10-7保定鐘家營(yíng)小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)最終版

...wd......wd......wd...內(nèi)容摘要隨著信息化步伐的加快和用戶對(duì)寬帶接入需求迅猛增長(zhǎng)，很多大中型企業(yè)單位也都在追求更快、更穩(wěn)定，所以光纖在向用戶端延伸，以高性能介質(zhì)回應(yīng)用戶的高性能需求。本文通過(guò)分析了目前接入網(wǎng)的開(kāi)展現(xiàn)狀以及GPON技術(shù)相關(guān)知識(shí)和優(yōu)勢(shì)，采用基于GPON的光纖接入方式為所選片區(qū)用戶提供高寬帶業(yè)務(wù)，同時(shí)分析用戶寬帶需求，為小區(qū)、學(xué)校等用戶采用FTTH接入方式，為會(huì)展中心、賓館采用FTTN+UTP接入方式。針對(duì)用戶的業(yè)務(wù)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)展選型。傳輸介質(zhì)的好壞會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，設(shè)計(jì)還對(duì)光纜線路維護(hù)作了簡(jiǎn)要分析。關(guān)鍵詞GPONONUFTTH目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一緒論1〔一〕光纖接入技術(shù)11光纖接入技術(shù)概述12光纖接入技術(shù)的研究意義1〔二〕GPON技術(shù)介紹21GPON技術(shù)概述22GPON技術(shù)概述43GPON系統(tǒng)概述44GPON系統(tǒng)各局部功能55GPON信號(hào)傳送原理6〔三〕FTTH技術(shù)71FTTH技術(shù)概述7二光纖接入網(wǎng)的基本概念8〔一〕光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)8〔二〕光纖接入網(wǎng)構(gòu)造8〔三〕光纖接入網(wǎng)的分類10〔四〕接入網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)造11三鐘家營(yíng)小區(qū)本地網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和運(yùn)行數(shù)據(jù)12〔一〕鐘家營(yíng)小區(qū)本地平面圖及局所位置13〔二〕本設(shè)計(jì)所涉及范圍的用戶群狀況13〔三〕現(xiàn)行用戶接入方式及接入業(yè)務(wù)狀況14四建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性15〔一〕成熟的GPON技術(shù)15〔二〕用戶需求分析15五鐘家營(yíng)小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案16〔一〕接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的設(shè)計(jì)16〔二〕設(shè)備選型171OLT選型182ONU選型193無(wú)緣分光器選型20〔三〕OLT容量的計(jì)算21〔四〕光功率分配計(jì)算過(guò)程21〔五〕IP地址分配221IP地址概述222A、B、C類地址研究233公有和私有IP地址24(1)公有IP地址25(2)私有IP地址254小區(qū)用戶IP地址分配26〔六〕網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇27〔七〕網(wǎng)同步的設(shè)計(jì)291OLT與ONU的時(shí)鐘同步與MPCP時(shí)鐘同步29結(jié)論31參考文獻(xiàn)31保定鐘家營(yíng)小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)一緒論〔一〕光纖接入技術(shù)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(wú)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，有源光網(wǎng)絡(luò)就不做介紹了。無(wú)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播送方式、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(shù)形、總線型等拓?fù)錁?gòu)造。而“無(wú)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(wú)源器件組成，因此其維護(hù)的成本相比較低，對(duì)雷電、磁場(chǎng)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(zhǎng)，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)的開(kāi)展方向。2光纖接入技術(shù)的研究意義隨著Internet的快速開(kāi)展,我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)信息交流爆炸的網(wǎng)絡(luò)型社會(huì),我們的學(xué)習(xí)、工作及生活已經(jīng)無(wú)法再離開(kāi)網(wǎng)絡(luò),光纖在傳輸帶寬方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)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)卻開(kāi)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(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的開(kāi)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(guó)內(nèi)DSL接入提供的速率大概為1Mbit/s或者2Mbit/s，對(duì)于寬帶上網(wǎng)，這個(gè)速率似乎足夠了，但是對(duì)于傳輸電視節(jié)目那么明顯不夠了。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(wèn)題更加緊迫?，F(xiàn)如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)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(guó)家信息根基架構(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(duì)于電信運(yùn)營(yíng)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GPON方式進(jìn)展FTTH接入有其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)?！捕矴PON技術(shù)介紹1GPON技術(shù)概述PON〔無(wú)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(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議透明的優(yōu)點(diǎn)，是電信維護(hù)部門長(zhǎng)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。PON是實(shí)現(xiàn)寬帶光接入的一種常用網(wǎng)絡(luò)形式，從概念的提出到現(xiàn)在已有20多年的時(shí)間。在這期間，人們根據(jù)PON的獨(dú)特物理構(gòu)造，提出了一些標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)。按承載的內(nèi)容來(lái)分類，PON主要包括基于異步傳輸模式(AsynchronousTransferMode，ATM)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔APON〕∕寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔BroadbandPassiveOpticalNetwork，BPON〕，基于Ethernet的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)〔EPON〕，基于通用成幀規(guī)程(GenericFramingProcedure，GFP)的比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)〔GPON〕等。他們主要差異在于采用了不同的二層交換技術(shù)，APON二層交換采用的是ATM技術(shù)，最高速率為622Mbit/s；EPON二層交換采用的是Ethernet技術(shù)，可以支持1.25Gbit/s速率，將來(lái)速率還能升級(jí)到10Gbit/s；GPON二層交換那么采用GFP對(duì)Ethernet、TDM和ATM等多種業(yè)務(wù)進(jìn)展封裝映射技術(shù)。如表1-1所示對(duì)EPON和GPON兩種千兆比無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要參數(shù)進(jìn)展了比較，為更加全面，同時(shí)也將BPON列入其中。表1-1〔BPON、EPON、GPON技術(shù)主要參數(shù)比較〕BPONEPONGPON下行線路速率〔Mbit/s〕155/622/124412501244/2488上行線路速率〔Mbit/s〕155/6221250155/622/1244/2488線路編碼NRZ8B/10BNRZ分路比3232/6464/128最大傳輸距離〔km〕202060TDM支持能力TDMoverATMTDMoverEthernetTDMoverATMTDMoverPacket上行可用帶寬〔Mbit/s〕〔傳輸IP業(yè)務(wù)〕500〔在上行622Mbit/s速率情況下〕760~860〔在上行1250Mbit/s速率情況下〕1100〔在上行1244Mbit/s速率情況下〕OAM有有有下行數(shù)據(jù)加密攪動(dòng)或AS加密沒(méi)有定義AS加密由表可知，EPON簡(jiǎn)單、高速、成本低、用戶面廣，技術(shù)、產(chǎn)品相對(duì)GPON成熟，是近期大力開(kāi)展的無(wú)源接入技術(shù);而GPON可透明傳輸，高速高效，具有電信級(jí)服務(wù)質(zhì)量，是無(wú)源接入技術(shù)開(kāi)展的趨勢(shì)。雖然目前GPON的成本相對(duì)EPON較高，商業(yè)化程度低，但是，隨著產(chǎn)業(yè)化的成熟度不斷加深，光器件價(jià)格的下降、技術(shù)的成熟、商用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，GPON必將能成為新一代寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的的主流技術(shù)。2GPON技術(shù)概述由于APON成本高、速率低、系統(tǒng)復(fù)雜，并且在傳輸IP數(shù)據(jù)時(shí)需要進(jìn)展協(xié)議的轉(zhuǎn)換和格式的轉(zhuǎn)換，ITU-T很快推出了用于代替APON的GPON系列標(biāo)準(zhǔn)：G.984.1、G.984.2、G.984.3。由于GPON是在APON的根基上專門針對(duì)APON的缺點(diǎn)開(kāi)展起來(lái)的，所以GPON保存了APON的許多優(yōu)點(diǎn)，與APON有很多一樣之處。但GPON更高效、高速，提供622.080Mbit/s到2.4Gbit/s的可升級(jí)的框架構(gòu)造，支持上、下行不對(duì)稱速率〔下行2.488Gbit/s，上行1.244Gbit/s〕，支持多業(yè)務(wù)，特別是以本色模式和極高的效率同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和TDM，提供明確的服務(wù)質(zhì)量保證和服務(wù)級(jí)別，具有電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和業(yè)務(wù)管理能力。因此，GPON成為目前最為理想的寬帶光接入網(wǎng)技術(shù)。GPON的基本技術(shù)要求如下：1〕基于GFP幀或ATM信元；2〕支持對(duì)稱/非對(duì)稱線路速率，包括對(duì)稱622Mbit/s、1.25Gbit/s和非對(duì)稱〔上/下行〕155/1244Mbit/s、622/1244Mbit/s、155/2488Mbit/s、622/2488Mbit/s、1.25/2.5Gbit/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1：16、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(shí)延為1.5ms；6〕上行工作波長(zhǎng)1260~1360nm，下行工作波長(zhǎng)1480~1500nm〔單纖系統(tǒng)〕或1260~1360nm〔雙纖系統(tǒng)〕；7〕利用G.983.3定義的增強(qiáng)波長(zhǎng)提供其他業(yè)務(wù)；8〕線路碼型為擾碼的NRZ碼。3GPON系統(tǒng)概述如圖1-1所示是G.984.1建議的GPON參考模型。GPON由光線路終端OLT、光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端(ONU/ONT)和光纖分配網(wǎng)ODN組成。其中OLT位于中心機(jī)房，向上提供廣域網(wǎng)接口，包括GE、ATM、DS-3等；ONU/ONT放在用戶側(cè)，為用戶提供10/100BaseT、T1/E1、DS-3等應(yīng)用接口，適配功能AF在具體實(shí)現(xiàn)中可能集成于ONU/ONT中；ODN由分支器/耦合器等無(wú)源器件構(gòu)成；上下行數(shù)據(jù)工作在不同波長(zhǎng)，下行數(shù)據(jù)采用播送方式發(fā)送，上行數(shù)據(jù)采用基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用的時(shí)分多址〔TimeDivisionMultipleAccess，TDMA〕方式接入。圖中波分復(fù)用器WDM和網(wǎng)絡(luò)單元NE為可選項(xiàng)，用于在OLT和ONU之間采用另外的工作波長(zhǎng)傳輸其他業(yè)務(wù)，如視頻信號(hào)。圖1-1〔GPON系統(tǒng)參考配置〕4GPON系統(tǒng)各局部功能OLT〔光線路終端〕：以播送方式向ONU發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；發(fā)起并且控制測(cè)距過(guò)程，并且記錄所測(cè)信息；控制ONU功率和ONU注冊(cè)；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(wú)源分光器可將輸入的一路光信號(hào)進(jìn)展不等比例的光功率分割，并輸出所分割的多路信號(hào)。ONU〔光網(wǎng)絡(luò)單元〕：響應(yīng)OLT所發(fā)出的功率控制和測(cè)距命令，并對(duì)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)。5GPON信號(hào)傳送原理GPON系統(tǒng)運(yùn)用WDM技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)單纖雙向的信號(hào)傳輸。為了將用戶的上下行方向信號(hào)別離，EPON使用了兩種復(fù)用。下行數(shù)據(jù)流采用播送方式，取下行波長(zhǎng)1490nm。各自O(shè)NU根據(jù)下行數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己數(shù)據(jù)，并丟棄其它數(shù)據(jù)。圖1-2下行方向信號(hào)傳輸原理上行數(shù)據(jù)流采用TDMA方式，取上行波長(zhǎng)1310nm。各自O(shè)NU發(fā)送的時(shí)間和長(zhǎng)度由OLT集中控制。圖1-3上行方向信號(hào)傳輸原理〔三〕FTTH技術(shù)1FTTH技術(shù)概述盡管如今移動(dòng)通信開(kāi)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(dòng)著網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)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(shuō)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(yǔ)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(duì)波長(zhǎng)、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(duì)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(shì)在于，它具有非常大的帶寬，是解決“最后一公里〞瓶頸的最正確方案。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)錁?gòu)造分類可以分為點(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)錁?gòu)造都為樹(shù)型構(gòu)造。二光纖接入網(wǎng)的基本概念〔一〕光纖接入網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)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(lái)更多業(yè)務(wù)的需要。2〕光纖抗干擾性好，不會(huì)被電磁或雷電等的影響。3〕光纖壽命長(zhǎng)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(chǎng)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?！捕彻饫w接入網(wǎng)構(gòu)造可以說(shuō)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(guò)光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)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(guò)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以播送方式發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。2、發(fā)起并控制測(cè)距過(guò)程，并記錄測(cè)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(kāi)，并提供對(duì)自身和用戶端的監(jiān)控和維護(hù)。對(duì)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)送的播送數(shù)據(jù)。2、響應(yīng)OLT發(fā)出的測(cè)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(duì)用戶的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)展緩存，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的主要功能是完畢來(lái)自O(shè)LT的光纖，處理光信號(hào)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(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?！踩彻饫w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。按照拓?fù)錁?gòu)造，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?？偩€型：總線形構(gòu)造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)。它構(gòu)造屬串聯(lián)型構(gòu)造。環(huán)形構(gòu)造：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)構(gòu)造。這種構(gòu)造的優(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。星形構(gòu)造：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)展信息交換的。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。星形構(gòu)造又可分為單星形構(gòu)造、有源雙星形構(gòu)造和無(wú)源雙星形構(gòu)造。它屬于并聯(lián)形構(gòu)造。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)光纖和單獨(dú)的ONU，因此成本非常昂貴。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，業(yè)務(wù)用雙絞線傳送。〔四〕接入網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)造ODN的基本構(gòu)造：根據(jù)光分路器〔OBD〕的連接方式，網(wǎng)絡(luò)可組成很多種構(gòu)造，而星型和樹(shù)型是最普遍的。關(guān)于星型構(gòu)造：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之間的光鏈路那么只是一根光纖或兩根。圖2－2星型構(gòu)造關(guān)于樹(shù)型構(gòu)造，樹(shù)型構(gòu)造可分為兩種：1)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。此構(gòu)造的優(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)型構(gòu)造2)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)型構(gòu)造。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)型三鐘家營(yíng)小區(qū)本地網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和運(yùn)行數(shù)據(jù)〔一〕鐘家營(yíng)小區(qū)本地平面圖及局所位置鐘家營(yíng)小區(qū)位于保定東區(qū)。小區(qū)共有居民樓5棟，均為6層，每層均為2戶。因此，鐘家營(yíng)小區(qū)共18個(gè)單元，共216戶。本期工程鐘家營(yíng)小區(qū)采用FTTH,采用一級(jí)分光的形式對(duì)該小區(qū)進(jìn)展覆蓋,具體施工方案如下：1)小區(qū)內(nèi)走線采用小區(qū)的管道。(特殊標(biāo)注除外)。2〕本工程從鐘家營(yíng)原有OLT基站新放一條12芯光纜到鐘家營(yíng)小區(qū)FL01-360光交箱。3〕從光交箱引出光纜至各個(gè)單元的分線箱。圖3-1鐘家營(yíng)小區(qū)布線工程路由圖〔二〕本設(shè)計(jì)所涉及范圍的用戶群狀況由于鐘家營(yíng)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)核心為其保證充分動(dòng)力。同時(shí)設(shè)備的安全性也至關(guān)重要。因此對(duì)于鐘家營(yíng)小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要綜合考慮多方因素。〔三〕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(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)把普通的線分成了、上行和下行三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道。它在一對(duì)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。從而成功防止了相互之間的干擾。即便邊打與上網(wǎng)同時(shí)進(jìn)展，也不會(huì)影響上網(wǎng)的速率和通話的質(zhì)量。通常ADSL在不影響正常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(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)別離器〔Demultipexer〕，將ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)和普通音頻信號(hào)別離開(kāi)，以免用戶打的時(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，也就是用戶的線連到局的距離不能超過(guò)5千米?？傊?，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)使其開(kāi)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。四建設(shè)接入網(wǎng)的可行性和必要性〔一〕成熟的GPON技術(shù)目前，GPON技術(shù)已經(jīng)很成熟了，它的表達(dá)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、GPON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GPON芯片級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的互通。與此同時(shí)，GPON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)模推廣的可行性以到達(dá)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?！捕秤脩粜枨蠓治鲧娂覡I(yíng)小區(qū)共5幢居民樓18個(gè)單元，共6*2*18=216戶，需要開(kāi)通的業(yè)務(wù)有：寬帶業(yè)務(wù)和普通業(yè)務(wù)，來(lái)滿足小區(qū)用戶的新需求。由于前期業(yè)務(wù)需求量不會(huì)到達(dá)百分之百，所以在光交箱里只放置一個(gè)1分64的分光器。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4-1GPON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(zhǎng)期滿足基于以太網(wǎng)/IP的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要，比方用戶互聯(lián)網(wǎng)接入、文件下載、網(wǎng)絡(luò)游戲等各種業(yè)務(wù)。2〕語(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)。對(duì)于通訊技術(shù)開(kāi)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。3〕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?？傊?，對(duì)于鐘家營(yíng)小區(qū)的，GPON主要提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。五鐘家營(yíng)小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案〔一〕接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的設(shè)計(jì)鐘家營(yíng)小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造為從鐘家營(yíng)原有OLT機(jī)房新放一條12芯光纜至鐘家營(yíng)小區(qū)光交箱。光交箱選用落地式360芯光交箱。由光交箱引出2條36芯、三條48芯光纜到各單元分線箱。其中，36芯經(jīng)過(guò)接頭盒分出三條12芯光纜，48芯經(jīng)過(guò)接頭盒分出4條12芯光纜。圖5-1接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的設(shè)計(jì)〔二〕設(shè)備選型GPON網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造主要是有OLT〔光線路終端〕、ODN〔分配網(wǎng)絡(luò)〕、POS〔光分路器〕、ONU〔光網(wǎng)絡(luò)單元〕組成。OLT位于ODN與核心網(wǎng)之間，實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)與用戶之間不同業(yè)務(wù)的傳遞功能，它可以區(qū)分交換與非交換業(yè)務(wù)，管理來(lái)自O(shè)NU的信令和監(jiān)控信息，同一個(gè)OLT可以連接假設(shè)干個(gè)ODN。OLT在分配側(cè)提供與ODN相連的光接口，在網(wǎng)絡(luò)測(cè)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SNI接口連接到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可設(shè)置在本地交換局或遠(yuǎn)程。ODN位于ONU和OLT之間，為多個(gè)ONU到OLT的物理連接提供光傳輸媒質(zhì)，完成光信號(hào)的傳輸和功率分配任務(wù)。通常ODN是由光連接器、光分路器、波分復(fù)用器、光衰減器、光濾波器和光纖光纜等無(wú)源光器件組成的無(wú)源光分配網(wǎng)絡(luò)。ONU位于用戶和ODN之間，實(shí)現(xiàn)OAN的用戶接入，為用戶提供通往ODN的光接口，完成光電轉(zhuǎn)換。1OLT選型圖5-2華為SmartAXMA5680TOLTSmartAXMA5680T，全球首款會(huì)聚型OLT。融合會(huì)聚交換功能，提供高密度接入，高精度時(shí)鐘，支持TDM、ATM、以太網(wǎng)專線，能夠?qū)崿F(xiàn)流暢的三重播放業(yè)務(wù)、高可靠的企業(yè)接入服務(wù)?？杉?jí)聯(lián)DSLAM、MSAN及遠(yuǎn)端接入設(shè)備，直連BRAS組網(wǎng)。在節(jié)省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資的同時(shí)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，節(jié)約運(yùn)維成本。超高會(huì)聚交換能力，3.2T背板容量，960G交換容量，512KMAC地址容量；超高密度級(jí)聯(lián)能力，單框最大768個(gè)GE端口，無(wú)需額外投資會(huì)聚交換機(jī)；超高可靠組網(wǎng)能力，可直連BRAS，支持OLT雙機(jī)熱備份、異地容災(zāi)、升級(jí)不斷業(yè)務(wù)。接入會(huì)聚一體，防止重復(fù)投資，提升網(wǎng)絡(luò)部署效率

；減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，減少站址、機(jī)房等配套設(shè)施，降低設(shè)備投資及運(yùn)維成本；EPON/GPON/10GPON共平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)。滿足FTTH光纖到戶、FTTB光纖到樓、基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等組網(wǎng)需求。支持P2PFE光接入和以太網(wǎng)級(jí)聯(lián)等寬帶接入業(yè)務(wù)，通過(guò)與光接入終端配合，為用戶提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的FTTH接入。能夠提供帶寬長(zhǎng)距離接入，解決大規(guī)模光纖接入問(wèn)題。利用單根光纖提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)、適應(yīng)電信用戶個(gè)性化需求。提供的接口類別有網(wǎng)絡(luò)接口、業(yè)務(wù)接口、維護(hù)接口。其中網(wǎng)絡(luò)接口有：GE光/電接口、10GE光接口、E1接口。業(yè)務(wù)接口有GPON、EPON光接口，以太網(wǎng)接口、P2PFE光接口。維護(hù)接口有維護(hù)串口、維護(hù)網(wǎng)口、環(huán)境監(jiān)控串口。具有強(qiáng)大的QOS能力。支持良好的管理維護(hù)，監(jiān)控功能，便于日常管理和故障診斷。嚴(yán)格符合ITU-T標(biāo)準(zhǔn)。2ONU選型圖5-3華為HG813ONT華為HG813是一種光網(wǎng)絡(luò)終端〔ONT〕，專為家庭用戶以及小型辦公室設(shè)計(jì)。提供高速接入網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率是100Mb/s。提供高速光纖到一個(gè)單一的有線頻道。上行帶寬至1.244Gbit/s的下行帶寬高達(dá)2.488bit/s。使用HG813，用戶可以高速接入到網(wǎng)絡(luò)，提供寬帶語(yǔ)音和視頻服務(wù)。HG813使家庭用戶和SOHO用戶可透過(guò)光學(xué)上游的IP連接IPTV網(wǎng)絡(luò)。為用戶提供IPTV業(yè)務(wù)。HG813提供從本地網(wǎng)絡(luò)連接到其他設(shè)備的多個(gè)接口，能夠靈活地適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)條件。支持4個(gè)以太網(wǎng)接口，自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)模式。華為HG813完全符合“光纜的房子〞〔光纖到戶〕技術(shù)所要求的標(biāo)準(zhǔn)，符合ITU-TG.984標(biāo)準(zhǔn)的GPON標(biāo)準(zhǔn)兼容。HG813提供三網(wǎng)合一，包括語(yǔ)音，數(shù)據(jù)和IPTV。提供了多種接口，允許連接各種終端設(shè)備。支持通過(guò)Telnet遠(yuǎn)程維護(hù)設(shè)備，維護(hù)簡(jiǎn)單，同時(shí)支持遠(yuǎn)程配置和設(shè)備管理。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ONU216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(guò)RJ45和RJ11與電腦和相連。3無(wú)緣分光器選型無(wú)緣分光器選用1：64盒式分光器。圖5-4無(wú)源分分光器〔三〕OLT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(5－1)推薦經(jīng)歷值：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216戶，承諾4M給每戶。那么:216*70%*4M*25%=151.2M，小區(qū)寬帶總?cè)萘繛?51.2。PSTN業(yè)務(wù)，所耗帶寬很小，可以暫不做計(jì)算?！菜摹彻夤β史峙溆?jì)算過(guò)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(guò)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+損耗充裕度式(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5-1G．652光纖性能及應(yīng)用光分路器插損取1*64為20.5dB。表5-2PLC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7.310.714.617.01821.5法蘭盤損耗取0.5dB/個(gè),熔纖點(diǎn)損耗取0.1dB/個(gè)，損耗充裕度取1dB/km〔L≤5km〕。假設(shè)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(zhǎng)度。經(jīng)估算距離最遠(yuǎn)的ONU為5km。表5-3損耗明細(xì)分光器1：:64光纖長(zhǎng)度主干+配線熔纖點(diǎn)數(shù)目法蘭盤個(gè)數(shù)光纜充裕度≤5km合計(jì)單位損耗21.50.40.10.51數(shù)量10.95362合計(jì)21.50.3810.61.0124.481〔五〕IP地址分配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(lái)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(kāi)場(chǎng)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(duì)于IPV4地址，為了滿足不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的需求并幫助對(duì)其進(jìn)展分類，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(hào)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5-5IP地址的分類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(lái)表示網(wǎng)絡(luò)地址，而其余三個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)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，需要保存網(wǎng)絡(luò)號(hào)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(kāi)頭，那么它為A類地址。B類地址是以32為數(shù)的前兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)地址，其余兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)用來(lái)表示主機(jī)地址。對(duì)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(kāi)頭可保證B類空間與A類空間的上限分開(kāi)。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(kāi)頭，那么它為B類地址。IP地址范圍如圖5-6所示圖5-6IP地址范圍對(duì)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)，那么它是為C類地址。3公有和私有IP地址網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)是通過(guò)Internet彼此連接的，而另一些網(wǎng)絡(luò)那么是私有的。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(lái)介紹公有和私有IP地址。(1)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(lái)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(lái)負(fù)責(zé)，后來(lái)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(huì)出現(xiàn)公用地址重復(fù)的情況。如果重復(fù)了會(huì)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的快速開(kāi)展，公有地址幾乎用完，因此后來(lái)出現(xiàn)了一些技術(shù)來(lái)解決此類問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換〔Net〕、IPV6，如以以下圖5.3公有IP地址：圖5-7公共IP地址(2)私有IP地址雖說(shuō)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，因此是制止占用“任意地址〞。在RFC1918文檔中，其中有提到建議將可用的IP地址空間快保存給私有網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于需要IP來(lái)支持應(yīng)用程序或主機(jī)的但無(wú)需連接到Internet的私有網(wǎng)絡(luò)，可以簡(jiǎn)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(duì)于EPON中的IP地址來(lái)說(shuō)，在OLT和ONU的接入端我們是采用公有IP地址來(lái)給設(shè)備編號(hào)或配置IP地址，或者是從ONU一端到用戶端我們是采用動(dòng)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5-8私有IP地址4小區(qū)用戶IP地址分配對(duì)于鐘家營(yíng)小區(qū)用戶的IP地址分配，我們將會(huì)使用在小區(qū)中心機(jī)房設(shè)置SmartAXMA5680T設(shè)備，在上面我們已經(jīng)提到MA5680T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(lái)運(yùn)行GPON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216個(gè)，所以需要C類地址1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(hào),經(jīng)過(guò)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(guò)認(rèn)證后，用戶就可以正常上網(wǎng)了，就是PPPOE撥號(hào)成功的全部過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中間，PON只是一個(gè)傳輸通道，不參與的IP分配?！擦尘W(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇對(duì)于一些重要的應(yīng)用場(chǎng)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，也可以是某一局部的冗余，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(duì)于將整個(gè)PON來(lái)進(jìn)展冗余，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?lái)做比較，比較那種方案最好如以以下圖：1：N光分路器1：N光分路器圖5-9主干冗余1：N分光器1：N分光器圖5-10OLTPON口冗余圖5-11分支冗余圖5-12樹(shù)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(duì)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-Utrunk=1-〔1-uolt_Tx〕〔1-uolt_Rx〕(1-utrunk)式(5－3)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-Ubranch=1-〔1-uonu_Tx〕〔1-uonu_Rx〕〔1-ubranch)式(5－4)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