【正文】 將 BPON列入其中。 2 GPON 技術(shù)概述 由于 APON 成本高、速率低、系統(tǒng)復(fù)雜，并且在傳輸 IP 數(shù)據(jù)時(shí) 需要進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換和格式的轉(zhuǎn)換， ITUT 很快推出了用于代替 APON 的 GPON 系列標(biāo)準(zhǔn)： 、 、 。GPON 的基本技術(shù)要求如下： 1）基于 GFP 幀或 ATM 信元； 2）支持對(duì)稱 /非對(duì)稱線路速率，包括對(duì)稱 622Mbit/s、 對(duì)稱（上 /下行） 155/1244Mbit/s、 622/1244Mbit/s、 155/2488Mbit/s、622/2488Mbit/s、 ，具有前所未有的高比特率； 3）最大邏輯距離和最大物理距離分別為 60 ㎞和 20 ㎞； 4）系統(tǒng)分 支比為 1： 1 1： 32 或 1： 64，最大可支持的分支比為 1： 128； 5）平均最大傳輸時(shí)延為 ； 6）上行工作波長(zhǎng) 1260~1360nm，下行工作波長(zhǎng) 1480~1500nm（單纖系統(tǒng)）或 1260~1360nm（雙纖系統(tǒng)）； 7）利用 定義的增強(qiáng)波長(zhǎng)提供其他業(yè)務(wù)； 8）線路碼型為擾碼的 NRZ 碼。圖中波分復(fù)用器 WDM 和網(wǎng)絡(luò)單元 NE 為可選項(xiàng)，用于在 OLT 和ONU 之間采用另外的工作波長(zhǎng)傳輸其他業(yè)務(wù)，如視頻信號(hào)。 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）：響應(yīng) OLT 所發(fā)出的功率控制和測(cè)距命令，并對(duì)命令作出調(diào)整；緩存所屬用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并在 OLT 所分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā)送上行方向數(shù)據(jù)。各自 ONU 根據(jù)下行數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己數(shù)據(jù)，并丟棄其它數(shù)據(jù)。信息化進(jìn)程的前進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的提高，快速推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。值得一提的是其 對(duì)環(huán)境影響和供電都要求都不高，便于了安裝和維護(hù)。 FTTH 從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類可以分為點(diǎn)到點(diǎn)（ P2P）和點(diǎn)到多點(diǎn)（ P2MP）兩種。 3） 光纖壽命長(zhǎng)久，可達(dá) 50 年。雖然有成本較銅線高的缺點(diǎn)，但隨著技術(shù)的成熟，其成本在逐漸降低，大大增加了其推廣的可行性。 其具體的工作有： 向 ONU 以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。對(duì)于位置的設(shè)置，可以和本地交換機(jī)一起設(shè)置在交換局端，也可以放置于遠(yuǎn)端。 對(duì)用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并且在 OLT 分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā) 送向上行方向的信息。因此，ONU 具有光信號(hào)和電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的功能。由于 EPON系統(tǒng)是以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò) ，所以有源光網(wǎng)絡(luò)我們就不多討論了。 總線型：總線形結(jié)構(gòu)是將光纖作為公共總線，各用戶終端通過耦合器與總線直接連接。 環(huán)形結(jié)構(gòu)：它是所有節(jié)點(diǎn)共享一條光纖鏈路，將光纖鏈路首尾相連，自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但它缺點(diǎn)是：所需光纖較多，對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的可靠性要求非常高。其中最常用的三種是 FTTH（光纖到用戶）、 FTTB（光纖到大樓）、 FTTC（光纖到路邊）。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、綜合大樓及大型娛樂場(chǎng)所，為大 中型企事業(yè)單位和商業(yè)用戶服務(wù)，并為其提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等寬帶業(yè)務(wù)。 （四） 接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ODN 的基本結(jié)構(gòu)：根據(jù)光分路器（ OBD）的連接方式，網(wǎng)絡(luò)可組成很多種結(jié)構(gòu)，而星型和樹型是最普遍的。 圖 2－ 2 星型結(jié)構(gòu) 關(guān)于樹型結(jié)構(gòu)，樹型結(jié)構(gòu)可分為兩種： 1)OLT 與 ONU 按照一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)配置，也就是一個(gè) OLT 連接多個(gè) ONU，并且中間有一個(gè) POS。而缺點(diǎn)是光分路器后的光纜數(shù)量、對(duì)管道需求量很大。 圖 2－ 4 多級(jí)聯(lián)樹型 三 鐘家營(yíng)小區(qū) 本地 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行數(shù)據(jù) 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 （一） 鐘家營(yíng)小區(qū) 本地平面圖及局所位置 鐘家營(yíng) 小區(qū)位于 保定 東區(qū) 。 (特殊標(biāo)注除外 )。需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大。 （三） 現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況 現(xiàn)行小區(qū)的用戶接入方式為 ADSL 接入方式 ,其屬于銅線寬帶接入。其優(yōu)點(diǎn)是帶寬相對(duì)較大、連接簡(jiǎn)單、成本較小。從而成功避免了相互之間的干擾。但它們的缺點(diǎn)是覆蓋面有限，并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對(duì)稱的，上行傳輸數(shù)據(jù)傳輸速度較低。由于 ADSL 使用的是高頻信號(hào)，所以在兩端還都要使用 ADSL 信號(hào)分離器（ Demultipexer），將北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 ADSL 數(shù)據(jù)信號(hào)和普通音頻電話信號(hào)分離開，以免用戶打電話的時(shí)候出現(xiàn)噪音干擾的現(xiàn)象。 四 建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性 （一 ） 成 熟的 GPON 技術(shù) 目前， GPON 技術(shù)已經(jīng)很成熟了 ，它的體現(xiàn)主要為：經(jīng)過各組織的標(biāo)準(zhǔn)制定、運(yùn)營(yíng)商設(shè)備商的努力拓展、 GPON 的芯片和光模塊性能成熟，并且在中國(guó)電信的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)了 GPON 芯片級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的互通。 由于前期 業(yè)務(wù) 需求量不會(huì)達(dá)到百分之百，所以在光交箱 里只放置一個(gè) 1分 64的分光器。 3） 視頻業(yè)務(wù)：當(dāng)前用戶的視頻業(yè)務(wù)為電視臺(tái)提供的 CATV，但正在向 DTV方向轉(zhuǎn)移，由于政策關(guān)系，通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與上訴業(yè)務(wù)無太大關(guān)系。 五 鐘家營(yíng) 小區(qū) GPON 光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 （一） 接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 鐘家營(yíng) 小區(qū)的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 從鐘家營(yíng)原有 OLT機(jī)房新放一條 12芯光纜至鐘北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 家營(yíng)小區(qū)光交箱。 圖 51 接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) （二） 設(shè)備選型 GPON 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是有 OLT（光線路終端）、 ODN（分配網(wǎng)絡(luò)）、 POS（光分路器）、 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成。通常 ODN 是由光連接器、光分路器、波分復(fù)用器、光衰減器、光濾波器和光纖光纜等無源光器件組成的無源光分配網(wǎng)絡(luò)?？杉?jí)聯(lián) DSLAM、 MSAN 及遠(yuǎn)端接入設(shè)備，直連 BRAS 組網(wǎng)。 滿足 FTTH 光纖到戶、 FTTB 光纖到樓、基站傳輸、 IP 專線互聯(lián)、批發(fā)等組網(wǎng)需求。 提供的接口類別有網(wǎng)絡(luò)接口、業(yè)務(wù)接口、維護(hù)接口。 具有強(qiáng)大的 QOS 能力。提供高速接入 網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率是 100Mb/s。 HG813使家庭用戶和 SOHO 用戶可透過光學(xué)上游的 IP 連接 IPTV 網(wǎng)絡(luò)。華為 HG813完全符合 “ 光纜的房子 ” （光纖到戶）技術(shù)所要求的標(biāo)準(zhǔn)，符合 ITU T 標(biāo)準(zhǔn)的 GPON 標(biāo)準(zhǔn)兼容。 應(yīng)用適用性：可靈活應(yīng)用于 FTTH 模式、視頻監(jiān)控、網(wǎng)吧接入等。 圖 54 無源分分光器 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 1310nm8 . 6 ～9 . 5 177。 km)阻 礙了高速率、遠(yuǎn)距離通信的發(fā)展性能1550nmλ c c ≤1 2 6 0 1310 1 3 1 0 或1 5 5 0常規(guī) 單模光纖的性能及應(yīng)用：零色散波長(zhǎng)工作波長(zhǎng)最大衰減系數(shù)（d B / k m )最大色散系數(shù)（p s / ( n m 根據(jù)式 帶寬計(jì)算公式： 式 (5－ 1) 推薦經(jīng)驗(yàn)值：最大并發(fā)率： 70%（這個(gè)數(shù)值比實(shí)際值偏大一點(diǎn)）。 PSTN 業(yè)務(wù)，所耗帶寬很小，可以暫不做計(jì)算。 表 51 G． 652 光纖性能及應(yīng)用 光通道損耗 =光纖衰耗 +光分路器插損 +活接頭損耗 +死接頭損耗 +損耗富余 度 上行帶寬 =用戶數(shù) *最大并發(fā)率 *每用戶帶寬 *用戶瀏覽特性值 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 光分路器插損取 1*64 為 。 表 53 損耗 明細(xì) 分光器1： :64 光纖長(zhǎng)度 主干 +配線 熔纖點(diǎn)數(shù)目 法蘭盤 個(gè)數(shù) 光纜富余度≤ 5km 合計(jì) 單位損耗 1 數(shù)量 1 6 2 合計(jì) 1 （五） IP 地址分配 1 IP 地址概述 IP 地址包含許多方面，如構(gòu)建 IP 地址的計(jì)算、為數(shù)據(jù)到達(dá)目的地指定的 IP 地址類以及公有和私有 IP 地址。 為類分配 IP 地址稱為有類編址，在早期 inter 中類是有互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)指派機(jī)構(gòu)（ IANA）確定的，每個(gè) IP 地址都分為網(wǎng)絡(luò) ID和主機(jī) ID。然而，需要保留網(wǎng)絡(luò)號(hào)得全 0（ 00000000）和全 1（ 11111111），他們不能用作網(wǎng)絡(luò)地址。第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的其余 6 為可以填入 1 和 0。 3 公有和私有 IP 地址 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的 互聯(lián)是通過 Inter 彼此連接的，而另一些網(wǎng)絡(luò)則是私有的。這一機(jī)制最初是由 InterNIC（ Inter網(wǎng)絡(luò)信息中心）的組織來負(fù)責(zé)，后來這一機(jī)構(gòu)演變成為 IANA 仔細(xì)管理 IP地址的剩余供應(yīng)，以確保不會(huì)出現(xiàn)公用地址重復(fù)的 情況。但是北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 由于許多私有網(wǎng)絡(luò)與公有網(wǎng)絡(luò)共存，因此是禁止占用 “ 任意地址 ” 。 Inter 路由器被配置成丟棄私有地址（即不被路由到公網(wǎng)中）。因?yàn)榇诵^(qū)是作為實(shí)驗(yàn)的 目的來運(yùn)行 GPON 的，所以我們?yōu)樾^(qū)分配一個(gè) C 類的地址池。就可以發(fā)送用戶名和密碼到認(rèn)證服務(wù)器 , 認(rèn)證服務(wù)器通過認(rèn)證后，用戶就可以正常上網(wǎng)了，就是 PPPOE 撥號(hào)成功的全部過程 , 這個(gè)過程中間， PON只是一個(gè)傳輸通道，不參與的 IP 分配。冗余可以是整個(gè) PON 的冗余，也可以是某一部分的冗余，但是在通信的高要求、高成本的情況下，我們是采用低成本高效率的冗余，而對(duì)于將整個(gè) PON 來進(jìn)行冗余，那么成本將是很昂貴的，下面將提到 4 種 類型的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)拓?fù)浞绞絹碜霰容^，比較那種方案最好如圖所示： 圖 59 主干冗余 圖 510 OLT PON 口冗余 1： N 光分路器 1： N 分光器 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 511 分支冗余 圖 512 樹冗余 在計(jì)算中我們采用 Uc 表示器件 c 的不可用性， Ug 為一組關(guān)聯(lián)器件的不可用性。 Utrunk=1（ 1uolt_Tx）（ 1uolt_Rx） (1utrunk) 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 Ubranch=1 （ 1uonu_Tx ）（ 1uonu_Rx ）（ 1ubranch) 類似的我們可以得出分支組的不可用性為： 式 (5－ 4) 這里的 uonu_Tx 為 ONU 發(fā)射機(jī)的不可用性， uonu_Rx 為 ONU 接收機(jī)的不可用性， ubranch 為分支光纖的不可用性。這種保護(hù)方案的重要優(yōu)點(diǎn)是：在正常情況下，主用和備用部分均可用來傳送業(yè)務(wù)，也就是 PON 具有兩倍的容量。不同的接入網(wǎng)所應(yīng)用環(huán)境的需要而采用不同的保護(hù)倒換方案。 EPON 系統(tǒng)是采用時(shí)鐘標(biāo)簽來進(jìn)行系統(tǒng)同步的。下行時(shí)間標(biāo)簽封裝在 OLT 發(fā)給 ONU 的包含 ONU 發(fā)送開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的 GATE MAC 控制中（下行 MPCP 幀有兩種， GATE、 REGISTER），并以此來控制 OLT 和 ONU 的系統(tǒng)時(shí)鐘同步。 通過成熟的 GPON 技術(shù)接入，和詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。 參考文獻(xiàn) [1] 吳承治、徐敏毅 .光接入網(wǎng)工程 [M]. 人民郵電出版社 .1998 年 5 月 [2] 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