業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的機(jī)遇。雖然ADSL已成為一種主流寬帶接入技術(shù),但ADSL卻無法提供高清晰度或交互式視頻服務(wù)。s FTTH access technology. Third, focus on the EPON system reference architecture,multiplexing principles, protocol stack, the frame structure and external interface, providing the theoretical support for EPONbased FTTH construction.Fourth, the bination of FTTH access technology, EPON principles, and FTTH constructionrelated requirements, this paper describes A the construction of residential fiber to the home as an example. Keywords: PON。本設(shè)計(jì)介紹了A小區(qū)光纖到戶建設(shè)的實(shí)例。二 本設(shè)計(jì)闡述了光纖到戶接入實(shí)現(xiàn)的主要手段PON,并對(duì)PON的基本結(jié)構(gòu)和分類進(jìn)行了分析。 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目 基于EPON技術(shù)的光纖到樓/戶的小區(qū)寬帶接入網(wǎng)的研究與設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 通信工程 指導(dǎo)教師 學(xué) 院 計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院 答辯日期 2012年 基于EPON技術(shù)的光纖到樓/戶的小區(qū)寬帶接入網(wǎng)的研究與設(shè)計(jì)FTTB/FTTH access technology research and design based on EPONXxx63 / 68摘 要 近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和快速發(fā)展,人們?nèi)找嬖鲩L的通信需求對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的交換和傳輸能力提出更高的要求,但骨干網(wǎng)傳輸速率和交換能力的提高使得接入網(wǎng)成了整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。通過對(duì)幾種接入技術(shù)的比較,得出了目前EPON是最為適合我國的國情,并且能在我國得到大力發(fā)展的接入技術(shù)。關(guān)鍵詞:無源光網(wǎng)絡(luò);EPON;FTTH; Abstract In recent years, the development of internet is being more and more popular and the faster. People39。FTTH。與其他的接入技術(shù)相比,光纖接入的帶寬能力是無法比擬的,若在通信網(wǎng)絡(luò)中使用光纖代替銅纜可以帶來很多優(yōu)勢,消除電信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,降低維護(hù)的成本,易于業(yè)務(wù)整合提供新的業(yè)務(wù),提高信號(hào)傳送質(zhì)量和可靠性等諸多好處。 FTTH技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀目前FTTH在國際市場上己經(jīng)開始得到較大規(guī)模的商用,技術(shù)方面也趨于成熟,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景及市場價(jià)值。%,世界排名第一:2010年底FTTH用戶數(shù)達(dá)980萬,世界排名第三。2010年北美寬帶用戶的下行速率平均增長了34%。FTTH/B家庭/建筑物覆蓋數(shù)近3300萬如果不包括俄羅斯在內(nèi), FTTH/B用戶數(shù)為390萬,家庭/建筑物覆蓋數(shù)為2230萬。近年來,光通信產(chǎn)品價(jià)格迅速下跌,光模塊的價(jià)格與往年相比,己經(jīng)由1000—2000元跌落到目前的200—300元。據(jù)電信行業(yè)的權(quán)威人士推算:如果未來我國FTTH用戶數(shù)量按1億計(jì)算的話,那么通訊設(shè)備和終端的市場規(guī)模將達(dá)1500億元,電信運(yùn)營行業(yè)收入每年將近1500億元,連帶的輻射作用(對(duì)器件、芯片、光纖光纜、材料、業(yè)務(wù)應(yīng)用的拉動(dòng))每年有500—1000億元,總計(jì)每年拉動(dòng)市場2000—2800億元。ODN(Optical Distribution Network)是OLT和ONU之間的光傳輸物理通道,通常由光纖光纜、光纜連接器、光分路器以及安裝這些器件的配套設(shè)備組成。ODNOLTONU 局端 終端 PON的基本模型 局端作為業(yè)務(wù)提供點(diǎn)對(duì)上與各業(yè)務(wù)主干網(wǎng)相連,對(duì)下與所覆蓋區(qū)域里的眾多用戶進(jìn)行鏈接??辗址绞綄?shí)際上就是雙纖方式,時(shí)分和波分為單纖方式,通常采用1310nm/1550nm波分方式。PON中有多種實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方法,如時(shí)分多址(TDMA)、波分多址(WDMA)、副載波多址(SCMA)和碼分多址(CDMA)等,其中最主要的是TDMA。該標(biāo)準(zhǔn)以ATM作為傳輸協(xié)議,速率為155Mbit/s的PON系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范,即APON。BPON能提供以太網(wǎng)接入、視頻分配、高速租用線等寬帶業(yè)務(wù),目前在美國和日本等國已經(jīng)開始商用,在日本己經(jīng)敷設(shè)了約50萬線。由IEEE EFM(Ethernet in the first mile)研究小組制定完成,并于2004年6月IEEE協(xié)會(huì)正式通過。首先,EPON提供了多業(yè)務(wù)支持:可以提供數(shù)據(jù)、租用線、電話、IPTV和CATV等多種典型業(yè)務(wù)。隨后,ITUT也介入到這一新標(biāo)準(zhǔn)的制定工作中來,()。由于采用GFP映射,GPON的傳輸匯聚層本質(zhì)上是同步的,并使用SDH標(biāo)準(zhǔn)的125us幀,因而使得GPON可以直接支持TDM業(yè)務(wù)。傳輸距離最大20km,支持的光分路比在3264之間。在EPON/GEPON中,傳送的是可變長度的數(shù)據(jù)包。支持的光分路比大于16。隨著多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)等新的IP服務(wù)質(zhì)量(Qos)技術(shù)的采用,也可提供一定的Qos保證。因此能更簡單、通用、高效地支持全業(yè)務(wù)。但是標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜且開發(fā)較晚,技術(shù)尚不成熟,其成本相對(duì)EPON仍顯較高,目前未到達(dá)商品化階段。 PON的發(fā)展趨勢 APON最成熟,但業(yè)務(wù)提供能力有限、性價(jià)比低,無法滿足長遠(yuǎn)的發(fā)展,不建議大力發(fā)展,僅滿足某些特定區(qū)域的接入需求。 EPON的參考結(jié)構(gòu) 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)。ONU/ONT為用戶提供接入的功能: ; ,并作相應(yīng)的調(diào)整; ,并在OLT分配的發(fā)送窗巾掃向上行方向發(fā)送; 。EPON的主要特點(diǎn)有: ,從而降低了設(shè)備成本和運(yùn)行成本; ; ,按64個(gè)ONU計(jì)算返回的上行業(yè)務(wù)速率可超過800Mbit/s; ,無須外場電子設(shè)備,使安裝部署工作得以簡化; ;。受本文的范圍所限,不介紹WDMA技術(shù)。ONT根據(jù)時(shí)隙分配幀,在OLT分配給它的時(shí)隙中發(fā)送自己的上行信號(hào)。各個(gè)ONU根據(jù)各自的LLID(Logical Link Identifier)提取屬于自己的數(shù)據(jù)信息。 EPON的幀結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上新增了LLID( Logical Link Identifier 邏輯鏈路標(biāo)記),用于在OLT上標(biāo)識(shí)ONU。接收GATE消息并反饋REPORT消息的實(shí)體我們稱為邏輯鏈路。在EPON系統(tǒng)中。完成OLT與ONU之間以及ONU與ONU之間的通信。很明顯一個(gè)ONU所包含LLID的數(shù)量對(duì)系統(tǒng)的性能有很大的影響。EPON下行為廣播方式,所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù),但是通過LLID來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù),ONU通過過濾來接受屬于自己的數(shù)據(jù)。說明:光終接設(shè)備是指終結(jié)光信號(hào),向用戶側(cè)提供其他非光纖介質(zhì)接口(例如雙絞線接口)的設(shè)備,主要指DSLAM設(shè)備、AG設(shè)備。光纖到樓層/單元?jiǎng)t是指光纖延伸到了距離用戶更近的樓層或單元內(nèi)。FTTV是指在進(jìn)行農(nóng)村信息化建設(shè)過程中,光纖到達(dá)行政村,有條件的區(qū)域到達(dá)自然村。 FTTx的典型建設(shè)模式目前,F(xiàn)TTx存在以下五種典型建設(shè)模式:(1) FTTH(PON)FTTH(PON) 建設(shè)模式是指采用PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到戶,每個(gè)家庭用戶部署一個(gè)ONU,單個(gè)ONU(ONT)為單個(gè)家庭用戶提供數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)。(3) FTTB/C(PON)+DSLFTTB/C(PON)+DSL建設(shè)模式是指采用PON技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到樓宇(樓頭)或光纖到樓邊(樓旁路邊),在樓宇部署支持多用戶的ONU,ONU到最終用戶采用雙絞線DSL接入。光纖到小區(qū)后,最后一段采用雙絞線DSL接入。(5) FTTV(PON/P2P)+DSLFTTV(PON/P2P)+DSL建設(shè)模式是指通過光纖到行政村或光纖到自然村,可采用PON或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖方式進(jìn)行建設(shè)。對(duì)于FTTCab模式,光纖到達(dá)交接箱位置,考慮到覆蓋用戶數(shù)較多。FTTB目前采用FTTB建設(shè),使用較多的是16或24個(gè)以太網(wǎng)接口的ONU,采用EPON技術(shù)部署時(shí),分光比按1:16部署,考慮70%的利用率,采用EPON技術(shù)部署時(shí),平均每用戶可獲得35 Mbit/s對(duì)稱帶寬。銅線距離在500m以內(nèi)時(shí),理論上(實(shí)驗(yàn)室測試)采用ADSL2技術(shù)用戶線路,帶寬可達(dá)下行20Mbit/s,;采用VDSL2技術(shù)時(shí),用戶線路帶寬達(dá)到下行60Mbit/s,上行20Mbit/s,甚至更高。由此可見,光纖到戶的帶寬擴(kuò)展提升能力的優(yōu)勢是無可比擬的。電信運(yùn)營商寬帶接入幾個(gè)主要建設(shè)方式的平均單位造價(jià)情況如表23所示。其中由于運(yùn)營商不同、地域的租房價(jià)格不同、人員費(fèi)用等因素差距較大等原因,不便進(jìn)行量化對(duì)比,只進(jìn)行定性分析。例如:樓道交接間或豎井間是共用空間,維護(hù)困難、易遭損壞;FTTC占地多、租房難等。廣義上的FTTH泛指FTTH的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,根據(jù)用戶單元在接入網(wǎng)中所處的地診點(diǎn)差異,分為光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到戶(FTTH)和光纖到辦公室(FTTO)。SDH的最新發(fā)展趨勢是支持以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)接口的映射,于是SDH逐漸發(fā)展成為多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)。特別是集成了VC級(jí)聯(lián)、通用成幀協(xié)議(GFP)、動(dòng)態(tài)鏈路容量調(diào)整機(jī)制(LCAS)三種標(biāo)準(zhǔn)功能的新一代MSTP,不僅能大大增強(qiáng)自身靈活有效支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力,而且可以將核心職能光網(wǎng)絡(luò)的職能特征擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣,增強(qiáng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能范圍和效率。鑒于這種方案基于同步工作,抖動(dòng)要求嚴(yán)格,設(shè)備成本較高,而且靈活生成業(yè)務(wù)的能力不足,因此主要適用于局間或匯聚點(diǎn)(POP)間以及大型企事業(yè)用戶的點(diǎn)到點(diǎn)通信。采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是:已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用都與以太網(wǎng)兼容,性能價(jià)格比好,可擴(kuò)展性強(qiáng),容易安裝開通以及可靠性高等。由于計(jì)費(fèi)、質(zhì)量、管理、安全等多種因素,以太網(wǎng)作為公用網(wǎng)接入方式尚需進(jìn)一步改進(jìn),主要是因?yàn)橐蕴W(wǎng)技術(shù)的固有機(jī)制不提供端到端的包時(shí)延、包丟失率和帶寬控制,難以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,缺乏安全機(jī)制保證等。特別是隨著光纖向用戶日益推進(jìn),其綜合優(yōu)勢越來越明顯。維護(hù)方面:由于FTTH直接面向用戶,用戶數(shù)量較大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)清晰合理,滿足維護(hù)方便的要求。光交接箱設(shè)置于大樓的旁邊,一臺(tái)光交接箱可覆蓋周圍幾棟大樓,作為光接入網(wǎng)絡(luò)中的一級(jí)匯聚點(diǎn);光分纖盒設(shè)置于大樓的樓層內(nèi),也可設(shè)置在大樓的線井內(nèi),一個(gè)分纖盒可覆蓋2~3個(gè)樓層,作為光接入網(wǎng)絡(luò)中的二級(jí)匯聚點(diǎn);若某些大樓用戶數(shù)較多,可在大樓內(nèi)設(shè)置專用光交接箱,此時(shí)光交接箱也可用ODF架代替,放置于安全的地方。 光分路器設(shè)置從資源利用率角度看,為減少光纖的占用,光分路器應(yīng)盡量靠近用戶端,且可采用多級(jí)分光;從維護(hù)角度看,光分路器不應(yīng)設(shè)置的過于零散,并且太靠近用戶,將給維護(hù)管理帶來不便。 ONU設(shè)置ONU單元與可選裝的后備電池(放電時(shí)間按2小時(shí)設(shè)計(jì))~起安裝在用戶智能盒中。FTTH加快了“數(shù)字家庭”的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和信息化進(jìn)程。FTTH主干光纜長度一般在200米~1000米左右,光纜適合管道和架空敷設(shè)。在樓道光分纖盒側(cè),用戶尾纖與配線光纜通過適配器連接,用戶尾纖兩側(cè)預(yù)配SC/APC端頭。 室內(nèi)阻燃光纜(一般用于特殊環(huán)境的樓內(nèi)光纜) 光纜芯數(shù):6~72芯; 光纜結(jié)構(gòu):阻燃PVCb護(hù)層; 使用特點(diǎn):非耐壓,柔軟,阻燃,適用于重要機(jī)房等消防場所; 敷設(shè)方式:室內(nèi)槽道和卡墻敷設(shè)。 樓道分纖盒 型號(hào):待定,要求防水、防塵、防盜; 尺寸:建議為255X 14045(姍); 分纖后最多可供12戶用戶使用。樓道分纖盒可2~4層設(shè)置一個(gè),負(fù)責(zé)分纖