【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 絡(luò)端是光接口，而它的用戶端是電接口。因此，ONU具有光信號(hào)和電信號(hào)相互轉(zhuǎn)換的功能。同時(shí)，它仍具有對(duì)話音的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)換功能。ONU通?？梢苑胖秒x用戶較近的位置。 光纖接入網(wǎng)的分類按技術(shù)上分，光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，有源光網(wǎng)絡(luò)可以分為基于PDH和SDH兩種。由于EPON系統(tǒng)是以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，所以有源光網(wǎng)絡(luò)我們就不多討論了。對(duì)于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，不需要任何有源電子設(shè)備。PON即無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（無(wú)源的光接入網(wǎng)）分為APON、EPON 和GPON等幾種,其中EPON是將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，光纖接入網(wǎng)可以分成：環(huán)形、總線形、星形或它們的混合形，也有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用。 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(guò)耦合器與總線直接連接。其優(yōu)點(diǎn)有:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，比較點(diǎn)容易增刪節(jié)，各用戶彼此干擾較小。但其缺點(diǎn)是：存在損耗累積，用戶接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍要求較高，對(duì)主光纖的依賴性強(qiáng)。它結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)。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)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需外界干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在比較短的時(shí)間內(nèi)，從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)，即：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈。星形結(jié)構(gòu)：它是將各用戶終端通過(guò)一個(gè)位于中央節(jié)點(diǎn)(設(shè)在端局內(nèi))具有控制和交換功能的星形耦合器進(jìn)行信息交換的。它不具有損耗累積，易于升級(jí)和擴(kuò)容，各用戶之間干擾性小，業(yè)務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。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。星形結(jié)構(gòu)又可分為單星形結(jié)構(gòu)、有源雙星形結(jié)構(gòu)和無(wú)源雙星形結(jié)構(gòu)。它屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。 按照光纖到達(dá)的位置，光纖接入網(wǎng)可以分為光纖到戶(FTTH)，光纖到路邊(FTTC)，光纖到大樓(FTTB)，光纖到辦公室(FTTO)。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）。 FTTH是直接將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供綜合寬帶業(yè)務(wù)。FTTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo)，但是由于每一用戶都需要一對(duì)光纖和獨(dú)自的ONU，因此成本非常昂貴，目前實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不現(xiàn)實(shí)。 FTTB是將ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱。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(lè)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)。 而FTTC將光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)置在路邊，也就是用戶住宅的附近，從ONU出來(lái)的電信號(hào)再傳送到各個(gè)用戶。主要是為住宅用戶提供寬帶服務(wù)。視頻業(yè)務(wù)一般用同軸電纜傳送，電話業(yè)務(wù)用雙絞線傳送。 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(shù)型是最普遍的。 關(guān)于星型結(jié)構(gòu)：是ONU與OLT之間按照點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置。也就是一個(gè)ONU直接與一個(gè)OLT連接，而中間不需要OBD（光分路器）。而OLT與ONU之間的光鏈路則只是一根光纖或兩根。圖2－2 星型結(jié)構(gòu)關(guān)于樹(shù)型結(jié)構(gòu)，樹(shù)型結(jié)構(gòu)可分為兩種：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。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為跳接相對(duì)少。因此，減少了光纜線路的衰減和故障率。同時(shí)，便于數(shù)據(jù)庫(kù)管理。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2－3 典型樹(shù)型結(jié)構(gòu)而當(dāng)采用兩個(gè)、兩個(gè)以上的光分路器時(shí)，按照級(jí)聯(lián)的方式連接時(shí)，就構(gòu)成了第二種樹(shù)型結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是由于安裝光分路器比較分散，于是減少了對(duì)管道的需求，更適用于用戶更加分散的小區(qū)。而缺點(diǎn)是增加了跳接點(diǎn)，加大了線路衰減，故障率增加，同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理難度也增加了。圖2－4 多級(jí)聯(lián)樹(shù)型本小區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即為典型樹(shù)型結(jié)構(gòu)。3 五芳園小區(qū)本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行數(shù)據(jù) 五芳園小區(qū)本地平面圖及局所位置五芳園小區(qū)位于石景山區(qū)魯谷大街以西，魯谷南路附近。小區(qū)共有居民樓12棟，分別由6座一字型和6座U字型居民樓組成。其中，一字型居民樓有個(gè)4單元，U字型居民樓有12個(gè)單元。兩種樓型均為6層，每層均為3戶。因此，五芳園小區(qū)共96個(gè)單元，共6*3*96=1728戶。以下為五芳園小區(qū)平面圖及局所位置： 五芳園小區(qū)平面圖 本設(shè)計(jì)所涉及范圍的用戶群狀況由于五芳園小區(qū)的樓宇分布密集，用戶數(shù)量多,且基本為普通居民用戶。需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大。居民樓等用戶密集區(qū)域，廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和大量的接入數(shù)需要強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)核心為其保證充沛動(dòng)力。并且由于接入單元的數(shù)量眾多，其管理工作非常復(fù)雜，因此在設(shè)備的性能要求具有足夠的擴(kuò)展性和智能性。另外，設(shè)備的安全性也同樣至關(guān)重要。因此對(duì)于五芳園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要綜合考慮多方因素。 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。銅線寬帶接入技術(shù)也叫做xDSL技術(shù)，xDSL是各種類型DSL(Digital Subscribe Line)數(shù)字用戶線路)的總稱，其中包括ADSL非對(duì)稱用戶數(shù)字環(huán)路、HDSL高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路和VDSL甚高比特率的用戶數(shù)字環(huán)路。由于本小區(qū)現(xiàn)行接入為ADSL本章只介紹ADSL接入，其他暫不介紹。ADSL是目前DSL中技術(shù)比較成熟的一種，也是普通家庭用戶中最普遍的一種。其優(yōu)點(diǎn)是帶寬相對(duì)較大、連接簡(jiǎn)單、成本較小。ADSL系統(tǒng)主要是適合住宅用戶，它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道。它在一對(duì)電話線上同時(shí)傳送一路高速下行數(shù)據(jù)、一路較低速率下行數(shù)據(jù)和一路模擬電話數(shù)據(jù)。各種信號(hào)以頻分復(fù)用方式占用不同頻段，低頻段傳輸語(yǔ)音信號(hào)，中間窄頻段傳輸上行信道數(shù)據(jù)和控制信息，剩下高頻段傳送下行信道數(shù)據(jù)和圖像。從而成功避免了相互之間的干擾。即便邊打電話與上網(wǎng)同時(shí)進(jìn)行，也不會(huì)影響上網(wǎng)的速率和通話的質(zhì)量。ADSL技術(shù)允許多種格式的數(shù)據(jù)、視頻信號(hào)、語(yǔ)音以銅線為媒介從局端傳給用戶終端，可以支持高速Internet/Intranet訪問(wèn)、視頻點(diǎn)播、在線業(yè)務(wù)、電視信號(hào)傳送等。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。ADSL是一種異步傳輸模式（ATM）。在電信服務(wù)提供商端，需要將每條開(kāi)通ADSL業(yè)務(wù)的電話線路連接在DSLAM（數(shù)字用戶線路訪問(wèn)多路復(fù)用器）上。而在用戶端，用戶需要使用一個(gè)ADSL終端（由于類似傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器（Modem），所以也稱為“貓”）來(lái)連接電話線路。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ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)和普通音頻電話信號(hào)分離開(kāi)，以免用戶打電話的時(shí)候出現(xiàn)噪音干擾的現(xiàn)象。 在實(shí)際應(yīng)用中，由于有傳輸高頻信號(hào)的限制，ADSL需要電信提供商端接入設(shè)備和用戶端口之間的傳輸距離不得超過(guò)5千米，也就是用戶的電話線連到電話局的距離不能超過(guò)5千米。總之，ADSL是眾多DSL技術(shù)中更為成熟的一種，其帶寬較大、投資較小、連接簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)使其發(fā)展的很快。但從技術(shù)角度上看，ADSL技術(shù)對(duì)寬帶業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)仍是一種過(guò)渡性方法。 業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測(cè)自EFMA(Ethernet First Mile Alliance，第一公里以太網(wǎng)聯(lián)盟)在2004年6月發(fā)布EPON技術(shù)規(guī)范IEEE ah以來(lái)，EPON技術(shù)得了到快速的發(fā)展，目前相關(guān)的芯片和設(shè)備均已成熟。業(yè)內(nèi)人士基本認(rèn)為，F(xiàn)TTH是寬帶接入的最理想方式，而EPON也將成為一種被主流認(rèn)可的寬帶接入技術(shù)。政府政策的支持和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)是EPON技術(shù)快速發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。隨著我國(guó)的IP業(yè)務(wù)的不斷增加和我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的逐漸開(kāi)放，無(wú)論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商還是新興運(yùn)營(yíng)商，為了能夠在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中不敗于電信行業(yè)之間，都把建設(shè)方向瞄準(zhǔn)了IP業(yè)務(wù)的電信基礎(chǔ)網(wǎng)。盡管早在2000年，EPON國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，但是具體的商用建網(wǎng)，依舊是無(wú)章可循?，F(xiàn)如今，中國(guó)電信的EPON企業(yè)所使用的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)部署EPON接入的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。自從中國(guó)電信在2005年決定率先使用EPON之后，開(kāi)始同中興通訊、烽火通信等設(shè)備商探索EPON接入的建網(wǎng)道路。有了開(kāi)放的行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)作保證，國(guó)內(nèi)EPON產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也變得有章可循。主流設(shè)備商，華為、烽火和中興相繼推出了適合中國(guó)建網(wǎng)的解決方案，這些公司的EPON出貨量也達(dá)到幾百萬(wàn)線。窄帶發(fā)展以來(lái)，由歐美制造商控制的制造格局，在PON主導(dǎo)的寬帶市場(chǎng)已經(jīng)有所改變，烽火、華為、中興等廠商就是這一改變的貢獻(xiàn)者。作為下一代PON技術(shù)，10G EPON具備與EPON兼容、寬帶大、分光比大的特點(diǎn)，并與EPON網(wǎng)管統(tǒng)一現(xiàn)網(wǎng)可平滑升級(jí)，符合固網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。它不但可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)直接提速至10倍，并且能與我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商的寬帶規(guī)劃所結(jié)合，支撐國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商中遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，支撐運(yùn)營(yíng)商在IDC業(yè)務(wù)、家庭客戶業(yè)務(wù)的持續(xù)拓展。因此，在下一代PON的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，10G EPON得到了充分的發(fā)展空間，并且由于其具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和良好的擴(kuò)充性和兼容性，未來(lái)?yè)碛袕V闊的市場(chǎng)前景。4 建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性 成熟的EPON技術(shù)目前，EPON技術(shù)已經(jīng)很成熟了，它的體現(xiàn)主要為：經(jīng)過(guò)各組織的標(biāo)準(zhǔn)制定、運(yùn)營(yíng)商設(shè)備商的努力拓展、EPON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EPON芯片級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的互通。與此同時(shí)，EPON產(chǎn)業(yè)鏈也進(jìn)一步成熟，并且形成了良性的競(jìng)爭(zhēng)格局。由于設(shè)備成本不斷下降，其大規(guī)模推廣的可行性以達(dá)到運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，并可廣泛運(yùn)用于城市和農(nóng)村的綜合接入。 用戶需求分析五芳園小區(qū)共12幢居民樓96個(gè)單元，共6*3*96=1728戶，需要開(kāi)通的業(yè)務(wù)有：寬帶業(yè)務(wù)和普通電話業(yè)務(wù)，來(lái)滿足小區(qū)用戶的新需求。由于五芳園小區(qū)的樓宇分布密集，用戶數(shù)量多。需要網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大。居民樓等用戶密集區(qū)域，廣闊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域和大量的接入數(shù)需要強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)核心為其保證充沛動(dòng)力。并且由于接入單元的數(shù)量眾多，其管理工作非常復(fù)雜，因此在設(shè)備的性能要求具有足夠的擴(kuò)展性和智能性。另外，設(shè)備的安全性也同樣至關(guān)重要。因此對(duì)于五芳園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要綜合考慮多方因素。FTTH作為一種綜合接入手段，可以提供高帶寬和QoS（服務(wù)質(zhì)量）保證能力，并可承載以太網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)：圖41 EPON提供的用戶三種業(yè)務(wù)類型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：可以為用戶提供4M的帶寬，可以在長(zhǎng)期滿足基于以太網(wǎng)/IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要，比如用戶互聯(lián)網(wǎng)接入、文件下載、網(wǎng)絡(luò)游戲等各種業(yè)務(wù)。語(yǔ)音業(yè)務(wù)：可以為用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，包括采用VOIP（將模擬聲音訊號(hào)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包的型式在 IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上做實(shí)時(shí)傳遞）的軟交換電話語(yǔ)音以及各種增值業(yè)務(wù)和64kbit/s電路仿真方式的傳統(tǒng)電話。對(duì)于通訊技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，軟交換方式最終將會(huì)成為由FTTx技術(shù)支持的實(shí)現(xiàn)方式。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(wú)太大關(guān)系。他們關(guān)心的是IPTV業(yè)務(wù)。對(duì)于IPTV，接入網(wǎng)要提供信息傳輸?shù)耐ǖ?，帶寬和通道的QoS保證能力便是IPTV業(yè)務(wù)能否提供的主要因素。總之，對(duì)于五芳園小區(qū)的，EPON主要提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。5 五芳園小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)五芳園小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為中心機(jī)房設(shè)置OLT并引出25根光纜，一根與網(wǎng)絡(luò)側(cè)相連,其他24根通過(guò)PON口與各樓宇的一級(jí)無(wú)源分光器相連。由于本小區(qū)使用的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式為主干冗余保護(hù)，所以O(shè)LT到每一個(gè)POS都有兩條布線不同的光纜以保證網(wǎng)絡(luò)的安全，所以O(shè)LT到POS的總光纜數(shù)為24。由于五芳園小區(qū)分別由6座一