【正文】 光纜利用原有管道敷設(shè)至小區(qū)新建光纜交接箱。采用一級(jí)分光方式，分光器采用 1： 16 平面波導(dǎo)型，本工程先期在小區(qū)新建光纜交接箱內(nèi)安裝 1 臺(tái)，以后視用戶需求情況再進(jìn)行擴(kuò)容。C 環(huán)境濕度： 10％～ 90％ 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 組網(wǎng) 方案 FTTB 模式組網(wǎng)方案 分光器IP 承載網(wǎng) 光纖O L TO N UN G N光纖光纜交接箱高新局 室外箱體U T P 五類線分光器承載網(wǎng) 光纖光纖光纜交接箱高新局 室外箱體五類線 (1)中心機(jī)房子系統(tǒng)：局端設(shè)備采用烽火 OLT（ AN511602），安裝在江北高新局機(jī)房，采用 1000BASEPX20 物理接口，直流 48V 供電。 AN5006 是一款高帶寬、多業(yè)務(wù)綜合遠(yuǎn)端機(jī)。 EPON 業(yè)務(wù)接口：每個(gè) EC2 卡有 2 個(gè) EPON 局端光路接口 (PON 口 )，采用 SC/PC型連接器，光線路最大上下行速率可達(dá) ，每個(gè) PON 口的最大分路比為1:64，即經(jīng)過(guò)分路器后，最多能帶 64 個(gè) ODU(遠(yuǎn)端設(shè)備 )。 AN511602 對(duì)外接口如下： 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (1)業(yè)務(wù)接口 10/100/1000 BaseT 以太網(wǎng)上聯(lián)接口： GUPE7 上聯(lián)卡上有 7 個(gè)， GUP7 上聯(lián)卡有 3 個(gè)，速率為 10/100/1000M 自適應(yīng)，采用 RJ45 型接口，傳輸距離為 100m。核心交換卡的交換矩陣對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，再通過(guò) EPON 接口卡送往相應(yīng)的 ONU。 設(shè)備正面共有 20 個(gè)槽位。 上聯(lián)接口模塊：其中千兆上聯(lián)接口提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， E1 上聯(lián)接口提供 TDM 語(yǔ)音業(yè)務(wù)。 技術(shù)要求： EPON設(shè)備能支持多種業(yè)務(wù)傳送，包括語(yǔ)音、高速率數(shù)據(jù)、電視業(yè)務(wù)。 (7)開放性 :為保證各供應(yīng)商的產(chǎn)品協(xié)同運(yùn)行，同時(shí)考慮投資者的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，本系統(tǒng)必須是開放式系統(tǒng)，并結(jié)合相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 (2)可靠性 :必須考慮采用成熟的技術(shù)與產(chǎn)品，在設(shè)備選型和設(shè)計(jì)各方面都盡量減少故障的發(fā)生口 (3)可維護(hù)性 :可維護(hù)性是當(dāng)今應(yīng)用系統(tǒng)成功與否的重要因素。 支線線路 主線線路 ONU ONU ONU 用戶終端箱 OBD裝在 室內(nèi)或室外 一級(jí)光交接箱 OBD 二級(jí)光交接箱 OBD 光分纖箱 OBD ODB OLT ODF 一級(jí) 配光纜 二級(jí) 配光纜 主干光纜 ODN 局端 用戶端 用戶 1 用戶 2 用戶 3 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 3－ 8 小區(qū) FTTH 模式 小區(qū) FTTB+LAN 模式 對(duì)于 FTTB 模式， ONU 設(shè)置在樓道，一般需要配合樓道交換機(jī)進(jìn)行業(yè)務(wù)的接入，光分路器的設(shè)置建議與 FTTH 方式相同。此種方式比較適合于多層或小高層公寓樓等。 網(wǎng)絡(luò)側(cè) 用戶側(cè) R/S ODN ONU 1 ONU n 用戶光纜網(wǎng) S/R ONU 2 ONUn OLT OBD OBD OBD 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) ODN 與用戶光纜網(wǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系 邏輯上， ODN 由饋線光纖、光分路器和支線組成，而用戶光纜在物理結(jié)構(gòu)上通?？煞譃槿齻€(gè)部分，即主干光纜、配光纜、駐地網(wǎng)光纜。 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 23 FTTH 光配線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 第 3 章 EPON 實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)原則和 小區(qū)通信中的主要應(yīng)用模式 ODN 基本結(jié)構(gòu) 光分配網(wǎng)絡(luò)（ ODN）是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，按照光分路器的連接方式可以組成多種結(jié)構(gòu)，其中，星形和樹形為最常用結(jié)構(gòu)。其物理接口應(yīng)采用 1000BASEPX20，其特性為 ： 1） 1000BASEPX20 為點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖傳輸； 2） 1000BASEPX20 上下行方向使用同一根光纖。 網(wǎng)絡(luò)參考模型 以太網(wǎng)無(wú)源光網(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)，其典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹型或星型，由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的 OLT、光分配網(wǎng) (ODN)和用戶側(cè)的 ONU 組成，如圖 1 所示，圖 2 為 EPON 協(xié)議分層和 OSI 參考模型間的關(guān)系。 OLT( Optical Line Terminal)放在中心機(jī)房 (CO，Central Office),ONU(Optical Network Unit)放在網(wǎng)絡(luò)接口單元 (NIU:Network Interface Unit)附近或與其合為一體。 本課題研究的內(nèi)容 本課題研究主要包括了以下內(nèi)容 : (1)分析 了 四種光纖到戶的技術(shù) BPON(ATMPON),EPON (EtherPON),GPON (GigabitPON), P2PEthemet各自的優(yōu)缺點(diǎn)和 EPON技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況。 適合分散用戶接入，業(yè)務(wù)開通率高，投資回收快 。由于 GPON標(biāo)準(zhǔn)是 ITU在APON標(biāo)準(zhǔn)之后推出的，因此 G984標(biāo)準(zhǔn)系列不可避免的沿用了 G983標(biāo)準(zhǔn)的很多思路。 GEM (GPON Encapsulation Method)是 GPON定義的專有的適配協(xié)議，它的提出源于 GFP的通用成幀 思想。 由于最早的 EPON標(biāo)準(zhǔn)基于 100M快速以太網(wǎng)傳送，市場(chǎng)上很多被稱為 EPON的產(chǎn)品實(shí)際上都是基于百兆以太網(wǎng) PON技術(shù)，為區(qū)別于原有的技術(shù)和產(chǎn)品，一般基于千兆 以 太網(wǎng)的 PON技術(shù)被稱為 GEPON。 EPON以以太網(wǎng)為載體，采 用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸方式，下行速率為 IGb it/s，上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。 BPON的特點(diǎn)在于多業(yè)務(wù)和靈活的組網(wǎng)。它同時(shí)具備了 PON和以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，成為 FTTP/FTTH領(lǐng)域中的熱門技術(shù)。 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) (PON)自從在 20世紀(jì) 80年代被采用至今己經(jīng)歷經(jīng)幾個(gè)發(fā)展階段，電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商開發(fā)了多種協(xié)議和技術(shù)以使 PON解決方案能更好的滿足接入網(wǎng)市場(chǎng)要求。以太網(wǎng)的缺 點(diǎn)是必須在用戶集中的區(qū)域刁能確保接入的成本低廉，布線電纜不能夠太長(zhǎng)。其中 ADSL最適合家庭用戶。 （ 3）服務(wù)范圍大。這是因?yàn)槿藗儗?duì)一種事物的認(rèn) 識(shí)和接受是有漸進(jìn)過(guò)程的，此外更重要的兩個(gè)因素是網(wǎng)絡(luò)所提供的業(yè)務(wù)和價(jià)格，這兩點(diǎn)缺一不可，當(dāng)然運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備提供商正在共同努力來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講，如何應(yīng)用 EPON 技術(shù) 來(lái)提升盈利能力、改善服務(wù)水平是真正目的所在，如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中引入 EPON、如何讓 EPON 與現(xiàn)有業(yè)務(wù)、未來(lái)業(yè)務(wù)相融合；先進(jìn)的技術(shù)如何轉(zhuǎn)化成先進(jìn)生產(chǎn)力是目前的關(guān)鍵課題。它的最大優(yōu)勢(shì)就是繼承了以太網(wǎng)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，所以成本相對(duì)較低，被業(yè)界看好。 EPON 結(jié)構(gòu)在傳輸途中不需電源，沒(méi)有電子部件，因此容易鋪設(shè)，基本不用維護(hù)，長(zhǎng)期運(yùn) 營(yíng)成本和管理成本的節(jié)省很大； EPON 系統(tǒng)對(duì)局端資源占用很少，模塊化程度高，系統(tǒng)初期投入低，擴(kuò)展容易，投資回報(bào)率高； EPON 系統(tǒng)是面向未來(lái)的技術(shù)，大多數(shù) EPON 系統(tǒng)都是一個(gè)多業(yè)務(wù)平臺(tái)，對(duì)于向全 IP 網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡是一個(gè)很好的選擇。 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 章 緒論 小區(qū)中的接入技術(shù) 目前國(guó)內(nèi)城市住宅小區(qū)寬帶接入主要采用以下幾種 方式 :固定電話 線路的xDSL(數(shù)字用戶線路 )技術(shù)、基于現(xiàn)有有線電視線路 (HFC)的 Cable Modem（電纜調(diào)制解調(diào)器 )技術(shù)、以太網(wǎng)接入技術(shù)、固定無(wú)線接入方式 LMDS(本地多點(diǎn)分配系統(tǒng) )、光纖接入技術(shù)等每一種技術(shù)都有其特點(diǎn)。由于其自身網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 問(wèn)題，當(dāng)末端的用戶數(shù)量增大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的性能將急劇下降，而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看， HFC的帶寬沒(méi)有提高潛力，不適合于在智能小區(qū)中作為寬帶接入網(wǎng)的接入方式 。 FTTH這個(gè)名詞僅僅界定了“光纖到戶”，具體采用什么樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、用什么方法實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的接入都沒(méi)有界定，因此目前有很多種技術(shù)都可以實(shí)現(xiàn)光纖 到戶 FTTH. 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上看， FTTH可以分為點(diǎn)到點(diǎn) (以下簡(jiǎn)稱 P2P)和點(diǎn)到多點(diǎn) (以下簡(jiǎn) 稱P2MP)兩種。以太(Ethemet)技術(shù)經(jīng)過(guò) 20年的發(fā)展，以其簡(jiǎn)便實(shí)用，價(jià)格低廉的特性，幾乎已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并在事實(shí)上被證明是承載 IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。 APON可以通過(guò)利用 ATM的集中和統(tǒng)計(jì)復(fù)用， 再結(jié)合無(wú)源分路器對(duì)光纖和光線路終端的共享作用，使成本比傳統(tǒng)的以電路交換為基礎(chǔ)的 PDH/SDH接入系統(tǒng)低 20～ 40%。 (2) Ether PON(EPON) EPON是基于以太網(wǎng)、利用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸承載多種業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)信號(hào)的一種網(wǎng)絡(luò)形式，即 PON光纖中傳輸?shù)氖情L(zhǎng)度變化的以太網(wǎng)幀信號(hào)。通過(guò)選擇合適的接入控制算法，使得 EPON可以傳送 TDM等時(shí)間敏感性業(yè)務(wù)。 GPON仍然是一個(gè) TDMA系統(tǒng)，繼承了 BPON的動(dòng)態(tài)帶寬分配等 OAM機(jī)制。下行 。在 P2PEther方式中，通過(guò)擴(kuò)充的以太網(wǎng) OAM協(xié)議，可以通過(guò)局端交換機(jī)對(duì)用戶端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，從而提供電信級(jí)可運(yùn)營(yíng)、可管理的以太網(wǎng)接入方式 . P2PEther接入方式的優(yōu)點(diǎn) : 接入帶寬高，網(wǎng)絡(luò)升級(jí)方便 。維護(hù)成本很高。 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 章 EPON 的系統(tǒng)架構(gòu) EPON 技術(shù)特點(diǎn) 以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò) (Ether Passive Optical Network:EPON)是當(dāng)今世界上新興的覆蓋最后一公里的寬帶光纖接入技術(shù)。這比目前的接入方式，如 Modem,ISDN, ADSL甚至 ATM PON(下行 622/155Mbps，上行共享 155Mbps)都要高得多。 在下行方向(OLT 到 ONU)， OLT 發(fā)送的信號(hào)通過(guò)一個(gè) 1:N(或 2:N)的光分路器 (或幾個(gè)分路器ONU1 ONU2 ONUn OLT SNI S/R R/S UNI 光分配網(wǎng)（ ODN） 局端 用戶端 OBD 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 的級(jí)聯(lián) )到達(dá)各個(gè) ONU；在上行方向 (ONU 到 OLT)， 各 ONU 根據(jù) OLT 指定的時(shí)間發(fā)送信息。 配線光纜子系統(tǒng) : 主要由光分配點(diǎn)至入戶光纖配線點(diǎn)之間的配線光纜、光纜連接配件、光分路器等部分組成。 OLT 網(wǎng)絡(luò)側(cè) 用戶側(cè) S/R R/S ODN ONU 1 ONU n 用戶光纜網(wǎng) OBD ONU 2 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 3－ 3 樹形結(jié)構(gòu)（二）示意圖 ODN 的組網(wǎng)原則 ODN 結(jié)構(gòu)的選擇 （ 1）在選擇 ODN 結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)用戶性質(zhì)、用戶密度的分布情況、地理環(huán)境、管道資源、原有光纜的容量，以及 OLT 與 ONU 之間的距離、網(wǎng)絡(luò)安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性、 操作管理和可維護(hù)性等多種因素綜合考慮； （ 2） ODN 以樹形結(jié)構(gòu)為主，分光方式可采用一級(jí)分光或二級(jí)分光，但不宜超過(guò)二級(jí)。 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 3－ 4 一級(jí)分 光無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖（一） 2）當(dāng)采用一級(jí)分光方式，光分路器也可分別設(shè)在主干層或用戶配光纜層，設(shè)在主干層時(shí)，光分路器可分別安裝在一級(jí)光交接箱內(nèi)、二級(jí)光交接箱或光分纖箱內(nèi)，如圖 3－ 5所示。 FTTH 模式 對(duì)于 FTTH 模式，由于用戶數(shù)不確定，為了提高設(shè)備的利用率、降低成本及方便維護(hù)，光分路器的設(shè)置應(yīng)相對(duì)集中，采用一級(jí)分光，可選擇在小區(qū)機(jī)房或者小區(qū)內(nèi)的光交接箱。同時(shí)，由于本系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)際使用的工程，因此其技術(shù)和設(shè)備又必須是相對(duì)成熟的。所以，必須采取防衛(wèi)各種形式與途徑的非法破壞。 (11)軟件系統(tǒng)應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以便軟件產(chǎn)品的升級(jí)并支持新的硬件產(chǎn)品 .軟件系統(tǒng)應(yīng)采用中文圖形界面，便于操作。 ONU 的設(shè)計(jì)： 根據(jù)用戶數(shù)量和分部確定 ONU 的數(shù) 量及其與 OLT 的距離，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求確定支持相應(yīng)功能的 ONU 類型等。 下行數(shù)據(jù)由上聯(lián)千兆卡進(jìn)入 AN511602 系統(tǒng)， GSW 核心交換卡收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)目的 MAC 地址確定相應(yīng)的輸出端口，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的 EPON 用戶接口卡上，再由 EPON 用戶接口卡向 ONU 轉(zhuǎn)發(fā)。 39 號(hào)槽位為 2M 接口卡槽位，對(duì)應(yīng)著正面的 19 和 20 號(hào)窄帶語(yǔ)音控制卡槽位。 AN511602 單子架可插 16 塊用戶接口卡 (EC2)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音247。有 1000M，采用 LC/PC 型連接器，根據(jù)所選光模塊的不同，傳輸距離可從 550 米到 120 千米。 （ 3）其他接口 48V 直流電源輸入接口 告警輸出接口 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 上聯(lián)卡上的 RS485 接口：用于連接環(huán)境監(jiān)控單元。 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò) EPON 系統(tǒng)局端設(shè)備以 GE 上聯(lián)到城域網(wǎng)。 本工程在小區(qū)內(nèi)新建 15 個(gè)室外 ONU 箱體。 南京郵電大學(xué) 2020 級(jí)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) FTTH 模式組網(wǎng)方案 分光器IP 承載網(wǎng) 光纖O L TO N UN G