【正文】 特點可以簡單綜述如下 : (1)與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性 :以太網(wǎng)技術，是迄今為止最成功和成熟的局域網(wǎng)技術 .EPON只是對現(xiàn)有 ，基本上是與其兼容的。 (2)高帶寬 :根據(jù)目前的討論， EPON的下行信道為百兆 /千兆的廣播方式，而上行信道為用戶共享的百兆 1千兆信道。 (3)低成本 :首先，由于采用 PON的結構， EPON網(wǎng)絡中減少了大量的光纖和光器件以及維護的成本。 網(wǎng)絡參考模型 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡 (EPON)是一種采用點到多點（ P2MP）結構的單纖雙向光接入網(wǎng)，其典型拓撲結構為樹型或星型，由網(wǎng)絡側的 OLT、光分配網(wǎng) (ODN)和用戶側的 ONU 組成，如圖 1 所示，圖 2 為 EPON 協(xié)議分層和 OSI 參考模型間的關系。 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 圖 2－ 1 EPON 系統(tǒng)參考模型 圖 2－ 2 EPON 協(xié)議分層和 OSI 參考模型間的關系 PON 系統(tǒng) 對 ODN 的基本要求 PON 系統(tǒng)信號傳送方式 PON 系統(tǒng)采用單纖雙向方式。當采用波分復用方式提供 CATV 業(yè)務時，下行增加使用 1550nm 波長。 ONU 發(fā)送的信號只會到達 OLT，而不會到達其他 ONU。其物理接口應采用 1000BASEPX20，其特性為 ： 1） 1000BASEPX20 為點到多點的光纖傳輸； 2） 1000BASEPX20 上下行方向使用同一根光纖。 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 PON 系 統(tǒng)對光分配網(wǎng) ODN 的基本要求 ODN 所采用的光纖為 單模光纖，其上下行光鏈路的衰減值應不大于表2－ 1 要求。 饋線光纜子系統(tǒng) : 主要由從中心機房引出至光分配點的光纜及其相關配件組成，配件包括光纜接續(xù)盒、光交接箱、光配線箱和光配線架（ ODF）等。 入戶線光纜子系統(tǒng) : 主要由入戶光纖配線點至光纖端接點之間的入戶光纜、入戶光纖配線設施等部分組成。 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 圖 23 FTTH 光配線網(wǎng)絡拓撲圖 第 3 章 EPON 實現(xiàn)組網(wǎng)原則和 小區(qū)通信中的主要應用模式 ODN 基本結構 光分配網(wǎng)絡（ ODN）是一種點對多點的無源網(wǎng)絡，按照光分路器的連接方式可以組成多種結構，其中，星形和樹形為最常用結構。 OLT 和 ONU 間的光鏈路可以是一根光纖，也可以是二根光纖。 圖 3－ 2 樹形結構（一）示意圖 2）當采用兩個或兩個以上光分路器（ OBD）按 照級聯(lián)的方式連接時就構成樹形結構（二）見圖 3－ 3，優(yōu)點是由于光分路器分散安裝減少了對管道的需求，適用于用戶比較分散的小區(qū)，缺點是增加了跳接點，即增加了線路衰減，出現(xiàn)故障概率增加，同時數(shù)據(jù)庫的管理增加難度。設計時應充分考慮光分路器的端口利用率，根據(jù)用戶分布情況選擇合適的分光方式； （ 3）星形結構（不含光分路器時）適用于有大數(shù)據(jù)量和高速率要求的用戶。 網(wǎng)絡側 用戶側 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 2020 級本科生畢業(yè)設計 ODN 與用戶光纜網(wǎng)的對應關系 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構上通?？煞譃槿齻€部分，即主干光纜、配光纜、駐地網(wǎng)光纜。 光分路器設置位置 光分路器在用戶光纜網(wǎng)中的位 置有如下四種情況： （ 1）當采用一級分光方式，光分路器設在駐地網(wǎng)時，光分路器可安裝在室內或室外，室內安裝位置包括電信交接間、小區(qū)中心機房、樓內弱電井、樓層壁龕箱等位置。此種方式主要適用于已建成的用戶光纜網(wǎng)、小區(qū)規(guī)模較大且用戶密度較高而集中、如高層住宅或商務樓等，也適用于用戶駐地有條件設置光分路器、并有足夠的管道資源的小區(qū)，例如高檔別墅區(qū)等。這種方式適合于用戶分布非常分散的情況及新建的用戶光纜網(wǎng)。此種方式比較適合于多層或小高層公寓樓等。此種方式主要適用于接入分散的、組合成小群的用戶以及新建的用戶光纜網(wǎng)。目前常用的小區(qū)通信接入模式是 FTTH 和 FTTB+LAN。采用這種方式建設，無論用戶數(shù)多或少，設備的利用率都是最大化的，但是用戶數(shù)較多時對接入光纜的需求量相對較大。 支線線路 主線線路 ONU ONU ONU 用戶終端箱 OBD裝在 室內或室外 一級光交接箱 OBD 二級光交接箱 OBD 光分纖箱 OBD ODB OLT ODF 一級 配光纜 二級 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 2020 級本科生畢業(yè)設計 圖 3－ 8 小區(qū) FTTH 模式 小區(qū) FTTB+LAN 模式 對于 FTTB 模式， ONU 設置在樓道，一般需要配合樓道交換機進行業(yè)務的接入，光分路器的設置建議與 FTTH 方式相同。 圖 3－ 9 小區(qū) FTTB+LAN 模式 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 第 4 章 EPON 技術在裕民家園小區(qū)中的方案設計 組網(wǎng)原則 組網(wǎng)指導思想 現(xiàn)代的網(wǎng)絡結構應滿足當前迅速增長的多種業(yè)務需求和承載各種應用系統(tǒng)，提供網(wǎng)絡能力、優(yōu)化網(wǎng)絡結構、加強網(wǎng)管功能、完善支撐系統(tǒng)和業(yè)務平臺，滿足用戶對網(wǎng)絡層面的業(yè)務需求，同時為 應用層面的業(yè)務拓展提供基礎保證。 組網(wǎng)基本原則 為組建能夠提供以上多種業(yè)務服務，并保證網(wǎng)絡能夠高效快速運行，在網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟硬件設計過程中，應當遵循以下設計原則 : (1)先進性 :本系統(tǒng)必須采用先進的技術和設備，這一方面反映了系統(tǒng)所具有的先進水平，另一方面又使得系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿ΑＫ?，在投資費用許可的條件下，應當充分利用現(xiàn)代最新的技術，最可靠的技術成果，以使本系統(tǒng)盡可能在較長的時間內與社會發(fā) 展相適應。 (2)可靠性 :必須考慮采用成熟的技術與產品，在設備選型和設計各方面都盡量減少故障的發(fā)生口 (3)可維護性 :可維護性是當今應用系統(tǒng)成功與否的重要因素。 (4)安全性 :隨著科學技術的高速發(fā)展和社會進步，各種違法犯罪分子的作案手段也不斷翻新。如果不采取有效措施，系統(tǒng)的安全將會受到損害。 (5)整體性 : 系統(tǒng)的整體性涉及到方 方面面，本系統(tǒng)應該構建一個各個子系統(tǒng)集成的統(tǒng)一平臺，以形成一個有機的智能小區(qū)系統(tǒng)。 (7)開放性 :為保證各供應商的產品協(xié)同運行，同時考慮投資者的長遠利益，本系統(tǒng)必須是開放式系統(tǒng)，并結合相關的國際標準，工業(yè)標準執(zhí)行。這種擴充不僅充分保護了原有的投資，而且具有較高的綜合性能價格比。 (10)軟件系統(tǒng)應具有高可靠性和安全性。 業(yè)務需求和技術要求 業(yè)務需求： 裕民家園 小區(qū) 共 30幢居民樓， 74個 6 2單元，共計 888戶 ， 距離小區(qū)通信機房 。 技術要求： EPON設備能支持多種業(yè)務傳送，包括語音、高速率數(shù)據(jù)、電視業(yè)務。P的管理能力 針對 PON下行數(shù)據(jù)以廣播方式傳送，需提供安全保護機制 。包括： OLT 的設計：確定 OLT 的放置地點，根據(jù)機房環(huán)境確定 OLT 的電源配置，根據(jù)用戶數(shù)量確定 OLT 的 EPON 系統(tǒng)數(shù)量，根據(jù)業(yè)務類型和上行帶寬需求確定 OLT的上聯(lián)接口類型，速率和端口數(shù)量等。 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 OLT 設備 烽火 OLT（ AN511602）簡介 : 本次設計采用的設備是 烽火 OLT（ AN511602）， 該設備主要由核心交換模塊、上聯(lián)接口模塊、用戶接口模塊三部分組成。 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， E1 上聯(lián)接口提供 TDM 語音業(yè)務。 采用全 IP 內核，即設備內部流動的都是 IP 數(shù)據(jù)包，設備中信號的流向如下圖所 示。 當上行數(shù)據(jù)經(jīng)過 PON 接口進入 EPON 用戶接口卡，經(jīng)過該卡處理后將 EPON數(shù)據(jù)流回復成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流，再送入 GSW 核心交換卡，經(jīng)過交換處理后傳到上聯(lián)卡，完成上行數(shù)據(jù)業(yè)務的處理。 AN511602 設備主要由千 兆核心交換卡 (GSWC)、千兆上聯(lián)卡 (GUP)、 EPON 接南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 口卡 (EC2)、窄帶控制卡 (AC16)、 2M 接口卡 (16E1)、 TDM 接口卡組成。 設備正面共有 20 個槽位。子架上部為風扇單元，下部為導流單元。 設備后面 29 號槽位為千兆上聯(lián)卡槽位，其對應著設備正面的 9 號核心交換卡槽位。 系統(tǒng)對不同業(yè)務的處理流程有所不同，對于來自遠端 ONU 的上行數(shù)據(jù)業(yè)務和需要用 NGN 處理的語音業(yè)務，右 EC2 通過背板 GE 總線進入核心交換盤的交換矩陣中進行存儲轉發(fā)，之后再通過千兆上聯(lián)口進入外部網(wǎng)。核心交換卡的交換矩陣對其進行存儲轉發(fā)，再通過 EPON 接口卡送往相應的 ONU。 ONU 的窄帶 PSTN 業(yè)務傳到 EC2 卡后，通過背板 GE 總線送入核心交換卡中。由 AC16 卡將 IP 信號轉換為TDM 信號，并進行時隙交叉和信令處理，最后通過 2M 接口卡上聯(lián)進 PSTN 網(wǎng)絡中。數(shù)據(jù)和圖象業(yè)務的三重業(yè)務綁定 (triple play)， STM1 接口作為 E1 透傳的上行接口，實現(xiàn) E1業(yè)務的接入： AC16 盤作為向下兼容原有的窄帶數(shù)據(jù)和語音業(yè)務控 制部件，實現(xiàn)話音類業(yè)務的接入。 AN511602 對外接口如下： 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 (1)業(yè)務接口 10/100/1000 BaseT 以太網(wǎng)上聯(lián)接口： GUPE7 上聯(lián)卡上有 7 個， GUP7 上聯(lián)卡有 3 個，速率為 10/100/1000M 自適應，采用 RJ45 型接口，傳輸距離為 100m。 帶內管理接口：即 GUP7 或 GUPE7 卡上的 100M 光 /電接口，支持 TCP/IP 協(xié)議，SNMPv1/v2 協(xié)議。 其他接口 48V 直流電源輸入接口 告警輸出接口 上聯(lián)卡上的 RS485 接口： 用于連接環(huán)境監(jiān)控單元。 2M 上聯(lián)接口： 16 個 E1 接口。 EPON 業(yè)務接口：每個 EC2 卡有 2 個 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 ，每個 PON 口的最大分路比為1:64，即經(jīng)過分路器后，最多能帶 64 個 ODU(遠端設備 )。 （ 2）管理接口 帶外管理接口：即 GUP7 或 GUPE7 卡上的 100MFE 接口，支持 TCP/IP 協(xié)議，SNMPv1/v2 協(xié)議。 GSWC 卡上的 RS232 串口：用于本地維護，以命令行方式管理設備。 ONU 設備 烽火 ONU（ AN5006）簡介 ： AN5006 系列 EPON 遠端機是單板式 (1U)EPON 遠端設備， 其中 AN500607 系列 可提供 2 個 PON 口上聯(lián)， 16 個 FE 口 和 16 個 POTS 口 下聯(lián) ，適合 用于 FTTB 型組網(wǎng) ， AN500604 系列 可提供 2 個 PON 口上聯(lián)， 4 個 FE 口 和 2 個 POTS 口 下聯(lián) ，適合 用于 FTTH 型組網(wǎng) 。 AN5006 是一款高帶寬、多業(yè)務綜合遠端機。 AN5006 系列 EPON 遠端機具備強大的組網(wǎng)能力，可以同 PSTN 網(wǎng)絡，軟交換網(wǎng)絡，數(shù)據(jù)網(wǎng)，廣電網(wǎng)實現(xiàn)無縫對接。 語音業(yè)務（電話）在 ONU(AN5006)側經(jīng)過處理后變成 IP 包，以 IP 包的形式在 PON內傳送，然后以 V5 接口上聯(lián)至 PSTN，也可以通過軟交換上聯(lián)語音。 ONU 設備功耗、設備尺寸及環(huán)境要求 ： 電源： AC 220V 功耗 50W 工作溫度：－ 10176。C 環(huán)境濕度： 10％～ 90％ 南京郵電大學 2020 級本科生畢業(yè)設計 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)中心機房子系統(tǒng)：局端設備采用烽火 OLT（ AN511602），安裝在江北高新局機房，采用 1000BASEPX20 物理接口，直流 48V 供電。 (2)饋線光纜子系統(tǒng)： 光纖均采用符合 標準的單模光纖光纜，光纜采用填充型松套型層絞結構。 (3)配線光纜子系統(tǒng)： 光纖均采用符合 標準的單模光纖光纜，光纜采用填充型松套型層絞結構。每個箱體可以安裝 46 臺 ONU 設備。采用一級分光方式，分光器采用 1： 16 平面波導型，本工程先期在小區(qū)新建光纜交接箱內安裝 1 臺，以后視用戶需求情況再進行擴容。從高頻分線盒至用戶采用五類線 。本工程先期在每個ONU 箱體內安裝 1 臺設備，以后視用戶需求情況再進行擴容。工程初期先配 8 塊業(yè)務板，可以滿足 256 個用戶的業(yè)務需求，以后視用戶需求情況再進行擴容。 光纜利用原有管道敷設至小區(qū)新建光纜交接箱。 本工程在小區(qū)內新建 8 個 288 芯光纜交接箱。光纜在小區(qū)