GPON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)學(xué)習(xí)

1、1.1. 系統(tǒng)概述隨著社會(huì)和技術(shù)的進(jìn)步，信息技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)是電話、計(jì)算機(jī)、電視三種技術(shù)、產(chǎn)業(yè)乃至網(wǎng)絡(luò)的融合，即所謂“三網(wǎng)合一”。它表現(xiàn)為業(yè)務(wù)層互相滲透交叉，應(yīng)用層使用同意的通信協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層互連互通，技術(shù)上趨向一致。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)通信服務(wù)的種類要求越來(lái)越多。一方面，除了一般的電話、傳真、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還要有會(huì)議電視，高速數(shù)據(jù)、電子郵政以及高清晰度電視等。另一方面，人們要求通信服務(wù)不受時(shí)空限制，不論在靜止或運(yùn)動(dòng)中都能方便、迅速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行信息交換。在這種背景下，光纖通信向縱深發(fā)展，形成各種規(guī)模和不同層次的光纖通信網(wǎng)勢(shì)在必行，也可以說(shuō)是光纖通信發(fā)展的必然趨勢(shì)。面對(duì)這日新月異的通信發(fā)展局

2、面，銅線傳輸所固有的一些弱點(diǎn)已顯露無(wú)遺，如傳輸頻帶窄、損耗大、機(jī)線陳舊、地下管道擁擠、維護(hù)費(fèi)用高、難以支持多媒體和寬帶新業(yè)務(wù)等。盡管已采取了一些改進(jìn)措施和新技術(shù)手段，但還是受到銅線的種種制約，因此必須對(duì)傳輸媒質(zhì)進(jìn)行更新?lián)Q代，否則“瓶頸”難以消除。在這種形式下，光纖接入網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，并得到了極為迅速的發(fā)展。所謂光接入網(wǎng)（oan）就是指在接入網(wǎng)中采用光纖作為主要傳輸媒質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳送的網(wǎng)絡(luò)形式。根據(jù)接入網(wǎng)室外傳輸設(shè)施中是否含有源設(shè)備，oan可以分為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（pon）和有源光網(wǎng)絡(luò)（aon）。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（pon）的設(shè)備簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)費(fèi)用低，投資較小：使用光分路器即可靈活組網(wǎng)。設(shè)備安裝方便，室外可直接掛

3、在墻上，或放置于“h”桿上，無(wú)需租用或建造機(jī)房。屬于純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，提高系統(tǒng)的可靠性。擴(kuò)容也比較簡(jiǎn)單，不涉及設(shè)備改造，可長(zhǎng)期使用。隨著我國(guó)光進(jìn)銅退進(jìn)程的深入開展，pon網(wǎng)絡(luò)在帶寬升級(jí)、業(yè)務(wù)承載和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等方面的優(yōu)勢(shì)逐漸被運(yùn)營(yíng)商普遍接受。近期，全球一些主流運(yùn)營(yíng)商開始將gpon技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)接入，使得gpon一躍成為企業(yè)接入方案的明星技術(shù)。為了響應(yīng)國(guó)家政策和跟上信息化步伐，融城優(yōu)郡二期項(xiàng)目我們選用gpon技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)主信息網(wǎng)絡(luò)需求。1.2. gpon的技術(shù)分析1.2.1. gpon的簡(jiǎn)介gpon(gigabit-capablepon)是基于itu-tg.984.x標(biāo)準(zhǔn)

4、的最新一代寬帶無(wú)源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被運(yùn)營(yíng)商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)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)、用戶側(cè)的onu和網(wǎng)管系統(tǒng)組成，根據(jù)onu擺放的位置，gpon系統(tǒng)可能的應(yīng)用包括ftth、ftto、fttb、fttc等場(chǎng)合。其他的pon標(biāo)準(zhǔn)而言，gpon標(biāo)準(zhǔn)提供了前所未有的高帶寬，gpon下行最大速率為2.5gbps，上行為1.25gbps，分光比最大為1：64，其非對(duì)稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)3。提供qos的全業(yè)務(wù)

5、保障，同時(shí)承載atm信元和(或)gem幀，有很好的提供服務(wù)等級(jí)、支持qos保證和全業(yè)務(wù)接入的能力。做為電信級(jí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，gpon還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護(hù)機(jī)制和完整的oam功能。在gpon標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定需要支持的業(yè)務(wù)類型包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(ethernet業(yè)務(wù)，包括ip業(yè)務(wù)和mpeg視頻流)、pstn業(yè)務(wù)、專用線(t1，e1，ds3，e3和atm業(yè)務(wù))和視頻業(yè)務(wù)(數(shù)字視頻)。gpon中的多業(yè)務(wù)映射到atm信元或gem幀中進(jìn)行傳送，對(duì)各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的qos保證。1.2.2. gpon的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)gpon系統(tǒng)主要由olt(光線路終端)、odn(光分配網(wǎng)絡(luò))、onu(光網(wǎng)絡(luò)單元)組成,其中od

6、n由光分路器和光纖線路等組成。所謂“無(wú)源”，是指odn中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光纖和光分/合路器（splitter）等無(wú)源光器件組成，沒(méi)有昂貴的有源電子設(shè)備4。olt放置于業(yè)務(wù)接入中心節(jié)點(diǎn),為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與城域網(wǎng)之間的接口,通過(guò)多個(gè)ge/fe接口上聯(lián)不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò);onu放置于小區(qū)或樓內(nèi)機(jī)房,為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口,提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等多業(yè)務(wù)流的接入,通過(guò)ge光口經(jīng)odn上聯(lián)至olt，如圖2.1為gpon的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2.1 gpon系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1.3. gpon設(shè)計(jì)接入原則（一）、設(shè)備安裝設(shè)計(jì)原則為便于運(yùn)行維護(hù)，降低維護(hù)成本，光線路終端(olt)設(shè)備宜集中安裝在端局

7、，也可以分散安裝，利用已有的接入網(wǎng)機(jī)房、住宅小區(qū)中心機(jī)房等，由于olt設(shè)備用戶容量集成度較高，一般不宜單獨(dú)安裝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)覆蓋范圍內(nèi)的用戶數(shù)、通信管道、光纜引入等因素綜合考慮，將olt設(shè)備安裝在最經(jīng)濟(jì)、最合適的位置。盡量接近用戶側(cè)安裝，比如小區(qū)內(nèi)的光交箱、辦公樓的室外綜合箱。（二）、onu 設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)原則光網(wǎng)絡(luò)單元(onu)通常安裝在用戶家中或者辦公地點(diǎn)，安裝方式大致有三種：安裝在預(yù)埋的綜合信息箱中、掛墻明裝方式、安裝在的桌面或用戶指定的位置。（三）、光分路器(obd)配置原則光分路器（obd）常用的光分路比為：1:2、1:4、1:8、1:16、1:32 、1：64六種， 需要時(shí)也可以選

8、用2:n 光分路器或非均分光分路器。odn總分光比應(yīng)根據(jù)用戶帶寬要求、光鏈路衰減等因素確定；光分路器（obd）的級(jí)聯(lián)不應(yīng)超過(guò)二級(jí)。（四）、光通道衰減核算原則odn的光功率衰減與obd的分路比、活動(dòng)連接數(shù)量、光纜線路長(zhǎng)度等有關(guān)， 設(shè)計(jì)時(shí)必須控制odn中最大的衰減值，使其符合系統(tǒng)設(shè)備olt和onu pon口的光功率預(yù)算要求。odn光通道衰減所允許的衰減定義為s/r和r/s參考點(diǎn)之間的光衰減，以db 表示。包括光纖、光分路器、光活動(dòng)連接器、光纖熔接接頭所引入的衰減總和。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò)中最遠(yuǎn)用戶終端的光通道衰減核算，采用最壞值法進(jìn)行odn光通道衰減核算。計(jì)算時(shí)相關(guān)參數(shù)取定： 1.光纖

9、衰減取定:1310nm 波長(zhǎng)時(shí)取0.36db/km； 1490nm 波長(zhǎng)時(shí)取0.22db/km。 2.光活動(dòng)連接器插入衰減取定：0.5db/個(gè)。3.光纖熔接接頭衰減取定：0.08 0.2db /每個(gè)接頭。 4.冷接子雙向平均值：0.15db/每個(gè)接頭。 5.計(jì)算時(shí)光分路器插入衰減參數(shù)取定見表。插入損耗參數(shù)分光器類型1:21:41:8或2:81:16或2:161:32或2:32fbt或plc3.6db7.3db10.7db14.0db17.7db6.光纖富余度 mc ：（1）當(dāng)傳輸距離 5 公里時(shí)，光纖富余度不少于1 db；（2）當(dāng)傳輸距離10 公里時(shí)，光纖富余度不少于2 db；（3）當(dāng)傳輸距離

10、10 公里時(shí)，光纖富余度不少于3 db。（五）、gpon保護(hù)機(jī)制原則gpon標(biāo)準(zhǔn)中定義了typea/b/c/d種保護(hù)機(jī)制，其中最為常用的是typeb和typec保護(hù)，如圖所示。typeb和typec保護(hù)typeb方式通過(guò)采用n:2的分光器提供了主干光纖的保護(hù)。在實(shí)際fttx建設(shè)中，由于分光器部署的位置距離客戶駐地的距離很近，通常在500m范圍內(nèi)，甚至在fttb模式下，分光器會(huì)安裝在樓內(nèi)，分支光纖出現(xiàn)故障的可能性很低，這種模式能夠滿足大多數(shù)企業(yè)業(yè)務(wù)的可靠性需求。而針對(duì)可靠性要求更高的客戶可采用typec保護(hù)，olt和onu均提供2個(gè)pon端口，使用2個(gè)獨(dú)立的odn網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)端到端的光纖保護(hù)。

11、gpon系統(tǒng)的50ms保護(hù)倒換能力與sdh網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)，能夠提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)保障。（六）、容量測(cè)算原則1.olt測(cè)算原則： 在估算 olt設(shè)備個(gè)數(shù)和容量時(shí)，可采用等效用戶數(shù)指標(biāo)。根據(jù)olt所覆蓋的理區(qū)域、用戶分布特點(diǎn)等，預(yù)測(cè)規(guī)劃期內(nèi)分年度olt需要覆蓋的大致用戶規(guī)模再根據(jù)olt的等效用戶容量，并結(jié)合odn組網(wǎng)規(guī)劃，就可以估算出規(guī)劃期內(nèi)每年需要的olt數(shù)量和用戶容量。2.onu容量測(cè)算：結(jié)合項(xiàng)目本身的性質(zhì)，來(lái)選擇和配置onu型號(hào)，有些項(xiàng)目只需要提供寬帶，有些只需提供語(yǔ)音，有些需提供語(yǔ)音和寬帶，有些是機(jī)房拆除替換，有些是大對(duì)數(shù)電纜整改等。 1.4. 采用布線方式1.4.1. 辦公樓布線方式辦公樓采用ftto方式布線 如圖所示，高層辦公樓采用ftto方案，樓宇用戶多，光纖需求量大，配線間設(shè)置光分路機(jī)柜或光分路交接箱，分纖盒分層放置。onu上行：光纜接頭盒分出的入樓光纜,在光分路機(jī)柜或光分路交接箱內(nèi)進(jìn)行分光，出來(lái)的垂直布線沿弱電井穿越樓層，在樓層分纖盒內(nèi)分纖，出來(lái)的皮線光纜沿樓層管道、線槽或墻壁敷設(shè)至用戶室內(nèi)，成端在光纖終端盒內(nèi)，光纖終端盒與onu之間用鎧裝跳纖連接。onu下行：從onu中下接雙絞線或五類線與電話、