【正文】 8 芯光纜到各單元分線箱。 五 鐘家營 小區(qū) GPON 光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設計方案 （一） 接入網(wǎng)網(wǎng)絡結構的設計 鐘家營 小區(qū)的 網(wǎng)絡結構為 從鐘家營原有 OLT機房新放一條 12芯光纜至鐘北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） 17 家營小區(qū)光交箱。對于 IPTV，接入網(wǎng)要提供信息傳輸?shù)耐ǖ溃瑤捄屯ǖ赖?QoS 保證能力便是 IPTV 業(yè)務能否提供的主要因素。 3） 視頻業(yè)務：當前用戶的視頻業(yè)務為電視臺提供的 CATV，但正在向 DTV方向轉移，由于政策關系，通訊網(wǎng)絡運營商與上訴業(yè)務無太大關系。 2） 語音業(yè)務：可以為用戶提供語音業(yè)務，包括采用 VOIP（將模擬聲音訊號數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包的型式在 IP 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上做實時傳遞）的軟交換電話語音以及各種增值業(yè)務和 64kbit/s 電路仿真方式的傳統(tǒng)電話。 由于前期 業(yè)務 需求量不會達到百分之百，所以在光交箱 里只放置一個 1分 64的分光器。由于設備成本不斷下降，其大規(guī)模推廣的可行性以達到運營標準，并可廣泛運用于城市和農(nóng)村的綜合接入。 四 建設接入網(wǎng)的可行性和必要性 （一 ） 成 熟的 GPON 技術 目前， GPON 技術已經(jīng)很成熟了 ，它的體現(xiàn)主要為：經(jīng)過各組織的標準制定、運營商設備商的努力拓展、 GPON 的芯片和光模塊性能成熟，并且在中國電信的引導下，實現(xiàn)了 GPON 芯片級和系統(tǒng)級的互通。 總之， ADSL 是眾多 DSL 技術中更為成熟的一種，其帶寬較大、投資較小、連接簡單的優(yōu)點使其發(fā)展的很快。由于 ADSL 使用的是高頻信號，所以在兩端還都要使用 ADSL 信號分離器（ Demultipexer），將北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） 15 ADSL 數(shù)據(jù)信號和普通音頻電話信號分離開，以免用戶打電話的時候出現(xiàn)噪音干擾的現(xiàn)象。在電信服務提供商端，需要將每條開通 ADSL 業(yè)務的電話線路連接在 DSLAM（數(shù)字用戶線路訪問多路復用器）上。但它們的缺點是覆蓋面有限，并且一般高速傳輸數(shù)據(jù)是非對稱的，上行傳輸數(shù)據(jù)傳輸速度較低。通常 ADSL 在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高 的上行速度和最高 24Mbps 的下行速度。從而成功避免了相互之間的干擾。它在一對電話線上同時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)。其優(yōu)點是帶寬相對較大、連接簡單、成本較小。 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。 （三） 現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務狀況 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。 同時 設備的安全性也至關重要。需要網(wǎng)絡覆蓋范圍較大。 3）從光交箱引出光纜至各個單元的分線箱。 (特殊標注除外 )。因此， 鐘家營 小區(qū)共 18 個單元， 共 216 戶。 圖 2－ 4 多級聯(lián)樹型 三 鐘家營小區(qū) 本地 網(wǎng)絡結構和運行數(shù)據(jù) 北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） 13 （一） 鐘家營小區(qū) 本地平面圖及局所位置 鐘家營 小區(qū)位于 保定 東區(qū) 。 其優(yōu)點是由于安裝光分路器比較分散，于是減少了對管道的需求，更適用于 用戶更加分散的小區(qū)。而缺點是光分路器后的光纜數(shù)量、對管道需求量很大。因此，減少了光纜線路的衰減和故障率。 圖 2－ 2 星型結構 關于樹型結構，樹型結構可分為兩種： 1)OLT 與 ONU 按照一點對多點配置，也就是一個 OLT 連接多個 ONU，并且中間有一個 POS。也就是一個 ONU 直接與一個 OLT 連接，而中間不需要 OBD（光分路器）。 （四） 接入網(wǎng)的拓撲結構 ODN 的基本結構：根據(jù)光分路器（ OBD）的連接方式，網(wǎng)絡可組成很多種結構，而星型和樹型是最普遍的。主要是為住宅用戶提供寬帶服務。主要應用于遠程醫(yī)療、遠程教育、綜合大樓及大型娛樂場所，為大 中型企事業(yè)單位和商業(yè)用戶服務，并為其提供高速數(shù)據(jù)、電子商務等寬帶業(yè)務。FTTH 是光纖接入網(wǎng)的最終目標，但是由于每一用戶都需要一對光纖和獨自的 ONU，因此成本非常昂貴。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）。它屬于并聯(lián)形結構。但它缺點是：所需光纖較多，對中央節(jié)點的可靠性要求非常高。 星形結構：它是將各用戶終端通過一個位于中央節(jié)點 (設在端局內 )具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換的。 環(huán)形結構：它是所有節(jié)點共享一條光纖鏈路，將光纖鏈路首尾相連，自成封閉回路的網(wǎng)絡結構。但其缺點是：存在損耗累積，用戶接收機的動態(tài)范圍要求較高，對主 光纖的依賴性強。 總線型：總線形結構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。 PON 即無源光網(wǎng)絡（無源的光接入網(wǎng)）分為 APON、EPON 和 GPON 等幾種。由于 EPON系統(tǒng)是以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡 ，所以有源光網(wǎng)絡我們就不多討論了。 ONU 通?？梢苑胖秒x用戶較近的位置。因此，ONU 具有光信號和電信號相互轉換的功能。 ONU 的主要功能是結束來自 OLT 的光纖，處理光信號并為多個用戶提供業(yè)務接口。 對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行緩存，并且在 OLT 分配的發(fā)送窗口內發(fā) 送向上行方向的信息。具體工作的有： 選擇性的接收 OLT 發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)。對于位置的設置，可以和本地交換機一起設置在交換局端，也可以放置于遠端。 為 ONU 分配帶寬。 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)。其通過光線路終端 (OLT)與業(yè)務節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡單元 (ONU)與 用戶連接，而通常為了降低成本，一個光線路單元 OLT 可以帶多個 ONU。雖然有成本較銅線高的缺點，但隨著技術的成熟，其成本在逐漸降低，大大增加了其推廣的可行性。 5） 體積小，重量輕。 3） 光纖壽命長久，可達 50 年。 二 光纖接入網(wǎng)的基本概念 （一） 光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢 光線接入網(wǎng)一種以光纖作主要傳輸媒介的接入網(wǎng) . 它的主要優(yōu)點有： 1)光纖帶寬容量大，可以滿足未來更多業(yè)務的需要。 FTTH 從拓撲結構分類可以分為點到點（ P2P）和點到多點（ P2MP）兩種。 北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） 8 根據(jù)光纖深入用戶的程度，可以分為 FTTC(光纖到路邊 )、 FTTZ（光纖到小區(qū)）、 FTTO（光纖到辦公室）、 FTTF（光纖到樓層）、 FTTH（光纖到用戶）等。值得一提的是其 對環(huán)境影響和供電都要求都不高，便于了安裝和維護。它是光接入系列中最接近用戶的類型之一。信息化進程的前進和網(wǎng)絡業(yè)務需求的提高，快速推動著網(wǎng)絡的發(fā)展。各自 ONU 發(fā)送的時間和長度由 OLT 集中控制。各自 ONU 根據(jù)下行數(shù)據(jù)標識信息接收屬于自己數(shù)據(jù)，并丟棄其它數(shù)據(jù)。為了將用戶的上下行方向信號分離， EPON 使用了兩種復用。 ONU（光網(wǎng)絡單元）：響應 OLT 所發(fā)出的功率控制和測距命令，并對命令作出調整；緩存所屬用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并在 OLT 所分配的發(fā)送窗口內發(fā)送上行方向數(shù)據(jù)。 ODN（光分配網(wǎng)）：分發(fā)下行方向數(shù)據(jù)并且集中由 ONU 上傳的上行數(shù)據(jù)。圖中波分復用器 WDM 和網(wǎng)絡單元 NE 為可選項，用于在 OLT 和ONU 之間采用另外的工作波長傳輸其他業(yè)務，如視頻信號。 GPON由光線路終端 OLT、光網(wǎng)絡單元 /光網(wǎng)絡終端 (ONU/ONT)和光纖分配網(wǎng) ODN 組成。GPON 的基本技術要求如下： 1）基于 GFP 幀或 ATM 信元； 2）支持對稱 /非對稱線路速率，包括對稱 622Mbit/s、 對稱（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）平均最大傳輸時延為 ； 6）上行工作波長 1260~1360nm，下行工作波長 1480~1500nm（單纖系統(tǒng)）或 1260~1360nm（雙纖系統(tǒng)）； 7）利用 定義的增強波長提供其他業(yè)務； 8）線路碼型為擾碼的 NRZ 碼。但 GPON 更高效、高速，提供 的可升級的框架結構，支持上、下行不對稱速率（下行 ，上行 ），支持多業(yè)務，特別是以本色模式和極高的效率同時支持數(shù)據(jù)和 TDM，提供明確 的服務質量保證和服務級別，具有電信級的網(wǎng)絡監(jiān)測和業(yè)務管理能力。 2 GPON 技術概述 由于 APON 成本高、速率低、系統(tǒng)復雜，并且在傳輸 IP 數(shù)據(jù)時 需要進行協(xié)議的轉換和格式的轉換， ITUT 很快推出了用于代替 APON 的 GPON 系列標準： 、 、 。而 GPON 可透明傳輸，高速高效，具有電信級服務質量，是無源接入技術發(fā)展的趨勢。如表 11 所示對 EPON 和 GPON 兩種千兆比無源光網(wǎng)絡技術的主要參數(shù)進行了比較，為更加全面，同時也將 BPON列入其中。按承載的內容來分類， PON 主要包括基于異步傳輸模式 (Asynchronous Transfer Mode， ATM)的無源光網(wǎng)絡（ APON） ∕ 寬帶無源光網(wǎng)絡（ Broadband Passive Optical Network， BPON），基于 Ether 的無源光網(wǎng)絡（ EPON），基于通用成幀規(guī)程 (Generic Framing Procedure，GFP)的比特無源光網(wǎng)絡（ GPON）等。 PON 是實現(xiàn)寬帶光接入的一種常用網(wǎng)絡形式，從概念的提出到現(xiàn)在已有20 多年的時間。對于電信運營商而言 ,FTTH 是關系到網(wǎng)絡和業(yè)務轉型的重要領域 ,采用 GPON 方式進行 FTTH 接入有其強大的優(yōu)勢。 現(xiàn)如今我國經(jīng)濟的高速發(fā)展 ,各地城市的迅猛建設 ,使得光纖通信再一次被人們關注。常規(guī)數(shù)字電視 編碼的一路 SDTV 節(jié)目需要 2Mbit/s,加上數(shù)據(jù)接入業(yè)務，接入帶寬至少需要 4Mbit/s。為了提高網(wǎng)絡業(yè)務的容量、質量、速度以及對網(wǎng)絡資源的開發(fā)利用 ,我們必須要突破這一瓶頸，最大程度的提高這 “ 最 后一公里 ” 的傳輸效率。 2 光纖接入技術的研究意義 隨著 Inter 的快速發(fā)展 ,我國已經(jīng)進入了一個信息交流爆炸的網(wǎng)絡型社北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） 2 會 ,我們的學習、工作及生活已經(jīng)無法再離開網(wǎng)絡 ,光纖在傳輸帶寬方面具有極大的優(yōu)勢。而 “無源 ”，是指 ODN中不需要電子電源及有源電子器件，全部由光分路器（ Splitter）等無源器件組成，因此其維護的成本相比較低，對雷電、磁場等環(huán)境因素的干擾影響不明顯。 無源光網(wǎng)絡（ PON）技術是點到多點的光纖接入技術，由局側的光線路終端（ OLT）、用戶側的光網(wǎng)絡單元（ ONU）以及光分配網(wǎng)絡（ ODN）組成。從光纖接入網(wǎng)是否有電源分類，又可以分成無源光網(wǎng)絡（ PON）和有源光網(wǎng)絡（ AON）兩類。 ONU 可以以多種方式連接用戶，一個 ONU 可以連接多個用戶。 關 鍵詞 GPON ONU FTTH 北京郵電大學畢業(yè)設計（論文） II 目錄 一 緒論 ..........................................................................