小區(qū)EPON接入網(wǎng)設(shè)計(jì)

PAGEI題目長青小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號所在系（院）專業(yè)名稱年級指導(dǎo)教師職PAGE41題目五芳園小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)摘要隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級，人們對電信業(yè)務(wù)的帶寬、業(yè)務(wù)、簡潔、多樣的要求也越來也高。伴隨著骨干網(wǎng)的能力越發(fā)增強(qiáng)，與此同時(shí)接入網(wǎng)卻沒有多大進(jìn)步。如此，由骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的幾百米或者幾公里組成的接入網(wǎng)，因此而被形象地稱為"最后一公里"。由于骨干網(wǎng)基本采用光纖結(jié)構(gòu)，傳輸速度非常快。因此，這"最后一公里"便必然成為了制約整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。這使得改進(jìn)接入網(wǎng)已經(jīng)到了十分關(guān)鍵的時(shí)刻。本文簡要介紹了關(guān)于EPON的一系列基礎(chǔ)知識和以EPON為接入方式的小區(qū)接入網(wǎng)規(guī)劃。本著實(shí)用的原則，綜合考慮設(shè)備選型，ONU位置，IP地址分配，實(shí)現(xiàn)其可運(yùn)營性。并選定一個(gè)小區(qū)，進(jìn)行完整的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)有所用的目的。目錄TOC\o"1-4"\h\z\u前言 11緒論 21.1光纖接入技術(shù) 21.1.1光纖接入技術(shù)概述 21.2EPON技術(shù)介紹 31.2.1EPON技術(shù)概述 31.2.2EPON系統(tǒng)概述 41.2.3EPON系統(tǒng)各部分功能 51.2.4EPON信號傳送原理 5 7 72光纖接入網(wǎng)的基本概念 82.1光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢 82.2光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu) 82.3光纖接入網(wǎng)的分類 102.4接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 11 13 13 13 13 15 16 16 165五芳園小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 185.1接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 185.2設(shè)備選型 195.2.1OLT選型 19AN5116-02設(shè)備 19AN5116-02前視圖 19AN5116-02后視圖 20AN5116-02機(jī)架結(jié)構(gòu) 21AN5116-02支持及上聯(lián) 21AN5116-02單盤配置 225.2.2ONU選型 22AN5006-04 225.2.3無緣分光器選型 24 24 255.5光功率分配計(jì)算過程 255.6IP地址分配 285.6.1IP地址概述 285.6.2A、B、C類地址研究 295.6.3公有和私有IP地址 30公有IP地址 30私有IP地址 305.6.4小區(qū)用戶IP地址分配 315.7網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇 325.8網(wǎng)同步的設(shè)計(jì) 345.8.1OLT與ONU的時(shí)鐘同步與MPCP時(shí)鐘同步 34結(jié)論 36致謝 37參考文獻(xiàn) 38附錄 39北京郵電大學(xué)世紀(jì)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前言光纖接入網(wǎng)以光纖作為傳輸媒質(zhì)，傳輸距離長，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，是未來寬帶固定接入的必然發(fā)展方向。EPON：（以太無源光網(wǎng)絡(luò))是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，并可在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON（無源光網(wǎng)絡(luò))的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的接入。自EFMA(EthernetFirstMileAlliance，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IEEE802.3ah以來，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)。早在2001年起，IEEE就開始了EPON技術(shù)的討論。經(jīng)過亞洲國家（中國、日本、韓國）近幾年來在標(biāo)準(zhǔn)完善、現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模部署、系統(tǒng)測試驗(yàn)證等方面的努力，EPON技術(shù)在亞洲得到了廣泛的應(yīng)用，并帶動其產(chǎn)業(yè)鏈逐步發(fā)展壯大。政府政策的支持和競爭日益激烈的市場是EPON技術(shù)快速發(fā)展的驅(qū)動力。隨著我國的IP業(yè)務(wù)的不斷增加和我國電信運(yùn)營市場的逐漸開放，無論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營商還是新興運(yùn)營商，為了能夠在新的競爭環(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)。在我國南方，接入網(wǎng)主要是采用ADSL/ADSL2+、LAN技術(shù)為主，由于需要大量的實(shí)線、銅纜作為接入網(wǎng)的媒質(zhì)，提高了建網(wǎng)成本，加大了滿足業(yè)務(wù)需求的難度。本文以五芳園小區(qū)為背景，EPON技術(shù)為結(jié)構(gòu)精髓，通過對網(wǎng)絡(luò)書籍資料的自學(xué)和查閱，對本小區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察,進(jìn)行一系列的規(guī)劃設(shè)計(jì)。盡可能的解決以上所述問題。1緒論1.1光纖接入技術(shù)1.1.1光纖接入技術(shù)概述接入網(wǎng)也稱為光纖用戶環(huán)路（FITL），它的光線路終端（OLT）可以設(shè)在交換局中也可設(shè)置在遠(yuǎn)端。它的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)在用戶側(cè)，光線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元之間是由光纖連接。ONU可以以多種方式連接用戶，一個(gè)ONU可以連接多個(gè)用戶。根據(jù)與用戶的距離，光纖接入網(wǎng)FITL又有多種方式，例如：光纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、以及光纖到路邊（FTTC）等幾種形式。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(luò)（PON）和有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）兩類。由于我們只討論無源光網(wǎng)絡(luò)，有源光網(wǎng)絡(luò)就不做介紹了。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入技術(shù)，由局側(cè)的光線路終端（OLT）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）以及光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）組成。它的一般采用TDM廣播方式、上行采用時(shí)分多址接入（TDMA）方式，并且可以靈活地組成星型、樹形、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。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(hù)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。光接入網(wǎng)因?yàn)椴捎霉饫w作為傳輸媒介，具有傳輸距離長，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，等特點(diǎn)，是有線寬帶接入技術(shù)的理想方案，代表了寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展方向。1.1.2光纖接入技術(shù)的研究意義隨著Internet的快速發(fā)展,我國已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)信息交流爆炸的網(wǎng)絡(luò)型社會,我們的學(xué)習(xí)、工作及生活已經(jīng)無法再離開網(wǎng)絡(luò),光纖在傳輸帶寬方面具有極大的優(yōu)勢。經(jīng)過多年的發(fā)展,傳輸網(wǎng)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和光纖化,交換網(wǎng)也已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和程控化,而接入網(wǎng)卻發(fā)展緩慢。為了提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的容量、質(zhì)量、速度以及對網(wǎng)絡(luò)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。目前，國內(nèi)DSL接入提供的速率大概為1Mbit/s或者2Mbit/s，對于寬帶上網(wǎng)，這個(gè)速率似乎足夠了，但是對于傳輸電視節(jié)目則明顯不夠了。常規(guī)數(shù)字電視H.264編碼的一路SDTV節(jié)目需要2Mbit/s,加上數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，接入帶寬至少需要4Mbit/s。這就使得改善接入網(wǎng)的速率問題更加緊迫?，F(xiàn)如今我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各地城市的迅猛建設(shè),使得光纖通信再一次被人們關(guān)注。為了全面提升國家信息基礎(chǔ)架構(gòu)的安全、層次、質(zhì)量,研究接入網(wǎng)是關(guān)鍵,而最終的解決方案是FTTH。對于電信運(yùn)營商而言,FTTH是關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域,采用EPON方式進(jìn)行FTTH接入有其強(qiáng)大的優(yōu)勢。1.2EPON技術(shù)介紹1.2.1EPON技術(shù)概述PON（無源光纖網(wǎng)絡(luò)）是指光配線網(wǎng)中不含有任何電子器件及電子電源，它具有節(jié)約光纖材料、對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的優(yōu)點(diǎn)，是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)，在光接入網(wǎng)中扮演著相當(dāng)重要的角色。與此同時(shí)，以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了二十年的發(fā)展，它以其實(shí)用簡便，價(jià)格低廉的優(yōu)勢，基本已經(jīng)完全統(tǒng)治了局域網(wǎng)，并通過實(shí)踐被證明是承載IP數(shù)據(jù)包的最佳載體。而以太網(wǎng)與PON的結(jié)合，便產(chǎn)生了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）。其通過在網(wǎng)絡(luò)中采用性價(jià)比高的以太端口和可靠性高、成本低的無源部件,可以輕松的實(shí)現(xiàn)EPON的既具經(jīng)濟(jì)又具高帶寬的性能。由于同時(shí)具備以太網(wǎng)和PON的特點(diǎn)，EPON成為了光接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的熱門技術(shù)。隨著IP業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，有關(guān)組織提出了EPON的概念，即在與APON類似的結(jié)構(gòu)和G.983的基礎(chǔ)上，設(shè)法保留其精華部分也就是物理層PON，而以以太網(wǎng)代替ATM作為鏈路層協(xié)議，構(gòu)成了一個(gè)可以提供低成本、大帶寬和強(qiáng)大業(yè)務(wù)能力的新型接入技術(shù)——EPON。EPON：（以太無源光網(wǎng)絡(luò))是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，是當(dāng)今解決“最后一公里”瓶頸的新興接入技術(shù)。它采用點(diǎn)到多點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸，并可在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON技術(shù)，鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON（無源光網(wǎng)絡(luò))的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。因此，它綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):傳輸距離長，傳輸容量大，抗干擾性強(qiáng)，衰減小，重量輕，便于的管理,與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容等。1.2.2EPON系統(tǒng)概述以太無源光網(wǎng)絡(luò)是采用點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)，它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以為樹型或星型。EPON分別由網(wǎng)絡(luò)側(cè)的OLT、光分配網(wǎng)ODN、用戶側(cè)的ONU構(gòu)成。EPON系統(tǒng)模型和EPON協(xié)議分層與OSI模型的關(guān)系如下圖：圖1－1EPON系統(tǒng)模型其中SNI為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口、UNI為用戶網(wǎng)絡(luò)接口、ODN為光分配網(wǎng)絡(luò)、TE為終端設(shè)備。圖1－2EPON協(xié)議分層與OSI模型的關(guān)系1.2.3EPON系統(tǒng)各部分功能OLT（光線路終端）：以廣播方式向ONU發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；發(fā)起并且控制測距過程，并且記錄所測信息；控制ONU功率和ONU注冊；為ONU分配帶寬，也就是控制ONU的發(fā)送窗口大小和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)間。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)。無源分光器可將輸入的一路光信號進(jìn)行不等比例的光功率分割，并輸出所分割的多路信號。ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）：響應(yīng)OLT所發(fā)出的功率控制和測距命令，并對命令作出調(diào)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(nèi)發(fā)送上行方向數(shù)據(jù)。1.2.4EPON信號傳送原理EPON系統(tǒng)運(yùn)用WDM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)單纖雙向的信號傳輸。為了將用戶的上下行方向信號分離，EPON使用了兩種復(fù)用。下行數(shù)據(jù)流采用廣播方式，取下行波長1490nm。各自O(shè)NU根據(jù)下行數(shù)據(jù)標(biāo)識信息接收屬于自己數(shù)據(jù)，并丟棄其它數(shù)據(jù)。圖1-3下行方向信號傳輸原理上行數(shù)據(jù)流采用TDMA方式，取上行波長1310nm。各自O(shè)NU發(fā)送的時(shí)間和長度由OLT集中控制。圖1-4上行方向信號傳輸原理1.3FTTH技術(shù)1.3.1FTTH技術(shù)概述盡管如今移動通信發(fā)展速度很快，但其由于帶寬難以提高，終端體積追求小巧，顯示屏幕受限等因素，人們依然需要性能更強(qiáng)得多的固定終端。信息化進(jìn)程的前進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的提高，快速推動著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。FTTH（光纖入戶）的意思是光纖和終端設(shè)備一同進(jìn)入家庭，也就是說將光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）安裝到用戶家庭，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)，圖像，語音業(yè)務(wù)的整合。它是光接入系列中最接近用戶的類型之一。FTTH的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對波長、速率、數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的透明性，可以提供更大的帶寬，支持的協(xié)議也較為靈活。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(hù)。光纖到戶的最大優(yōu)勢在于，它具有非常大的帶寬，是解決“最后一公里”瓶頸的最佳方案。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。這里我們只研究FTTH，其它方式暫不多談。FTTH從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類可以分為點(diǎn)到點(diǎn)（P2P）和點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）兩種。FTTH從封裝協(xié)議的不同可分為BPON，EPON，GPON等，這些PON技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都為樹型結(jié)構(gòu)。2光纖接入網(wǎng)的基本概念2.1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(diǎn)有：1光纖帶寬容量大，可以滿足未來更多業(yè)務(wù)的需要。2光纖抗干擾性好，不會被電磁或雷電等的影響。3光纖壽命長久，可達(dá)50年。4衰減小。5體積小，重量輕。于是，它以頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、工作性能可靠、原材料豐富等優(yōu)點(diǎn)贏得了市場的肯定。雖然有成本較銅線高的缺點(diǎn)，但隨著技術(shù)的成熟，其成本在逐漸降低，大大增加了其推廣的可行性。2.2光纖接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以說OLT和ONU組成光纖接入網(wǎng)（OAN），其包含與UNI（用戶網(wǎng)絡(luò)接口）有關(guān)的用戶端口功能、與SNI（業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口）有關(guān)的業(yè)務(wù)端口功能以及核心功能（如集線、電路仿真和通路選擇），這些功能分布在OLT（光線路終端）和ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）中。其通過光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接，而通常為了降低成本，一個(gè)光線路單元OLT可以帶多個(gè)ONU。圖2-1光纖接入網(wǎng)模型光線路終端OLT的功能是為接入網(wǎng)絡(luò)提供與本地交換機(jī)之間信息傳輸?shù)慕涌?，并且通過光傳輸?shù)姆绞脚c用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。其具體的工作有：1、向ONU以廣播方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。2、發(fā)起并控制測距過程，并記錄測距信息。3、為ONU分配帶寬。它能夠?qū)⒔粨Q機(jī)的交換功能與用戶接入完全隔開，并提供對自身和用戶端的監(jiān)控和維護(hù)。對于位置的設(shè)置，可以和本地交換機(jī)一起設(shè)置在交換局端，也可以放置于遠(yuǎn)端。光網(wǎng)絡(luò)分配單元ONU的功能是為其接入網(wǎng)絡(luò)提供用戶側(cè)的接口。具體工作的有：1、選擇性的接收OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)。2、響應(yīng)OLT發(fā)出的測距以及功率控制命令，并遵照控制命令作出相應(yīng)的調(diào)整。3、對用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，并且在OLT分配的發(fā)送窗口內(nèi)發(fā)送向上行方向的信息。ONU可以接入多種用戶終端，并且具有光電轉(zhuǎn)換的功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控的功能。ONU的主要功能是結(jié)束來自O(shè)LT的光纖，處理光信號并為多個(gè)用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而它的用戶端是電接口。因此，ONU具有光信號和電信號相互轉(zhuǎn)換的功能。同時(shí)，它仍具有對話音的數(shù)字信號和模擬信號相互轉(zhuǎn)換功能。ONU通?？梢苑胖秒x用戶較近的位置。2.3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)無源光網(wǎng)絡(luò)，所以有源光網(wǎng)絡(luò)我們就不多討論了。對于無源光網(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即無源光網(wǎng)絡(luò)（無源的光接入網(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)的動態(tài)范圍要求較高，對主光纖的依賴性強(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光纖和獨(dú)自的ONU，因此成本非常昂貴，目前實(shí)現(xiàn)起來并不現(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場所，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出來的電信號再傳送到各個(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。2.4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)于樹型結(jié)構(gòu)，樹型結(jié)構(gòu)可分為兩種：1、OLT與ONU按照一點(diǎn)對多點(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)庫管理。而缺點(diǎn)是光分路器后的光纜數(shù)量、對管道需求量很大。圖2－3典型樹型結(jié)構(gòu)2、而當(dāng)采用兩個(gè)、兩個(gè)以上的光分路器時(shí)，按照級聯(lián)的方式連接時(shí)，就構(gòu)成了第二種樹型結(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)庫管理難度也增加了。圖2－4多級聯(lián)樹型本小區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即為典型樹型結(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)3.1五芳園小區(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：圖3.1五芳園小區(qū)平面圖3.2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。因此對于五芳園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要綜合考慮多方因素。3.3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(DigitalSubscribeLine)數(shù)字用戶線路)的總稱，其中包括ADSL非對稱用戶數(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)是帶寬相對較大、連接簡單、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)相對獨(dú)立的信道。它在一對電話線上同時(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)。各種信號以頻分復(fù)用方式占用不同頻段，低頻段傳輸語音信號，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，也不會影響上網(wǎng)的速率和通話的質(zhì)量。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。ADSL技術(shù)允許多種格式的數(shù)據(jù)、視頻信號、語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、視頻點(diǎn)播、在線業(yè)務(wù)、電視信號傳送等。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，需要將每條開通ADSL業(yè)務(wù)的電話線路連接在DSLAM（數(shù)字用戶線路訪問多路復(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”）來連接電話線路。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(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5千米，也就是用戶的電話線連到電話局的距離不能超過5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)對寬帶業(yè)務(wù)來說仍是一種過渡性方法。3.4業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測自EFMA(EthernetFirstMileAlliance，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IEEE802.3ah以來，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爭日益激烈的市場是EPON技術(shù)快速發(fā)展的驅(qū)動力。隨著我國的IP業(yè)務(wù)的不斷增加和我國電信運(yùn)營市場的逐漸開放，無論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營商還是新興運(yùn)營商，為了能夠在新的競爭環(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國際標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，但是具體的商用建網(wǎng)，依舊是無章可循?，F(xiàn)如今，中國電信的EPON企業(yè)所使用的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為國內(nèi)部署EPON接入的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。自從中國電信在2005年決定率先使用EPON之后，開始同中興通訊、烽火通信等設(shè)備商探索EPON接入的建網(wǎng)道路。有了開放的行業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)作保證，國內(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建網(wǎng)的解決方案，這些公司的EPON出貨量也達(dá)到幾百萬線。窄帶發(fā)展以來，由歐美制造商控制的制造格局，在PON主導(dǎo)的寬帶市場已經(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)，10GEPON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，符合固網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢。它不但可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)直接提速至10倍，并且能與我國電信運(yùn)營商的寬帶規(guī)劃所結(jié)合，支撐國內(nèi)電信運(yùn)營商中遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，支撐運(yùn)營商在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的激烈競爭中，10GEPON得到了充分的發(fā)展空間，并且由于其具備自主知識產(chǎn)權(quán)和良好的擴(kuò)充性和兼容性，未來擁有廣闊的市場前景。4建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性4.1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)過各組織的標(biāo)準(zhǔn)制定、運(yùn)營商設(shè)備商的努力拓展、EPON的芯片和光模塊性能成熟，并且在中國電信的引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)了EPON芯片級和系統(tǒng)級的互通。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爭格局。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)營標(biāo)準(zhǔn)，并可廣泛運(yùn)用于城市和農(nóng)村的綜合接入。4.2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，需要開通的業(yè)務(wù)有：寬帶業(yè)務(wù)和普通電話業(yè)務(wù)，來滿足小區(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)、語音業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)：圖4-1EPON提供的用戶三種業(yè)務(wù)類型1、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：可以為用戶提供4M的帶寬，可以在長期滿足基于以太網(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)。2、語音業(yè)務(wù)：可以為用戶提供語音業(yè)務(wù)，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(luò)上做實(shí)時(shí)傳遞）的軟交換電話語音以及各種增值業(yè)務(wù)和64kbit/s電路仿真方式的傳統(tǒng)電話。對于通訊技術(shù)發(fā)展趨勢，軟交換方式最終將會成為由FTTx技術(shù)支持的實(shí)現(xiàn)方式。3、視頻業(yè)務(wù)：當(dāng)前用戶的視頻業(yè)務(wù)為電視臺提供的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)營商與上訴業(yè)務(wù)無太大關(guān)系。他們關(guān)心的是IPTV業(yè)務(wù)。對于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?？傊瑢τ谖宸紙@小區(qū)的，EPON主要提供語音、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5.1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PON口與各樓宇的一級無源分光器相連。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座一字型和6座U字型居民樓組成。不同的樓宇結(jié)構(gòu)，接入方式也不同。五芳園小區(qū)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)如下：圖5-1五芳園小區(qū)接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平面圖對于一字型樓型，我們以一樓住戶為例，OLT引2根3芯光纜到一號樓的一層樓道，與樓道中的梯位配線箱內(nèi)的3個(gè)2：32分光器連接。3個(gè)2：32分光器再引出4根18芯光纜與每棟樓每層的樓層配線箱內(nèi)的ONU連接。對于U字型樓型，我們以十二樓住戶為例，OLT引2根7芯光纜到十二號樓的一層樓道，與樓道中的梯位配線箱內(nèi)的7個(gè)2：32分光器連接。七個(gè)2：32分光器再引出12根18芯光纜與每棟每層的樓層配線箱內(nèi)的ONU連接。需要提到的是，不論是一字型還是U字型樓宇，每戶的ONU都放在樓層的樓層配線箱內(nèi)，ONU與用戶室內(nèi)信息點(diǎn)的距離不得超過100米5.2設(shè)備選型5.2.1OLT選型AN5116-02設(shè)備OLT選用武漢烽火科技集團(tuán)AN5116-02：1、14U（1U為4.445cm，16為62.23cm）子框。2、中板結(jié)構(gòu)，雙面插卡，支持主控盤主備保護(hù)。3、480mm×621.5mm×406.5mm（寬×高×深）的子框，滿配重量為40kg。4、設(shè)備正面提供16個(gè)PON業(yè)務(wù)板卡，背面提供7個(gè)GE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上聯(lián)口、V5語音上聯(lián)口，另可提供CATV、STM-1等業(yè)務(wù)接入。5、單板具有2個(gè)PON接口，按1：32分路比可接入64個(gè)ONU；單框可接入1024個(gè)ONU。圖5-2烽火OLTAN5116-0AN5116-02前視圖子框正面共有20個(gè)槽位。從左至右依次編號為1-20，其中1-8、11-18號槽位是EC2卡或TDM卡槽位，9、10號槽位是GSWC卡槽位，19和20號槽位為AC16卡或VoIP卡槽位。子框頂部為風(fēng)扇單元，底部為導(dǎo)流單元。風(fēng)扇單元的面板有兩個(gè)指示燈，綠燈為風(fēng)扇工作指示燈，紅燈為風(fēng)扇告警指示燈。圖5-3AN5116-02前視圖AN5116-02后視圖圖中29號槽位為GUP7卡或GUPE7卡槽位，對應(yīng)著設(shè)備正面的9號GSWC卡槽位。39號槽位為16E1卡槽位，對應(yīng)著正面的19和20號AC16卡或VoIP卡槽位。其余槽位為空余，可裝上假面板。頂部還裝有兩個(gè)-48V電源連接器和一個(gè)告警連接器。圖5-4AN5116-02后視圖AN5116-02機(jī)架結(jié)構(gòu)AN5116-02設(shè)備采用-48V直流供電，機(jī)架需要內(nèi)置一個(gè)PDP電源分配單元。2.0米高的機(jī)架可安裝2個(gè)子框，2.2和2.6米高的機(jī)架可安裝圖5-5AN5116-02機(jī)架結(jié)構(gòu)AN5116-02支持及上聯(lián)1、AN5116-02單子框可插16塊EC2卡，實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和圖像的三重業(yè)務(wù)播放（tripleplay）。2、AC16卡是語音業(yè)務(wù)控制部件，實(shí)現(xiàn)話音類業(yè)務(wù)的接入；可分為V5和VoIP語音處理卡兩種：V5卡支持基于V5協(xié)議的PSTN語音傳輸，而VoIP卡支持軟交換情況下的NGN語音傳輸。3、GUP7卡（3個(gè)10/100/1000Base-T端口、4個(gè)1000Base-SX端口）、GUPE7卡（7個(gè)10/100/1000Base-T端口）以及16E1卡上的多種上聯(lián)口能實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的上聯(lián)，極大地方便用戶組網(wǎng)。4、TDM卡上的STM-1（155M速率）光接口作為透傳E1信號的上行接口，實(shí)現(xiàn)E1業(yè)務(wù)的接入。AN5116-02單盤配置表5-1AN5116-02單盤配置插卡方向槽位卡名代號數(shù)量描述備注前插9、10千兆核心交換卡GSWC1-2完成業(yè)務(wù)流量的匯聚、交換和處理最多2塊，互為熱備份1-8，11-18EPON接口卡（10Km）EC21-16完成EPON系統(tǒng)的OLT部分功能，最多可連接128個(gè)ONU根據(jù)用戶需要選擇EPON接口卡（20Km）TDM業(yè)務(wù)卡TDM0-4提供2路155M的光接口19、20語音控制卡AC161-2完成窄帶業(yè)務(wù)的控制，提供V5協(xié)議和軟交換處理根據(jù)用戶需要選擇一種（可做1：1保護(hù)），不可混插VoIP1-2提供軟交換上聯(lián)后插29千兆上聯(lián)卡GUP71為系統(tǒng)提供光/電可選的千兆上聯(lián)接口每框插1塊，二選一GUPE7139E1上聯(lián)卡16E10-1為窄帶語音提供16個(gè)2M上聯(lián)接口每框插1塊五芳園小區(qū)共需OLT滿配子框兩個(gè)，可提供64個(gè)PON口。其中六個(gè)一字型樓每幢需占三個(gè)PON口，六個(gè)U字型樓每幢需占七個(gè)PON口，共需60個(gè)PON口。余下四個(gè)PON口作為備用。5.2.2ONU選型AN5006-04ONU選用武漢烽火科技集團(tuán)AN5006-04因?yàn)樵趯?shí)施小區(qū)的PON接入的時(shí)候，我們是采取FTTH的，所以我們將選擇烽火集團(tuán)的AN5006-02/03/04/05設(shè)備如圖所示：圖5-6AN5006系列ONU支持VLAN支持IEEE802.3QVLAN協(xié)議，用戶可在布線結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過修改網(wǎng)絡(luò)配置，靈活建立虛禮局域網(wǎng)，劃分邏輯結(jié)構(gòu)，減少了組網(wǎng)成本，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。支持組播業(yè)務(wù)功能支持IGMPSNOOPING協(xié)議，提供了靈活的可控組播功能。豐富的QoS保障，可設(shè)置數(shù)據(jù)包具有高優(yōu)先級。支持VBAS、DHCPOPTION82。用戶側(cè)接口：AN5006-02：1*GE+1*FE+1*RF（CATV接口）（可選）AN5006-03：4*FE+1*RF（可選）AN5006-04：4*FE+2*POTS+1*RF（可選）AN5006-05：2*FE+2*POTS+1*RF（可選）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3ah具有4個(gè)優(yōu)先級隊(duì)列支持802.1P、PORT、MAC、TOS、DIFFSERV等方式的QoS支持802.1QVLAN和基于端口的VLAN支持基于端口的輸入和輸出帶寬控制：4K顆粒度支持IGMPSNOOPINGMAC地址：ONU的每個(gè)以太網(wǎng)端口支持64個(gè)MAC地址尺寸：200*170*45mm電源：220VAC/50～60Hz，滿載功耗：AN5006-02<7W；AN5006-03<10W；AN5006-04<18W；AN5006-05<15W；工作溫度：0℃～45應(yīng)用適用性：可靈活應(yīng)用于FTTH模式、視頻監(jiān)控、網(wǎng)吧接入等。五芳園小區(qū)共需ONU1728個(gè)。另外，ONU提供FE口和POTS口，分別接五類線和雙絞線，并通過RJ45和RJ11與電腦和電話相連。5.2.3無緣分光器選型無緣分光器選用烽火FN60000系列2：32分光器。圖5-7無源分分光器5.3ONU位置的設(shè)置ONU位于居民樓每層的樓層配線箱內(nèi)，并保證每戶一個(gè)。由于五芳園小區(qū)共有住戶1728戶。則所需ONU共1728個(gè)，其中不論是一字型還是U字型樓型，都是共六層，每層三戶。以下為小區(qū)一字樓宇內(nèi)布線結(jié)構(gòu)：圖5-8五芳園小區(qū)FTTH（到門口）一字樓內(nèi)布線對于樓內(nèi)布線需要介紹的是：OLT到POS的光纜數(shù)，一字樓的需要3芯光纜2根，U型樓需要7芯光纜2根。2：32分路器到ONU的光纜數(shù)，一字樓需要4根18芯光纜，U字樓需要12根18芯光纜。五芳園小區(qū)共需3芯光纜12根，7芯光纜12根，18芯光纜96根。5.4OLT容量的計(jì)算本小區(qū)寬帶總?cè)萘扛鶕?jù)用戶數(shù)考慮。根據(jù)式帶寬計(jì)算公式：上行帶寬=用戶數(shù)*最大并發(fā)率*每用戶帶寬*用戶瀏覽特性值式(5上行帶寬=用戶數(shù)*最大并發(fā)率*每用戶帶寬*用戶瀏覽特性值推薦經(jīng)驗(yàn)值：最大并發(fā)率：70%（這個(gè)數(shù)值比實(shí)際值偏大一點(diǎn)）。用戶瀏覽特性值：25%（下載時(shí)間/閱讀時(shí)間）。五芳園小區(qū)共1728戶，承諾4M給每戶。則:1728*70%*4M*25%=1210M，小區(qū)寬帶總?cè)萘繛?210M。PSTN業(yè)務(wù)，所耗帶寬很小，可以暫不做計(jì)算。5.5光功率分配計(jì)算過程為了保證小區(qū)每一個(gè)用戶的業(yè)務(wù)能夠正常提供，我們要計(jì)算接入過程中的ODN光通道損耗。ODN光通道損耗公式為：光通道損耗光通道損耗=光纖衰耗+光分路器插損+活接頭損耗+死接頭損耗+損耗富余度式(5－2)本小區(qū)使用的光纖為G.652。其最大衰減系數(shù)取0.4dB/km。表5-2G．652光纖性能及應(yīng)用光分路器插損取2*32為18.0dB。表5-3PLC分光器損耗參數(shù)PLC光分路器參數(shù)單位指標(biāo)1×41×81×161×322×321×64插入損耗典型值dB7.110.013.516.617.519.6最大值7.410.313.817.01820.5活接頭損耗取0.2dB/個(gè),死接頭損耗取0.05dB/個(gè)，損耗富余度取0.05dB/km。若求最大光通道損耗，需取距離OLT最遠(yuǎn)距離的ONU與OLT間的光纖長度。經(jīng)估算距離最遠(yuǎn)的ONU為2km。表5-4損耗預(yù)算項(xiàng)目（1310nm）單位損耗數(shù)量/長度總損耗（dB）光分路器（2：32）18.0（dB/個(gè)）1個(gè)18.0熔接接頭0.02～0.05（dB/個(gè)）0個(gè)0.0連接器（APC）0.1～0.2（dB/個(gè)）4個(gè)0.8光纜老化損耗≤0.05（dB/km）2km0.1光纖損耗≤0.4（dB/km）2km0.8合計(jì)損耗19.7表5-5我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于EPON光模塊的光功率技術(shù)指標(biāo)要求OLT側(cè)（dBm）ONU側(cè)（dBm）1490nm1310nm1310nm1490nm最小發(fā)射光功率最大發(fā)射光功率接收靈敏度平均最大接收光功率最小發(fā)射光功率最大發(fā)射光功率接收靈敏度平均最大接收光功率1000BASE-PX10-3+2-24-3-1+4-24-11000BASE-PX20+2+7-27-6-1+4-24-3若滿足小區(qū)接入各用戶業(yè)務(wù)的正常提供，需取上行方向1310nm波長的ONU最小發(fā)射功率和OLT接受靈敏度。則需光功率預(yù)算公式：ONU最小發(fā)射光功率-最大光通道損耗>=OLTONU最小發(fā)射光功率-最大光通道損耗>=OLT接收靈敏度其中烽火ONUAN5006-04的最小發(fā)射功率為0.8dbm，烽火OLTAN5116-02的接受靈敏度為-33dbm。則0.8dbm-19.7dB=-18.9dbm〉=-33dbm，最大光功率損耗符合標(biāo)準(zhǔn)。5.6IP地址分配5.6.1IP地址概述IP地址包含許多方面，如構(gòu)建IP地址的計(jì)算、為數(shù)據(jù)到達(dá)目的地指定的IP地址類以及公有和私有IP地址。IP地址又可以分為IPV4（IP第四版）和IPV6（IP第六版）兩類地址，32位的IPV4地址是當(dāng)今最常用的地址類型，理論有大約40億個(gè)的主機(jī)地址，但是因?yàn)镮PV4地址不能被全球用戶所分配，所以就引申而來IPV6類型的IP地址，IPV6使用的是128位編碼，因此大大的能為全球所有用戶分配IP地址。在很多大學(xué)和重要機(jī)構(gòu)現(xiàn)在都開始用IPV6作為其內(nèi)部網(wǎng)地址編碼；但是在EPON通信網(wǎng)絡(luò)中還是主要用的是IPV4的地址。對于IPV4地址，為了滿足不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的需求并幫助對其進(jìn)行分類，所以將IP地址分成不同類別，稱之為“類”。為類分配IP地址稱為有類編址，在早期internet中類是有互聯(lián)網(wǎng)編號指派機(jī)構(gòu)（IANA）確定的，每個(gè)IP地址都分為網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。此外，每個(gè)地址起始處的位或位序列可確定地址的類。圖5-9IP地址的分類5.6.2A、B、C類地址研究A類地址只是用32位數(shù)的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)來表示網(wǎng)絡(luò)地址，而其余三個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來表示主機(jī)地址的。A類地址的第一位始終為“0”，所以可表示的最小數(shù)是十進(jìn)制的0（00000000），可表示的最大網(wǎng)絡(luò)位數(shù)為十進(jìn)制127（01111111）。然而，需要保留網(wǎng)絡(luò)號得全0（00000000）和全1（11111111），他們不能用作網(wǎng)絡(luò)地址。如果32位地址的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以1和126之間的值開頭，則它為AB類地址是以32為數(shù)的前兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來表示網(wǎng)絡(luò)地址，其余兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來表示主機(jī)地址。對于B類地址的分配第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以二進(jìn)制數(shù)10開頭可保證B類空間與A類空間的上限分開。第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的其余6為可以填入1和0。因此，B類地址可表示的最小數(shù)是1000000（十進(jìn)制128），可表示的最大數(shù)是10111111（十進(jìn)制191）。如果地址的第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)以128到191之間的值開頭，則它為B類地址。IP地址范圍如圖5-10所示對于C類的IP地址分配，我們采用A、B類IP地址的分配方法，因此得到第一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)中包含192到223之間的數(shù)，則它是為C類地址。圖5-10IP地址范圍5.6.3公有和私有IP地址網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)是通過Internet彼此連接的，而另一些網(wǎng)絡(luò)則是私有的。如在學(xué)校寢室內(nèi)用傻瓜式搭建的TP-link路由器網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部主機(jī)獲取的IP地址就是私有IP地址，而私有IP地址是不能被路由到公網(wǎng)中的，下面我們來介紹公有和私有IP地址。公有IP地址Internet的穩(wěn)定性直接取決于公用網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性。因此，需要采用某種機(jī)制來確保地址的唯一性。這一機(jī)制最初是由InterNIC（Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心）的組織來負(fù)責(zé)，后來這一機(jī)構(gòu)演變成為IANA仔細(xì)管理IP地址的剩余供應(yīng)，以確保不會出現(xiàn)公用地址重復(fù)的情況。如果重復(fù)了會造成Internet的不穩(wěn)定，并損害其將數(shù)據(jù)報(bào)傳送到使用重復(fù)地址的網(wǎng)絡(luò)的能力。而要獲取IP地址或地址塊，必須聯(lián)系Internet服務(wù)提供商（ISP）。隨著Internet的快速發(fā)展，公有地址幾乎用完，因此后來出現(xiàn)了一些技術(shù)來解決此類問題，如網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（Net）、IPV6，如下圖5.3公有IP地址：圖5.11公共IP地址私有IP地址雖說Internet主機(jī)需要全球唯一的IP地址，但未連接到Internet上的私有主機(jī)可使用任何有效地址，只要其在私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是唯一的即可。但是由于許多私有網(wǎng)絡(luò)與公有網(wǎng)絡(luò)共存，因此是禁止占用“任意地址”。在RFC1918文檔中，其中有提到建議將可用的IP地址空間快保留給私有網(wǎng)絡(luò)。對于需要IP來支持應(yīng)用程序或主機(jī)的但無需連接到Internet的私有網(wǎng)絡(luò)，可以簡單地使用分配給私有用途的地址。其中有三個(gè)IP地址塊（一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)、16個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)和256個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)）被指定為用于私有內(nèi)部用途，該范圍內(nèi)的地址不能在Inerter主干上路由。Internet路由器被配置成丟棄私有地址（即不被路由到公網(wǎng)中）。對于EPON中的IP地址來說，在OLT和ONU的接入端我們是采用公有IP地址來給設(shè)備編號或配置IP地址，或者是從ONU一端到用戶端我們是采用動態(tài)的IP地址。使用私有地址的網(wǎng)絡(luò)必須連接到Internet上時(shí)，必須將私有地址轉(zhuǎn)換成公有地址，轉(zhuǎn)換程序可以是NAT，而執(zhí)行NAT的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常是路由器（router）。圖5.12私有IP地址5.6.4小區(qū)用戶IP地址分配于對五芳園小區(qū)用戶的IP地址分配，我們將會使用在小區(qū)中心機(jī)房設(shè)置武漢烽火科技集團(tuán)的AN5116-02OLT設(shè)備，在上面我們已經(jīng)提到AN5116-02的主要功能和支持的業(yè)務(wù)。因?yàn)榇诵^(qū)是作為實(shí)驗(yàn)的目的來運(yùn)行EPON的，所以我們?yōu)樾^(qū)分配一個(gè)C類的地址池。由于小區(qū)用戶為1728個(gè)，所以需要C類地址7個(gè)（一個(gè)C類地址，就可以提供254個(gè)主機(jī)IP地址）。順便要提到：IP地址池的分配是城域網(wǎng)的BAS的功能。用戶的電腦PPPOE撥號,經(jīng)過PON，到達(dá)BAS，BAS在地址池中選取一個(gè)IP，分配給用戶電腦。就可以發(fā)送用戶名和密碼到認(rèn)證服務(wù)器,認(rèn)證服務(wù)器通過認(rèn)證后，用戶就可以正常上網(wǎng)了，就是PPPOE撥號成功的全部過程,這個(gè)過程中間，PON只是一個(gè)傳輸通道，不參與的IP分配。5.7網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇對于一些重要的應(yīng)用場所，我們要求接入網(wǎng)具有快速的保護(hù)倒換功能。因此，PON提供了多種不同線路備份、冗余。不同的接入網(wǎng)所應(yīng)用環(huán)境的需要而采用不同的保護(hù)倒換方案。冗余可以是整個(gè)PON的冗余，也可以是某一部分的冗余，但是在通信的高要求、高成本的情況下，我們是采用低成本高效率的冗余，而對于將整個(gè)PON來進(jìn)行冗余，那么成本將是很昂貴的，下面將提到4種類型的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)拓?fù)浞绞絹碜霰容^，比較那種方案最好如圖所示：圖5-13主干冗余圖5-14OLTPON口冗余圖5-15分支冗余圖5-16樹冗余在計(jì)算中我們采用Uc表示器件c的不可用性，Ug為一組關(guān)聯(lián)器件的不可用性。Uc和Ug分別對應(yīng)器件或器件組的不可用時(shí)間。定義由主干光纖、OLT發(fā)送機(jī)和接收機(jī)組成為主干組，由分支光纖、ONU發(fā)送機(jī)和接收機(jī)組成為分支組，光分路器為獨(dú)立的一組。主干組的不可用性可計(jì)算為：Utrunk=1-（1-uolt_Tx）（1-uolt_RxUtrunk=1-（1-uolt_Tx）（1-uolt_Rx）(1-utrunk)這里uolt_Tx表示為OLT發(fā)射機(jī)的不可用性，uoltT_Rx表示為OLT接收機(jī)的不可用性，utrunk為主干光纖的不可用性。類似的我們可以得出分支組的不可用性為：Ubranch=1-（1-uonu_TxUbranch=1-（1-uonu_Tx）（1-uonu_Rx）（1-ubranch)這里的uonu_Tx為ONU發(fā)射機(jī)的不可用性，uonu_Rx為ONU接收機(jī)的不可用性，ubranch為分支光纖的不可用性。由于因?yàn)閿?shù)據(jù)時(shí)雙向傳輸，所以把發(fā)送和接受歸到一組里。樹保護(hù)PON所示，它具有整個(gè)“樹”型