扎區(qū)花園小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)(論文)

1、北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：扎區(qū)花園小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 入 學(xué) 年 月_2013年9月_ 姓 名_盧婷_ 學(xué) 號(hào)_131180143209166_ 專 業(yè)_通信工程_總站/學(xué)習(xí)中心_內(nèi)蒙古呼倫貝爾職業(yè)技術(shù)學(xué)校奧鵬學(xué)習(xí)中心 指 導(dǎo) 教 師_孫學(xué)康_完成時(shí)間_2015年9月_扎區(qū)花園小區(qū)GPON光纖接入網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要接入網(wǎng)是整個(gè)電信網(wǎng)中重要的組成部分，其投資比重占電信網(wǎng)全部投資的很大的一部分。它既是整個(gè)電信網(wǎng)的窗口，也是電信網(wǎng)的“最后一公里”。相對(duì)于無(wú)線接入方便、靈活的特點(diǎn)而言，有線接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)主要在于帶寬安全和質(zhì)量。對(duì)于目前網(wǎng)絡(luò)的主要收入來(lái)源（語(yǔ)音）與投資重點(diǎn)

2、（寬帶）不一致的問(wèn)題，人們迫切希望找到一種新的網(wǎng)絡(luò)體系，不僅能夠持續(xù)提升帶寬、發(fā)掘新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，還能有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本，適應(yīng)人們不斷變化的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。扎區(qū)花園小區(qū)工程，位于中央大街與滿達(dá)街交匯處。本工程為FTTH接入。小區(qū)內(nèi)共有住宅樓3棟，1號(hào)樓五個(gè)單元、2號(hào)樓五個(gè)單元、3號(hào)樓四個(gè)單元。本次工程在三號(hào)樓西側(cè)安裝光纜交接箱（整架288芯）1座,內(nèi)置1:32分光器5個(gè);安裝光分纖箱14個(gè)。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較小，居民樓等用戶也不是很多，所以光纖強(qiáng)勁的網(wǎng)絡(luò)核心能為該小區(qū)用戶網(wǎng)絡(luò)保證充沛動(dòng)力。本文從以下幾個(gè)方面說(shuō)明GPON技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)ADSL接入的優(yōu)勢(shì)，從運(yùn)營(yíng)商的建設(shè)方的角度出發(fā)，滿足用戶潛在需

3、求，節(jié)約建設(shè)資金，提高接入速率，以期為我國(guó)通信建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。關(guān)鍵字：接入網(wǎng) GPON OLT ONU 目錄一、 寬帶接入網(wǎng)概述二、扎區(qū)花園小區(qū)寬帶接入網(wǎng)建設(shè)需求分析（一）花園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀（二）建設(shè)寬帶接入網(wǎng)的必要性三、幾種常用的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)（一）ADSL技術(shù)（二）HFC技術(shù)（三）EPON/GPON技術(shù)（四）FTTX+LAN和無(wú)線寬帶接入四、扎區(qū)花園小區(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)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（二）設(shè)備選型（三）網(wǎng)絡(luò)容量的計(jì)算（四）光功率分配的計(jì)算（五）網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的設(shè)計(jì)（六）ip地址規(guī)劃五、方案論證評(píng)估一、寬帶接入網(wǎng)概述 接入網(wǎng)是整個(gè)電信網(wǎng)中重要的組成部分，其投資比重

4、占電信網(wǎng)全部投資的很大的一部分。它既是整個(gè)電信網(wǎng)的窗口，也是電信網(wǎng)的“最后一公里”。相對(duì)于無(wú)線接入方便、靈活的特點(diǎn)而言，有線接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)主要在于帶寬安全和質(zhì)量。對(duì)于目前網(wǎng)絡(luò)的主要收入來(lái)源（語(yǔ)音）與投資重點(diǎn)（寬帶）不一致的問(wèn)題，人們迫切希望找到一種新的網(wǎng)絡(luò)體系，不僅能夠持續(xù)提升帶寬、發(fā)掘新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，還能有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本，適應(yīng)人們不斷變化的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。 GPON(Gigabit-Capable PON) 技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)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)，被大多數(shù)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

5、理想技術(shù)。GPON最早由FSAN組織于2002年9月提出，ITU-T在此基礎(chǔ)上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的標(biāo)準(zhǔn)化。從而最終形成了GPON的標(biāo)準(zhǔn)族。 GPON技術(shù)起源于1995年開(kāi)始逐漸形成的ATMPON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，PON是英文“無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)”的縮寫。而GPON(Gigabit-Capable Passive Optical Network) 最早由FSAN組織于2002年9月提出，ITU-T在此基礎(chǔ)上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.

6、3的標(biāo)準(zhǔn)化。從而最終形成了GPON的標(biāo)準(zhǔn)族。 基于GPON技術(shù)的設(shè)備基本結(jié)構(gòu)與已有的PON類似，也是由局端的 OLT(光線路終端)，用戶端的ONT/ONU(光網(wǎng)絡(luò)終端或稱作光網(wǎng)絡(luò)單元)，連接前兩種設(shè)備由單模光纖(SM fiber)和無(wú)源分光器(Splitter)組成的ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))以及網(wǎng)管系統(tǒng)組成。 前所未有的高帶寬。GPON 速率高達(dá)2 .5 Gbps, 能提供足夠大的帶寬以滿足未 來(lái)網(wǎng)絡(luò)日益增長(zhǎng)的對(duì)高帶寬的需求, 同時(shí)非對(duì)稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場(chǎng)。很好地支持TDM 業(yè)務(wù)。TDM 業(yè)務(wù)映射到GEM 幀中, 由于GPON TC 幀幀長(zhǎng)為 125 s, 能夠直接支

7、持TDM 業(yè)務(wù)。TDM 業(yè)務(wù)也可映射到ATM 信元中, 也能提供有QoS 保證的實(shí)時(shí)傳輸。 同所有PON 系統(tǒng)一樣, GPON 由ONU、OLT 和無(wú)源光分配網(wǎng)組成。OLT 為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與核心網(wǎng)之間的接口, 通過(guò)ODN與各ONU 連接。 作為PON 系統(tǒng)的核心功能設(shè)備, OLT 具有集中帶寬分配、控制各ONU、實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行維護(hù)管理PON 系統(tǒng)的功能。ONU 為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口, 提供話音、數(shù)據(jù)、視頻等 多業(yè)務(wù)流與ODN 的接入, 受OLT 集中控制。系統(tǒng)支持的分支比為116/ 32/ 64, 隨著光 收發(fā)模塊的發(fā)展演進(jìn), 支持的分支比將達(dá)到1128。GPON的傳輸機(jī)制和EPON完

8、全相同，都是采用單纖雙向傳輸機(jī)制，在同一根光纖上,使用WDM技術(shù)，用不同波長(zhǎng)傳輸上下行數(shù)據(jù)。在同一根光纖上, GPON 可使用波分 復(fù)用(WDM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸。根據(jù)實(shí)際需要, 還可以在傳統(tǒng)的樹(shù)型拓?fù)涞幕A(chǔ) 上采用相應(yīng)的PON 保護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的生存性。 GPON 在接入網(wǎng)中的應(yīng)用GPON 可應(yīng)用于接入網(wǎng)中的光纖到戶、光纖到樓/ 路邊和光纖到交接箱。OLT的作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機(jī)之間的接口，并通過(guò)光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。它將交換機(jī)的交換功能與用戶接入完全隔開(kāi)。光線路終端提供對(duì)自身和用戶端的維護(hù)和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機(jī)一起放置在交換局端，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端。ONU的

9、作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。它可以接入多種用戶終端，同時(shí)具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護(hù)和監(jiān)控功能。ONU的主要功能是終結(jié)來(lái)自O(shè)LT的光纖，處理光信號(hào)并為多個(gè)小企業(yè)，事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務(wù)接口。ONU的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而其用戶端是電接口。因此ONU具有光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能。它還具有對(duì)話音的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能。ONU通常放在距離用戶較近的地方，其位置具有很大的靈活性。光纖接入網(wǎng)（OAN）從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(luò)（AON，Active Optical Network）和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON，Passive Optical Network）兩類。二、扎區(qū)花園小區(qū)寬帶接入網(wǎng)建設(shè)需求分析

10、（一）扎區(qū)花園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀扎區(qū)花園小區(qū)工程，位于中央大街與滿達(dá)街交匯處。本工程為FTTH接入。小區(qū)內(nèi)共有住宅樓3棟，1號(hào)樓五個(gè)單元、2號(hào)樓五個(gè)單元、3號(hào)樓四個(gè)單元。每個(gè)單元6層，每層2戶，共有小區(qū)用戶168戶。（二）建設(shè)寬帶接入網(wǎng)的必要性 電信行業(yè)是高科技密集的行業(yè)，技術(shù)的進(jìn)步對(duì)電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展具有及其重大的影響。從固定電話到移動(dòng)電話，從電報(bào)傳真到互聯(lián)網(wǎng)的普及，無(wú)一不體現(xiàn)出技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)作用。當(dāng)然，技術(shù)的進(jìn)步一定要建立在市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上，否則將會(huì)被市場(chǎng)所遺棄。當(dāng)前，寬帶化、分組化、個(gè)人化是未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展方向，與此相適應(yīng)的光通信、寬帶接入、數(shù)據(jù)通信以及移動(dòng)通信等業(yè)務(wù)也正成為電信業(yè)務(wù)市場(chǎng)中發(fā)

11、展最快的領(lǐng)域。為滿足數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)的需求，如何構(gòu)造新一代的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)如何向未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，如何選用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)等，是每一個(gè)運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備供應(yīng)商都關(guān)心的課題。接入網(wǎng)對(duì)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是最重要的資產(chǎn)，一般占運(yùn)營(yíng)商設(shè)備投資的6070%，運(yùn)營(yíng)成本上，接入網(wǎng)也占了絕大多數(shù)的費(fèi)用。目前的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商主要以銅線接入為主，由于DSL技術(shù)接入距離的限制，每個(gè)接入點(diǎn)的接入用戶數(shù)是很有限的，這就導(dǎo)致一個(gè)城市里固定接入網(wǎng)站點(diǎn)數(shù)非常多，導(dǎo)致維護(hù)和支撐費(fèi)用的大幅上升。而光纖接入比傳統(tǒng)的雙絞線的傳輸距離要長(zhǎng)很多，比如基于PON的光纖接入網(wǎng)絡(luò)傳輸距離可以達(dá)到20km，通過(guò)提高光發(fā)射功率或者延伸技術(shù)，距離可以達(dá)到60km，所以

12、傳統(tǒng)交換機(jī)時(shí)代的“大容量、少居所”的建網(wǎng)思路在光接入網(wǎng)的時(shí)代又回來(lái)了，但光接入TCO點(diǎn)覆蓋的范圍更廣，容量更大，需要的站點(diǎn)數(shù)更少，甚至可以減少站點(diǎn)數(shù)量的80。所以，針對(duì)目前接入傳送網(wǎng)存在的多局點(diǎn)的問(wèn)題，精減節(jié)點(diǎn)成為運(yùn)營(yíng)商未來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資和維護(hù)費(fèi)用的重要舉措。三、幾種常用的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)介紹幾種寬帶接入技術(shù)（ADSL、HFC、EPON/GPON、FTTX+LAN和無(wú)線寬帶接入）的概念及優(yōu)缺點(diǎn)。（一）ADSL技術(shù):ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 中文名字叫非對(duì)稱數(shù)字用戶線路，是以普通電話線為傳輸媒介的傳輸組合，有效傳輸距離3至5公里范圍

13、。在普通電話線兩端分別放置ADSL MODEM，便產(chǎn)生三個(gè)信息通道：一個(gè)是速率為1Mbps-8Mbps的高速下行通道，用于用戶下載信息；一個(gè)是速率為16Kbps-1Mbps的中速上行通道；還有一個(gè)普通的電話服務(wù)通道。而且，這三個(gè)通道可以同時(shí)工作。ADSL具備的優(yōu)點(diǎn)如下： 可直接利用現(xiàn)有的用戶電話線，無(wú)須另鋪電纜，節(jié)省投資； 能提供上、下行不對(duì)稱的傳輸帶寬； 采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶可獨(dú)享高帶寬，以超高速上網(wǎng)（比普通modem高數(shù)十倍到上百倍）； 可廣泛用于視頻業(yè)務(wù)及高速INTERNET等數(shù)據(jù)的接入，它的網(wǎng)上視頻實(shí)時(shí)播放（VOD、MTV等），突破傳統(tǒng)MODEM網(wǎng)上視頻播放差的限制； 上網(wǎng)同時(shí)可

14、以打電話，互不影響，而且上網(wǎng)時(shí)不需要另交電話費(fèi)（二）HFC技術(shù)：HFC網(wǎng)是以有線電視（CATV）起來(lái)的。它可以提供CATV業(yè)務(wù)以及話音、數(shù)據(jù)以及其他交互型業(yè)務(wù)。HFC網(wǎng)是一種以模擬頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、光纖和同軸電纜技術(shù)、射頻技術(shù)的高度分布式智能寬帶用戶接入網(wǎng)絡(luò)，是CATV和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物。HFC網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍可達(dá)100公里，而且傳輸信號(hào)的衰減小、噪聲低，是理想的CATV網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。HFC的典型結(jié)構(gòu)采用光纜作為CATV的干線傳輸網(wǎng)絡(luò)，以有線電視臺(tái)前端為中心星形或環(huán)形分布，一直延伸到到城市的市內(nèi)居民和辦公小區(qū)以及郊區(qū)的縣鄉(xiāng)村，形成許多的光節(jié)點(diǎn)。從光節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，通過(guò)傳統(tǒng)

15、的同軸電纜將有線電視信號(hào)送到最終用戶。圖1給出了HFC網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu)。圖1 HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖（三）EPON/GPON技術(shù)：EFMA（Ethernet in the First Mile Alliance，第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟）于 2000 年底提出了 Ethernet-PON（EPON）的概念，傳輸速率達(dá) 1Gbps,鏈路層基于簡(jiǎn)單 的 Ethernet 封裝.GPON(Gigabit-Capable PON) 由 FSAN 組織于 2002 年 9 月提出,2003年3月 ITU 通過(guò)了 G.984.1 和 G.984.2 協(xié)議。G.984.1 對(duì) GPON 接入系統(tǒng)的總體特性進(jìn)行了 規(guī)定；G

16、.984.2 對(duì) GPON 的 ODN(Optical Distribution Network )物理媒質(zhì)相關(guān)子層進(jìn)行了規(guī)定；2004年6月 ITU又通過(guò)了G.984.3,它對(duì)傳輸匯聚（TC）層的 相關(guān)要求進(jìn)行了規(guī)定。速率上，EPON 提供固定上下行 1.25 Gbps,采用 8b/10b 線路編碼,實(shí)際速率為 1Gbps。GPON 支持多種速率等級(jí)，可以支持上下行不對(duì)稱速率，下行 2.5Gbps 或1.25Gbps，上行 1.25Gbps 或 622 Mbps，根據(jù)實(shí)際需求來(lái)決定上下行速率，選擇相對(duì)應(yīng)光模塊,提高光器件速率價(jià)格比。Q0S上，EPON 在 MAC 層 Ethernet 包頭增

17、加了 64 字節(jié)的 MPCP 多點(diǎn)控制協(xié)議，MPCP 通過(guò)消息、狀態(tài)機(jī)和定時(shí)器來(lái)控制訪問(wèn) P2MP 點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn) DBA 動(dòng)態(tài)帶寬分配。MPCP 涉及的內(nèi)容包括 ONU 發(fā)送時(shí)隙的分配、ONU 的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報(bào)告擁塞情況以便動(dòng)態(tài)分配帶 寬。MPCP 提供了對(duì) P2MP 拓?fù)浼軜?gòu)的基本支持,但是協(xié)議中并沒(méi)有對(duì)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類處理,所有的業(yè)務(wù)隨機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)著帶寬，GPON 則擁有更加完善的 DBA,具有優(yōu)秀 QoS 服務(wù)能力。GPON 將業(yè)務(wù)帶寬分配方式分成 4 種類型，優(yōu)先級(jí)從高到低分別是固定帶寬 、保證帶寬 、非保證帶寬和盡力而為帶寬。DBA 又定義了業(yè)務(wù)容器（traff

18、ic container, T-CONT）作為上行流量調(diào)度單位, 每個(gè) T-CONT Alloc-ID 標(biāo)識(shí)。每個(gè) T-CONT 可包含一個(gè)或多個(gè) GEM Port-ID. T-CONT 分為 5 種業(yè)務(wù)類型，不同類型的 T-CONT 具有不同的帶寬分配方式，可以滿足不同業(yè)務(wù)流對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率等不同的 QOS 要求。T-CONT 類型 1 的特點(diǎn)是固定帶寬固定時(shí)隙,對(duì)應(yīng)固定帶寬（Fixed）分配,適合對(duì)時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)；類型 2 的特點(diǎn)是固定帶寬但時(shí)隙不確定，對(duì)應(yīng)保證帶寬（Assured）分配,適合對(duì)抖動(dòng)要求不高的固定帶寬業(yè)務(wù)，如視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)；類型 3 的特點(diǎn)是有最小帶寬保 證又

19、能夠動(dòng)態(tài)共享富余帶寬，并有最大帶寬的約束，對(duì)應(yīng)非保證帶寬（Non-Assured）分配,適合于有服務(wù)保證要求而又突發(fā)流量較大的業(yè)務(wù)，如下載 業(yè)務(wù)；類型 4 的特點(diǎn)是盡力而為（BestEffort），無(wú)帶寬保證，適合于時(shí)延和抖 動(dòng)要求不高的業(yè)務(wù)，如 WEB 瀏覽業(yè)務(wù)；類型 5 是組合類型，在分配完保證和非保證帶寬后，額外的帶寬需求盡力而為進(jìn)行分配。運(yùn)行、維護(hù)上，EPON 沒(méi)有對(duì) OAM 進(jìn)行過(guò)多的考慮,只是簡(jiǎn)單的定義了對(duì) ONT 遠(yuǎn)端故障指示、環(huán)回 和鏈路監(jiān)測(cè). 并且是可選支持。GPON 在物理層定義了PLOAM（Physical Layer OAM）,高層定義了 OMCI（ONT Manage

20、ment and Control Interface）,在多個(gè)層面進(jìn)行 OAM 管理. PLOAM 用于 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、狀態(tài)檢測(cè)、誤碼監(jiān)視等功能. OMCI信道協(xié)議用來(lái)管理高層定義 的業(yè)務(wù)，包括ONU的功能參數(shù)集、T-CONT業(yè)務(wù)種類與數(shù)量、QoS參數(shù)，請(qǐng)求配置信息和性能統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)通知系統(tǒng)的運(yùn)行事件,實(shí)現(xiàn)OLT對(duì)ONT的配置、故障診斷、性能和安全的管理。圖2：GPON與EPON 協(xié)議比較網(wǎng)絡(luò)層次GPONEPONL3ATMTDMIPTDMIPL2ETHERNETETHERNET WITH MPCPGFPL1PON-PHYPON-PHY如圖2所示，EPON沿用了簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式,只是在以太網(wǎng)包

21、頭增加了64字節(jié)的MPCP點(diǎn)到多點(diǎn)控制協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)EPON系統(tǒng)中的帶寬分配,帶寬輪訊,自動(dòng)發(fā) 現(xiàn),測(cè)距等工作。對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以外的業(yè)務(wù)（如 TDM 同步業(yè)務(wù)）的支持沒(méi)有作過(guò)多研究，很多 EPON 廠家開(kāi)發(fā)了一些非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但是都不 理想, 很難滿足電信級(jí)的 QoS 要求。GPON 基于完全新的傳輸融合（TC）層，該子層能夠完成對(duì)高層多樣性業(yè)務(wù)的適 配，如圖二所示，定義了 ATM 封裝和 GFP 封裝（通用成幀協(xié)議），可以選擇二者 之一進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝鑒于目前 ATM 應(yīng)用并不普及,于是一種只支持 GFP 封裝的 GPON.lite 設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生,它把 ATM 從協(xié)議棧中去除以降低成本。

22、GFP 是一種通用的適用于多種業(yè)務(wù)的鏈路層規(guī)程, ITU 定義為 G.7041.GPON 中對(duì)GFP作了少量的修改, 在 GFP 幀的頭部引入了 Port ID，用于支持多端口復(fù)用； 還引入了 Frag（Fragment）分段指示以提高系統(tǒng)的有效帶寬.并且只支持面向變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理模式而不支持面向數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)透明處理模式，GPON 具有強(qiáng)大的多業(yè)務(wù)承載能力。GPON 的 TC 層本質(zhì)上是同步的，使用了標(biāo)準(zhǔn)的8kHz（125m）定長(zhǎng)幀，這使 GPON 可以支持端到端的定時(shí)和其他準(zhǔn)同步業(yè)務(wù)， 特別是可以直接支持TDM業(yè)務(wù)，就是所謂的NativeTDM，GPON 對(duì) TDM 業(yè)務(wù)具備“天然”的支持

23、。通過(guò)在速率上、QOS上、和運(yùn)行維護(hù)三個(gè)方面來(lái)看，GPON要優(yōu)于EPON。分路比即一個(gè) OLT 端口(局端)帶多少個(gè) ONU(用戶端) 。EPON 標(biāo)準(zhǔn)定義分路比 1：32。GPON 標(biāo)準(zhǔn)定義分路比下列幾種 1:32； 1:64；1:128其實(shí)，技術(shù)上 EPON 系統(tǒng)也可以做到更高的分路比,如 1：64，1:128，EPON 的控制協(xié)議可以支持更多的 ONU。分路比主要是受光模塊性能指標(biāo)的限制,大的分路比會(huì)造成光模塊成本大幅度上升; 另外,PON 插入損失 1518dB，大的分路比會(huì) 降低傳輸距離; 過(guò)多的用戶分享帶寬也是大分路比的代價(jià)。GPON 提供多選擇性,但是成本上考慮優(yōu)勢(shì)并不明顯 最大

24、傳送距離GPON 系統(tǒng)可支持的最大物理距離，當(dāng)光分路比為 1:16 時(shí)，應(yīng)支持 20km 的最大物理距離；當(dāng)光分路比為 1:32 時(shí)，應(yīng)支持 10km 的最大物理距離。通過(guò)分路比上的比較EPON和GPON是相同的。EPON 和 GPON 各有千秋，從性能指標(biāo)上 GPON 要優(yōu)于 EPON,但是 EPON 擁有了時(shí)間 和成本上的優(yōu)勢(shì),GPON 正在迎頭趕上,展望未來(lái)的寬帶接入市場(chǎng)也許并非誰(shuí)替代誰(shuí), 應(yīng)該是共存互補(bǔ)。對(duì)于帶寬、多業(yè)務(wù),QoS 和安全性要求較高以及 ATM 技術(shù) 作為骨干網(wǎng)的客戶，GPON 會(huì)更加適合。而對(duì)于成本敏感,QoS,安全性要求不高的客戶群，EPON 成為主導(dǎo)。（四）FTTX

25、+LAN和無(wú)線寬帶接入FTTx+LAN是目前比較普及的一種寬帶接入方式，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商在光纖到小區(qū)的基礎(chǔ)上利用局域網(wǎng)通過(guò)五類數(shù)據(jù)線，采用共享機(jī)制的以太網(wǎng)交換技術(shù)向用戶提供高速上網(wǎng)以及如視頻通信、交互游戲、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、局域網(wǎng)高速互連之類的寬帶增值業(yè)務(wù)。安裝條件：由于FTTx+LAN接入需要小區(qū)綜合布線，使用光纖接入城域網(wǎng)，各社區(qū)樓內(nèi)采用以太網(wǎng)接入到戶，所以通常由小區(qū)出面來(lái)申請(qǐng)安裝，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商不受理個(gè)人服務(wù)。用戶可詢問(wèn)所居住小區(qū)物業(yè)或直接詢問(wèn)當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)服務(wù)商是否已開(kāi)通了本小區(qū)的寬帶業(yè)務(wù)。這種接入方式對(duì)用戶的設(shè)備要求比較低，只要有一臺(tái)帶普通網(wǎng)卡的電腦就可以了。傳輸速率：理論上FTTx+LAN支持1

26、0Mbps的上下行速率，但是這種接入方式采用了共享帶寬的方法，也就是說(shuō)大多數(shù)小區(qū)的寬帶均為10Mbps共享帶寬，在同一時(shí)段上網(wǎng)的小區(qū)用戶越多，網(wǎng)速就會(huì)越慢。如果小區(qū)用戶不是太多，F(xiàn)TTx+LAN的速度就比ADSL快很多。但是在高峰時(shí)間段，F(xiàn)TTx+LAN的實(shí)際上網(wǎng)速率就和ADSL差不多了。光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。它在干線通信方面已有廣泛體現(xiàn)。在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為發(fā)展重點(diǎn)。接入網(wǎng)市場(chǎng)是多種新舊技術(shù)共存競(jìng)爭(zhēng)，多種傳輸手段共存競(jìng)爭(zhēng)，多種傳輸體制共存競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域，其中還受到政策和法規(guī)的影響。采用何種類型的接入網(wǎng)應(yīng)該根據(jù)具體情況而定。就電信網(wǎng)絡(luò)而言，他

27、已經(jīng)積累了幾十年，具備了龐大的雙絞線網(wǎng)絡(luò)，采用ADSL技術(shù)將是較好的選擇。ADSL已經(jīng)是成熟的技術(shù)，在北美地區(qū)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，正在提供著良好的服務(wù)。就有線電視系統(tǒng)而言，主要靠電纜接入用戶。有線電視在我國(guó)雖然起步較晚，然而發(fā)展迅速，目前我國(guó)已經(jīng)有8000萬(wàn)有線電視用戶，高達(dá)1G的帶寬是電纜系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)?；诠饫w銅纜構(gòu)架上的HFC網(wǎng)絡(luò)將是有線電視接入網(wǎng)的最佳選擇。然而要提供交互式數(shù)據(jù)通信，HFC網(wǎng)絡(luò)就面臨著雙向改造。國(guó)內(nèi)密集的居住人群以及電纜老化等問(wèn)題使回傳系統(tǒng)產(chǎn)生棘手的漏斗噪聲問(wèn)題，使雙向改造不易進(jìn)行，用戶群只能限于較小的范圍內(nèi)。人們已經(jīng)想了各種方法來(lái)解決這些問(wèn)題。無(wú)線接入網(wǎng)將在低密度的分

28、散小用戶群領(lǐng)域、急需電話用戶線的地區(qū)以及有地理障礙的地區(qū)占有日益重要的地位。對(duì)于正在建設(shè)固定有線接入網(wǎng)的地區(qū)，無(wú)線接入可作為過(guò)渡手段迅速提供新用戶線，一旦有線接入網(wǎng)建成后，無(wú)線接入系統(tǒng)可以移往別處使用。農(nóng)村網(wǎng)環(huán)境下則無(wú)線一點(diǎn)多址技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性和靈活性。接入網(wǎng)的共同趨勢(shì)都是逐漸將光纖化推向用戶。FTTC將逐漸向FTTH方向發(fā)展，而HFC將逐漸從較大的節(jié)點(diǎn)向較小的節(jié)點(diǎn)發(fā)展，然后逐漸將光纖推進(jìn)至分支點(diǎn)（FTTT）甚至實(shí)現(xiàn)FTTH。光纖到戶后，就消除了FTTC中的金屬引入線和HFC中的同軸電纜，避免了金屬腐蝕等問(wèn)題，接入網(wǎng)的瓶頸也隨之消失。然而光纖到戶將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要投入大量的資金和人力。因此

29、多采用混合接入模式，例如HFC是一種混合模式，將FTTC與VDSL技術(shù)相結(jié)合提供了光纖敷設(shè)成本、電子設(shè)備成本和提供的帶寬能力方面的最佳平衡，也是一種比較現(xiàn)實(shí)理想的寬帶混合接入方案?？傊S著接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷增多，例如視頻點(diǎn)播（VOD）、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、交互式圖像游戲等業(yè)務(wù)的興起，所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬將會(huì)越來(lái)越寬，交互性越來(lái)越強(qiáng)，接入網(wǎng)的寬帶化將是不可避免的趨勢(shì)。接入網(wǎng)市場(chǎng)將會(huì)成為未來(lái)幾年信息產(chǎn)業(yè)中最炙手可熱的市場(chǎng)之一，人們的生活也將因之而改變。四、扎區(qū)花園小區(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)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)本工程為扎區(qū)花園小區(qū)工程，位于中央大街與滿達(dá)街交匯處。本工程提供FTTH接入。小

30、區(qū)內(nèi)共有住宅樓3棟，1號(hào)樓五個(gè)單元、2號(hào)樓五個(gè)單元、3號(hào)樓四個(gè)單元、 本次工程在三號(hào)樓西側(cè)安裝光纜交接箱（整架288芯）1座,內(nèi)置1:32分光器5個(gè);安裝光分纖箱14個(gè)；架空光纜15.99公里。本工程新增寬帶端口192個(gè)。OLT設(shè)置在扎區(qū)移動(dòng)機(jī)房?jī)?nèi)，通過(guò)光交調(diào)4纖芯到2號(hào)光交在調(diào)至小區(qū)光交內(nèi)，接入5臺(tái)1:32光分器，擴(kuò)分32個(gè)端口每個(gè)端口在與每個(gè)單元的樓道內(nèi)，光器跳接最后通過(guò)皮線光纜與用戶家的ONT相連，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)FTTH的接入。（二）、設(shè)備選型FTTH方式適合于別墅區(qū)和新建小區(qū)等有高帶寬需求的用戶。采用光纖到戶的方式，通過(guò)在用戶家中安裝小型ONU設(shè)備滿足用戶對(duì)寬帶和語(yǔ)音等業(yè)務(wù)的需求。由于O

31、NU設(shè)備容量尺寸較小可設(shè)置在用戶家中的用戶綜合箱內(nèi)或桌面。中國(guó)FTTH比例相對(duì)很低這也意味著對(duì)于FTTH，聯(lián)通，移動(dòng)起點(diǎn)一樣，面臨移動(dòng)的很大的競(jìng)爭(zhēng)（雙絞線優(yōu)勢(shì)喪失）,2009年，中移定位FTTH比例非常高，針對(duì)企業(yè)客戶及新建樓宇。FTTH時(shí)代已經(jīng)到來(lái)：北京要求新建小區(qū)必須光纖到戶.FTTH市場(chǎng)引爆點(diǎn)：中國(guó)電信認(rèn)為FTTH每線綜合成本1000元以下，將全部以FTTH為主的時(shí)候。技術(shù)上GPON和EPON都是成熟的。2007年FTTH端到端3500元, 2008年下半年1900元,2009年應(yīng)該在1500元以內(nèi),目前關(guān)鍵是FTTH集采量太小，預(yù)計(jì)2010年全球FTTH4000萬(wàn)左右。得益于全球市場(chǎng)F

32、TTH的發(fā)展，成本會(huì)有較大降低。三年以內(nèi)低于1000元完全可能。相比銅線接入（1）便宜（2）無(wú)源，降低能耗，容易維護(hù)，無(wú)電磁干擾，防雷擊（3）大帶寬 中國(guó)電信，2007年，在集團(tuán)5000多億的資產(chǎn)里面，有1000多億是銅纜，偷盜嚴(yán)重,在集團(tuán)5000多億的資產(chǎn)里面，有1000多億是銅纜，如果我們對(duì)這個(gè)問(wèn)題認(rèn)識(shí)不到它的緊迫性，1000多億的銅纜資源有可能成為我們一個(gè)很沉重的包袱，而不是我們固網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)在移動(dòng)有非常強(qiáng)大的資金做支撐，到處在搞光纜，已經(jīng)做到很多小區(qū)和寫字樓，一旦全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，移動(dòng)對(duì)政企客戶絕對(duì)是非常重要的一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域。 電纜這兩年被盜嚴(yán)重，兩個(gè)月前，全國(guó)被盜電纜已經(jīng)到12億，估計(jì)全年

33、會(huì)達(dá)到20億。銅價(jià)格不斷上升，銅纜回收還是有價(jià)值的。從這個(gè)角度講，大力推進(jìn)光進(jìn)銅退，對(duì)我們降低建設(shè)成本，防止不必要的損失，都是非常有好處。在降低建設(shè)成本里面，除了電纜光纜的成本對(duì)比。光纜的價(jià)格已經(jīng)很低，一米只有8分錢，成纜1公里平均也就100多元，裸纖只有80元每公里。 光纖戰(zhàn)略-中國(guó)電信接入網(wǎng)的核心戰(zhàn)略 （1）光纖接入最優(yōu)覆蓋半徑2-3倍于銅纜 （2）光纖比銅纜便宜15%以上 光纜光纖的建設(shè)方式根據(jù)主干光纜建設(shè)需求在現(xiàn)有主干光纜不足的情況下,由主干光纜工程增加主干光纜，本工程只負(fù)責(zé)用戶配線光纜。配線光纜芯數(shù)考慮中遠(yuǎn)期各種業(yè)務(wù)對(duì)光纖的需求，同時(shí)也考慮PON 系統(tǒng)中光分路器的設(shè)置合理選擇光纜芯數(shù)

34、。光纜/光纖類型的選擇本工程光纜采用填充型松套型層絞式結(jié)構(gòu)的GYTA光纜,光纜中光纖均采用B1.3D（對(duì)應(yīng)于ITUT-T建議的G.652D 單模光纖）。光纜敷設(shè)方式本工程普通光纜采用墻吊和墻釘?shù)姆绞竭M(jìn)行敷設(shè)。光纜的防護(hù)本工程光纜的防護(hù)根據(jù)具體情況采用以下措施l 光纜接頭處兩側(cè)金屬構(gòu)件不作電氣連通，也不接地。l 光纜內(nèi)的金屬構(gòu)件，在局（站）內(nèi)或交接箱處線路終端時(shí)必須做防雷接地。l ODF架中光纜金屬構(gòu)件用截面不小于6mm2的銅接地線與高壓防護(hù)接地裝置相連，然后用截面不少于35的多股銅芯電力電纜引接到機(jī)房的接地銅排。l 架空光纜的架設(shè)高度應(yīng)不低于下表的要求名稱與線路方向平行時(shí)與線路方向交越時(shí)架設(shè)高

35、度(m)備注架設(shè)高度(m)備注市內(nèi)街道4.5最低纜線到地面5.5最低纜線到地面市內(nèi)里弄（胡同）4.0最低纜線到地面5.0最低纜線到地面鐵路3.0最低纜線到地面7.5最低纜線到地面公路3.0最低纜線到地面5.5最低纜線到地面土路3.0最低纜線到地面5.0最低纜線到地面房屋建筑物0.6最低纜線到地面1.5最低纜線到房屋平頂河流1.0最低纜線到最高水位時(shí)的船桅頂市區(qū)樹(shù)木1.5最低纜線到樹(shù)枝的垂直距離郊區(qū)樹(shù)木1.5最低纜線到樹(shù)枝的垂直距離其他通信導(dǎo)線0.6一方最低纜線到另一方最高線條與同桿已有纜線間隔0.4纜線到纜線l 架空光纜交越其他電氣設(shè)施的最小垂直凈距應(yīng)不小于下表的要求其他電氣設(shè)備名稱最小垂直凈

36、距(m)備注架空電力線路有防雷保護(hù)設(shè)備架空電力線路無(wú)防雷保護(hù)設(shè)備10KV以下電力線2.04.0最高纜線到電力線條35110kv電力線（含110KV）3.05.0最高纜線到電力線條110220kv電力線（含220KV）4.06.0最高纜線到電力線條220330kv電力線（含110KV）5.0最高纜線到電力線條330500kv電力線（含500KV）8.5最高纜線到電力線條供電線接戶線（注1）0.6霓虹燈及其鐵架1.6電氣鐵道及電車滑接線（注2）1.25注： 1.供電線為被覆線時(shí)，光（電）纜也可以在供電線上方交越。 2.光電纜必須在上方交越時(shí)，跨越擋兩側(cè)電桿及吊線安裝應(yīng)做加強(qiáng)保護(hù)裝置。 3.通信線應(yīng)

37、架設(shè)在電力線路的下方位置，應(yīng)架設(shè)在電車滑接線線的上方位置。市區(qū)電桿拉線，應(yīng)加裝保護(hù)裝置。光纜與電力線交越時(shí)，應(yīng)對(duì)交越處做保護(hù)裝置，進(jìn)行絕緣處理。本工程所選用的松套管層絞式光纜為G.652B單模光纖，非金屬加強(qiáng)件蝶形光纜為G.657A單模光纖，其程式、結(jié)構(gòu)等均應(yīng)滿足光纜線路工程技術(shù)規(guī)范書的要求。主要技術(shù)指標(biāo)要滿足“G.652、G.657A單模光纖主要技術(shù)要求表”和“ 接入網(wǎng)用光纜的允許拉伸力和壓扁力”的相關(guān)要求。G.652、G.657A單模光纖主要技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng) 目單 位技術(shù)指標(biāo)G.652BG.657A1模場(chǎng)直徑1310nmm (8.69.5)±0.6(8.69.5)±0.4

38、2包層直徑m125±1125±0.73纖心同心度誤差m±0.6±0.74包層不圓度1%1%5截止波長(zhǎng) cnm12501250cc126012606衰減系數(shù) 1310nmdB/km0.400.501550nm0.350.307零色散波長(zhǎng)范圍nm13001324130014208最大零色散點(diǎn)斜率Ps/(nm2×km)0.0920.19表面應(yīng)力 GPa 0.690.6910宏彎損耗半徑mm 3010圈數(shù)10011550nmdB 0.1 dB 0.75接入網(wǎng)用光纜的允許拉伸力和壓扁力允許拉伸力(最小值) 允許壓扁力(最小值) 敷設(shè)方式（N） （N/10

39、0mm） 短暫長(zhǎng)期短暫長(zhǎng)期管道、非自承架空1500 600 1000 300 直埋 3000 1000 3000 1000 直埋 4000 2000 3000 1000 水下、直埋 10000 4000 5000 3000 水下 20000 10000 5000 3000 水下 40000 20000 6000 4000 路面微槽無(wú)壓力填補(bǔ)1000 300 1000 300 有壓力填補(bǔ)1000 300 2000 750 蝶型引入光纜金屬加強(qiáng)芯200 100 2200 1000 非金屬加強(qiáng)芯80 40 1000 500 自承式600 300 2200 1000 室內(nèi)外光纜垂直布線>12 芯

40、1320 400 1000 300 12 芯600 200 1000 300 水平布線>12 芯660 200 1000 200 12 芯440 130 1000 200 50m 自承式入戶單芯/雙芯660 200 1000 300 管道入戶單芯/雙芯440 130 1000 200 本工程光纜指標(biāo)應(yīng)符合YD/T901-2009層絞式通信用室外光纜的要求。（1）衰減系數(shù)：光纖類別B1.1和B1.3B4和B5使用波長(zhǎng)（nm）1310138315501625146015501625衰減系數(shù)（最大值）(dB/km)0.360.400.360.400.220.250.260.300.360.40

41、0.220.250.260.30注1：B1.1類光纖不能在1383 nm區(qū)使用，表中1383 nm的規(guī)定不適用于B1.1類光纖。注2：B4類光纖通常不要求在1460區(qū)使用。注3：產(chǎn)品只在用戶要求的波長(zhǎng)上進(jìn)行檢驗(yàn)。（2）光纜允許彎曲半徑光纜允許的最小彎曲半徑用光纜外徑D的倍數(shù)表示，應(yīng)符合下表：外護(hù)層型式物外護(hù)層或04型53型、54型、33型、34型、63型333型、43型靜態(tài)彎曲10D12.5D15D動(dòng)態(tài)彎曲20D25D30D光纖活動(dòng)連接器技術(shù)指標(biāo)光纖活動(dòng)連接器采用SC/PC型，技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到：1.插入損耗不大于0.5 dB。2.回波損耗不小于40 dB。光分路器技術(shù)要求本次工程選用的光分路器為

42、平面波導(dǎo)型（PLC）光分路器，其技術(shù)指標(biāo)要符合下表要求。平面波導(dǎo)型（PLC）光分路器光學(xué)特性參數(shù)1×21×41×81×161×321×641工作波長(zhǎng) (nm)126016502插入損耗 (dB)最大值3.97.210.513.817.120.13分光均勻性 (dB)最大值0.60.60.81.21.524回波損耗 (dB)最小值5555555555555偏振相關(guān)損耗 (dB)最大值0.20.20.20.30.30.56方向性 (dB)最小值5555555555557溫度穩(wěn)定性(-40 to 85 °C) (dB)最大值0.6

43、0.60.60.81.01.0光交接箱、分光分纖盒光通道全程衰減表光纜活接頭固定接頭快速連接器光分路器一級(jí)光分路器二級(jí)光分路器單位衰耗0.36dB/km0.5dB/個(gè)0.08dB/個(gè)0.15dB/個(gè)10.7dB10.7dB數(shù)量2.4680單項(xiàng)衰耗(dB)0.86430.64021.40全程光通道衰耗(dB)25.9本工程選用的分光分纖盒為壁掛式24芯、72芯、96芯分光分纖箱(盒式)。（三）、網(wǎng)絡(luò)容量的計(jì)算FTTH 網(wǎng)絡(luò)容量需求分析主要計(jì)算 OLT（光線路終端）上聯(lián)端口的數(shù)量以及 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）、OLT的數(shù)量、POS（PassiveOpticalSplitter）無(wú)源光纖分支器）的數(shù)量。OLT上聯(lián)端口的計(jì)算根據(jù)用戶高速上網(wǎng)、使用IPTV 業(yè)務(wù)時(shí)所需的上聯(lián)端口數(shù)計(jì)算如下：OLT 上聯(lián)端口數(shù)量的確定單個(gè) PON 口需要的總帶寬分析，按照四個(gè)用戶共用一個(gè) ONU 設(shè)備，則一個(gè) PON 口最大用戶數(shù)為2*32=64 戶，極限情況下為 IPTV 和數(shù)據(jù)用戶 100%并發(fā)。 由上面的分析可以知道，對(duì)于單個(gè) PON 口而言，在 75%的并發(fā)情況下，不存在帶寬瓶頸問(wèn)題。雖然極限情況下下行帶寬的最大需求為 1152M，已經(jīng)超過(guò)了 AN5116 系統(tǒng)每個(gè) PON 口最大 990M的帶寬提供能力。但在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)用戶并發(fā)率一般不會(huì)超過(guò) 50%，而且由于 IPTV