《基于PON技術(shù)的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用11000字（論文）》

基于PON技術(shù)的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用TOC\o"1-3"\h\u250711緒論 摘要摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的快速發(fā)展，越來越多人的上班工作、日常生活還有放松娛樂已經(jīng)與網(wǎng)絡(luò)密不可分。人們對接入互網(wǎng)絡(luò)的需求越來越大，對接入網(wǎng)絡(luò)時的安全還有體驗流暢度也提出了更高的要求。有需求導(dǎo)向就會有市場的出現(xiàn)，隨著用戶對互聯(lián)網(wǎng)需求的不斷提高，相應(yīng)的通信技術(shù)也在不斷地更新?lián)Q代，優(yōu)勝劣汰。在這個發(fā)展的大變局中，光網(wǎng)絡(luò)憑借著自身的優(yōu)勢逐漸成為發(fā)展的主導(dǎo)方向，無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）從中脫穎而出。無源光網(wǎng)絡(luò)把信道共享技術(shù)作為自己的核心，不僅具有高帶寬、服務(wù)范圍廣、帶寬分配靈活、資源利用率高的特點，而且還具備后期維護簡單、長期的運維管理成本低的優(yōu)勢。當然，無源光網(wǎng)絡(luò)也是一種解決最后一公里覆蓋的光纖接入技術(shù)。本文分別介紹了三種應(yīng)用于PON的技術(shù)，以ATM技術(shù)為基礎(chǔ)所搭建的光網(wǎng)絡(luò)APON、基于計算機局域網(wǎng)技術(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON、千兆級別計算機局域網(wǎng)技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)GPON。對它們分別進行了比較和分析，最終選擇最優(yōu)的一種技術(shù)進行基于PON技術(shù)的企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用。在設(shè)計與應(yīng)用部分詳細描述了LOT、ONU、ODN設(shè)備的選型以及部署方式，對相關(guān)的設(shè)計數(shù)據(jù)涉及到IP地址、VLAN規(guī)劃及光纖線路分光設(shè)計等進行分析。最后一章對PON技術(shù)做了利弊分析與趨勢展望。關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)；無源光網(wǎng)絡(luò)；ATM無源光纖網(wǎng)；以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)；GPON；1緒論1.1論文背景用戶對互聯(lián)網(wǎng)接入需求增大，推動著通信技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，高速發(fā)展?，F(xiàn)代通信技術(shù)的服務(wù)面正在朝著更加數(shù)字化、更加智能化、以及為每個用戶提供個性化發(fā)展。針對越來越多樣化服務(wù)的通信行業(yè)各類需求也在不斷增漲。今天，每個人都能通過自己的終端設(shè)備（電腦、手機）就可以輕松地接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，享用高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。隨之出現(xiàn)的是各種高帶寬業(yè)務(wù)，接入網(wǎng)帶寬瓶頸帶來的影響越來越受到人們的重視。當下用戶對帶寬的需求、數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p向性以及安全性上需求較大，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主流接入技術(shù)已經(jīng)難以滿足用戶的需求。無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)以高質(zhì)量的接入服務(wù)、優(yōu)惠的價格引人注目，使得越來越多的人注意到這一新興技術(shù)。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)早在1990年代就被用于數(shù)據(jù)語音等相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù)。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（PON）整體采用沒有電源的電子元器件組成，不含有任何的電子電源。OLT(光線路終端)部署在中心控制站中，作為向下傳輸數(shù)據(jù)的起點。用戶端需要的僅僅是ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元），大大簡化了安裝步驟。當然，還有連接OLT與ONU的設(shè)備：光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）。在光分配網(wǎng)絡(luò)部分包括兩個重要的組件分別是：光纖、無源分光器。因為PON使用了無源光學(xué)器件而且共享上下行傳輸所用的光纖作為傳輸介質(zhì)，所以整體的造價低。整體上采用光纖作為傳輸數(shù)據(jù)的通路避免了外部設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸帶來的的電磁干擾以及自然界難以避免的雷電傷害。器材以及傳輸線路的可靠性比活動網(wǎng)絡(luò)有很大的優(yōu)越性。光纖本身就具有的高穩(wěn)定性，PON的運維和維護成本也較低。總之，PON寬帶接入技術(shù)具有寬頻帶，大容量，廣覆蓋，低投入，高可靠性以及綜合業(yè)務(wù)接入能力等優(yōu)點，吸引著運營商的眼球REF_Ref28641\r\h[1]。1.2論文主要研究工作本論文主要介紹了在PON技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)的APON,EPON,GPON這三種技術(shù)。對其進行了介紹與對比，分別進行了闡述，對本文中隨著時代發(fā)展出現(xiàn)的企業(yè)數(shù)字化演進的案例進行了需求規(guī)劃分析，并為規(guī)劃的企業(yè)園區(qū)制定出最優(yōu)的解決方案，也就是采用PON技術(shù)在企業(yè)組建網(wǎng)絡(luò)，保證了帶寬夠用，價格低廉。第四章節(jié)詳細介紹部署設(shè)備的選型，VLAN的劃分IP的劃分。詳細記錄了對GPON設(shè)備的開通配置過程。第五章節(jié)對全文做出總結(jié)，分析總結(jié)了PON系統(tǒng)的優(yōu)勢，對其發(fā)展寄予厚望。2PON的基本原理PON的漢語名稱是無源光纖網(wǎng)絡(luò)，“無源”就是指ODN里面不但不存在有電源的電子器件而且也不存在電源，取而代之的是光分路器以及其他的無源電子器件。PON由分布在接入網(wǎng)絡(luò)一側(cè)的OLT，分布在使用者一側(cè)的ONU，以及相應(yīng)的ODN組成。PON可以分為APON，EPON以及GPON總共三種。首先出現(xiàn)的APON技術(shù)在當時建設(shè)完成后把ATM技術(shù)用做數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)。所以APON產(chǎn)品設(shè)備整體性能與功能在當時的通信行業(yè)中處于領(lǐng)先地位?；谟嬎銠C局域網(wǎng)技術(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON技術(shù)，使得建設(shè)完成后整體網(wǎng)絡(luò)運營的費用降低，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也得到很大幅度的簡化，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展EPON系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率不斷提高，除此之外EPON的技術(shù)簡單而且易于擴展也加速了它的發(fā)展。千兆級別計算機局域網(wǎng)技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)GPON，采用新的封裝解封裝的格式，相應(yīng)的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸功能很穩(wěn)定。因為PON是可以做到效益最大化的一種寬帶光纖解決方案所以它具有不錯的地發(fā)展前景。本章主要介紹了PON技術(shù)的三大分支APON、EPON和GPON，分別列出了三種技術(shù)各自的技術(shù)特點并且進行橫向?qū)Ρ取?.1PON系統(tǒng)的組成PON系統(tǒng)主要由OLT、ODN和ONU組成，如圖2-1所示圖2-1PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖OLT，中文名稱：光線路終端。安置在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，用戶依靠它提供的接口連接到網(wǎng)絡(luò)。上行鏈路連接的是網(wǎng)絡(luò)，保證了PON網(wǎng)絡(luò)可以完成對上行數(shù)據(jù)的請求。下行借助部署的ODN網(wǎng)絡(luò)準確的把數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的終端操作設(shè)備ONU，最終達到對其進行控制管理的要求。OLT作為領(lǐng)導(dǎo)的身份對ONU下屬下達指令，達到用戶連接到網(wǎng)絡(luò)的最終目的。ODN，中文名稱：光分配網(wǎng)。PON系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接傳輸部分的一種FTTH格式的光纖網(wǎng)絡(luò)，使得OLT與ONU之間連接起來一條可以提供光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線路網(wǎng)。ODN屬于一種無源設(shè)備。ONU，中文名稱：光網(wǎng)絡(luò)單元。作用是為用戶提供數(shù)據(jù)接口，還可以提供IPTV以及語音等一系列的業(yè)務(wù)接口，放置在用戶側(cè)。ONU作用一:OLT發(fā)送的廣播進行接收。作用二：發(fā)出請求用戶檢索的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。2.2PON技術(shù)的基本原理PON技術(shù)的核心為信道共享技術(shù)。PON的復(fù)用技術(shù)是指網(wǎng)絡(luò)側(cè)存在一個OLT設(shè)備和用戶側(cè)的多個ONU設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸采用共享通道的技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)間高效的數(shù)據(jù)信息交換。2.2.1雙向傳輸技術(shù)空分復(fù)用（SDM）SDM實際上就是互相通信的兩個方向每個都單獨占有使用一根光纖的通信模式，兩個方向的數(shù)據(jù)信息物理隔離在兩根獨立光通路中發(fā)送。也被稱之為單工方式。在這個模式下，數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰κ亲顑?yōu)的，而且相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計也是最簡易的。但是，這種模式存在一個弊端，當傳輸距離較大的時候依舊需要兩根獨立的光纖傳輸，成本相應(yīng)的增大。時間壓縮復(fù)用（TCM）選擇TCM的模式可以有效的解決雙向傳輸?shù)膯栴}。排除了兩根光纖的布局，這種模式采用單根光纖進行數(shù)據(jù)傳輸，但是連續(xù)的改變發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)的端口，以此來達到一根光纖按照順序發(fā)送傳輸不同方向的信號，也被稱之為“乒乓法”。波分復(fù)用（WDM）假設(shè)光源的發(fā)送功率存在一個閾值，把光纖置于線性傳輸模式下進行配置。只需要一個間隔，就可以在一個相互沒有干擾的基礎(chǔ)上，在一根光纖上獨立傳輸不同波長的信號。副載波復(fù)用（SCM）在SCM模式下達到雙向傳輸?shù)哪康暮苋菀?，僅僅需要把存在兩個方向的數(shù)據(jù)信號相應(yīng)的安排在不同地頻段就可實現(xiàn)在一根光纖上面同雙向傳輸?shù)哪康摹?.2.2多址接入技術(shù)頻分多址方式的定義：根據(jù)傳輸信號不同的載波頻率的區(qū)別劃分然后建立多址接入的方式；時分多址方式的定義：根據(jù)傳輸信號存在時間上的區(qū)別劃分然后建立多址接入的方式；碼分多址方式的定義：根據(jù)傳輸信號碼型的區(qū)別劃分然后建立多址接入的方式。FDMA：把一整段頻譜根據(jù)規(guī)則劃分成小段的的頻譜，相應(yīng)的用戶獨占該頻譜，從接入直至對話結(jié)束。TDMA：在FDMA的基礎(chǔ)上，將分割后的小的頻譜基礎(chǔ)上展示為多個時間窗口，用戶在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候中占用相應(yīng)的時間窗口。CDMA：在TDMA的基礎(chǔ)上，在一個時間窗口內(nèi)，通過不同的碼字區(qū)分用戶，達到3個維度的重用。如圖2-2所示。圖2-2TDMA、CDMA以及FDMA相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖2.3PON的分類PON技術(shù)從出現(xiàn)發(fā)展到如今分為：APON、EPON以及GPON這三類。2.3.1APON的技術(shù)特點APON是一種從一個點連接到多個用戶點的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，能夠為多個接入設(shè)備提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng)。APON能夠提供完善數(shù)據(jù)傳輸以及維護管理。APON傳送的是固定長度的數(shù)據(jù)，可采用兩種速率結(jié)構(gòu)，即上下行均為155.52Mb/s的對稱結(jié)構(gòu)和下行622.08Mb/s。圖2-3所示為APON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)REF_Ref29013\r\h[2]。圖2-3APON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.3.2EPON的技術(shù)特點在EPON系統(tǒng)中，為了防止來自O(shè)NU的分組干擾，每個分組都有唯一的識別發(fā)送給ONU的消息的標題。上行鏈路接入的主要方式由TDMA技術(shù)進行控制，而且每個ONU設(shè)備根據(jù)使用情況被單獨分配給指定的時隙。存在部分采用了WDMA技術(shù)的，但是假定今后作為主要的開發(fā)方向需要很大的成本。采用時分復(fù)用的TDMA/TDM-EPON,其傳輸距離最遠可達20km,一根光纖最多可支持64個用戶,總帶寬為622Mbit/s到2.4Gbit/sREF_Ref29522\r\h[3]。如圖2-4所示。圖2-4EPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.3.3GPON的技術(shù)特點GPON技術(shù)，不只支持更高的速率，而且是一種服務(wù)全面，效率更高的數(shù)據(jù)傳輸解決方案。GPON中框架協(xié)議GFP的引入使得數(shù)據(jù)傳輸效率大幅提高。因此，GPON可以簡單、通用、有效地支持整體服務(wù)。GPON提供1.244和2.488Gbit/s的下行速率和所有標準的上行速率。傳輸距離可達20KM(邏輯60KM)。支持的光分路比在64-128之間REF_Ref616\r\h[4]。GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與EPON基本類似。2.3.4三種類型的對比表2-1對APON、EPON以及GPON三種技術(shù)的比較如表2-1所述,APON、EPON以及GPON分別有各自的缺點與優(yōu)點。APON在其中最為成熟,但在數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)所能提供的能力有限而且造價方面性價比低,無法滿足長時間的大規(guī)模發(fā)展,難以大面積部署發(fā)展。僅可以滿足少部分特定區(qū)域的用戶需求。EPON跟GEPON相比成本低、用戶面廣是主要的兩個優(yōu)勢,產(chǎn)品相對GPON的技術(shù)成熟度更高,是中近期值得著力發(fā)展的一種技術(shù)。GPON透明傳輸、高速高效、電信級服務(wù),是發(fā)展的趨勢,但成本相對高,商業(yè)化程度低,是中遠期大力發(fā)展的無源技術(shù)。GPON的市場定位與EPON不同,兩者相互補充的REF_Ref685\r\h[5]。2.4PON技術(shù)的優(yōu)勢與選擇PON也被稱之為光網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)的應(yīng)用方面主要有以下優(yōu)點：首先采用PON技術(shù)，可以大量的節(jié)省光纖建造的資金投入，以更低的價格擴大PON的服務(wù)面積；其次就是實現(xiàn)光纖和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的共享，選擇PON之后更高的帶寬被提供給用戶。最后光網(wǎng)絡(luò)基本上不會遭受到電磁的干擾和自然界不可避免的雷電流的影響，后期的維護成本大大降低。目前，PON技術(shù)常見的類型有以下兩種：一種是EPON技術(shù)，另一種是GPON技術(shù)，二者都是光纖接入的主要技術(shù)，具體的性能比較如表2-2所示。表2-2EPON技術(shù)與GPON技術(shù)的性能比較從表2-2中的各項數(shù)據(jù)對比得出，GPON技術(shù)在圖中進行對比的性能中，明顯優(yōu)于EPON技術(shù)。因此，在新的光纖寬帶接入網(wǎng)規(guī)劃中，在有條件額度情況下，將GPON技術(shù)作為首選REF_Ref757\r\h[6]。GPON的動態(tài)帶寬分配技術(shù)采用了集中控制模式，其可以根據(jù)請求根據(jù)特定算法來分配帶寬占有率，并且可以處理過載，信息錯誤，信源丟失和時間內(nèi)的其他情況。而且ONU系統(tǒng)可以根據(jù)分配的時隙發(fā)送信息,已經(jīng)斷開的ONU不再占用帶寬REF_Ref816\r\h[7]。綜上所述，接下來企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中采用PON技術(shù)中的GPON技術(shù)作為中心。3企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實例3.1網(wǎng)絡(luò)需求分析在日新月異的當代社會，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展既為企業(yè)發(fā)展帶來了契機，同時又面臨嚴峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在有一個集多種辦公區(qū)域為一體的現(xiàn)代化企業(yè)園區(qū)。先前企業(yè)園區(qū)建立之初規(guī)模較小，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃初期沒有做大量網(wǎng)絡(luò)資源的冗余?，F(xiàn)在隨著企業(yè)規(guī)模發(fā)展壯大，辦公人員以及辦公設(shè)備的增加，造成辦公園區(qū)網(wǎng)絡(luò)卡頓，網(wǎng)絡(luò)會議視頻延遲大等相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)問題，對網(wǎng)絡(luò)提出了更大的要求。企業(yè)園區(qū)現(xiàn)在對網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)體驗流暢度提出了較大的要求，現(xiàn)在決定采用質(zhì)優(yōu)價廉的PON技術(shù)重新規(guī)劃企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。園區(qū)內(nèi)正在使用中的大型寫字辦公樓共有五座，編號分別從一到五，每棟樓分別有五層。園區(qū)內(nèi)各個建筑相隔距離較小，并且任意兩棟建筑之間不含有可以共用的地下室。辦公區(qū)域每層需要安裝四個辦公電話和十個網(wǎng)絡(luò)接入覆蓋點。根據(jù)這個需求做出相應(yīng)的建設(shè)方案。此外，辦公園區(qū)要求做到WiFi能夠?qū)崟r全覆蓋，為了安全需要必須在公共區(qū)域覆蓋24小時的視頻監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上，做到為以后的發(fā)展規(guī)劃有一定量的規(guī)劃冗余。3.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)的目標就是為此辦公園區(qū)解決網(wǎng)絡(luò)卡頓，視頻會話延遲大的問題。現(xiàn)代化辦公園區(qū)內(nèi)信息交互的實時性、準確性以及有效性是提高現(xiàn)代化園區(qū)辦公能力的一個必要保障。因此通信網(wǎng)絡(luò)有能力高效持續(xù)穩(wěn)定運行就是最基礎(chǔ)的保證。經(jīng)過對辦公園區(qū)的實地考察，獲得了一些基本情況。企業(yè)園區(qū)的管理員就預(yù)期的溝通目的進行了商談，后期制定了網(wǎng)絡(luò)擴張和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的計劃。事先計劃了企業(yè)園區(qū)內(nèi)的物理網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)的功能是辦公室網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)視公共區(qū)域。辦公室網(wǎng)絡(luò)保證了辦公區(qū)內(nèi)實時、快速、有效的工作數(shù)據(jù)傳輸。事前規(guī)劃的辦公室網(wǎng)絡(luò)的主要功能是在企業(yè)園區(qū)內(nèi)傳達辦公室數(shù)據(jù)和無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。辦公室里有很多事務(wù)員，職員事務(wù)和部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要占用大量的數(shù)據(jù)流量。因此，需要大量網(wǎng)絡(luò)寬帶資源來實現(xiàn)實時網(wǎng)絡(luò)覆蓋。為了響應(yīng)園區(qū)員工的高帶寬要求，決定使用PON技術(shù)來構(gòu)建公園內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)。考慮到網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和建設(shè)成本的投入，加上保證企業(yè)信息傳遞的效率，并在避免網(wǎng)絡(luò)卡頓問題基礎(chǔ)上為企業(yè)園設(shè)計了一套PON網(wǎng)絡(luò)。3.3組網(wǎng)方案中心電腦室是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所有類型集中操作和控制的主要場所。網(wǎng)絡(luò)計算機室和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源供給設(shè)定方式如下。在第一部分中，中央計算機室設(shè)置在第一辦公樓的一樓，在第二部分中，各個辦公樓各個樓層都預(yù)留了配電室。網(wǎng)絡(luò)中心計算機室與各辦公樓之間的連接依賴于無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。中央計算機室計劃部署很多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，硬件裝置安裝在計算機室的機柜里。整個公園計劃240個網(wǎng)絡(luò)接入點，設(shè)備為中興ZXA10C320。而且，企業(yè)園區(qū)里有很多辦公室工作人員和物業(yè)后勤人員。為了實現(xiàn)信息的順利通信和及時傳遞，需要購買共96臺公用電話。另外，中央的電腦室里有數(shù)臺業(yè)務(wù)服務(wù)器。其中，業(yè)務(wù)服務(wù)器控制相關(guān)服務(wù)用以處理不同協(xié)議類別以實現(xiàn)多媒體上行鏈路和下行鏈路傳輸控制。另外，各建筑物具有在大樓內(nèi)的預(yù)約位置均勻設(shè)置的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。PON設(shè)備是中興生產(chǎn)的ZXA10C320。圖3-1為常見FTTX部署模式系統(tǒng)框圖。圖3-1常見FTTX部署模式系統(tǒng)框圖辦公室通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建更加復(fù)雜。在設(shè)計和施工過程中，需要充分調(diào)查園區(qū)內(nèi)建筑的基本參數(shù)，如占地面積、房間數(shù)、使用人數(shù)以及對網(wǎng)絡(luò)帶寬的基本需求，選擇各廠家設(shè)備的型號、安裝場所以及供電布線方式。采用PON技術(shù)來構(gòu)建園區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有很顯而易見的優(yōu)點，首先減少了電纜的使用量，光纖價格更優(yōu)。其次光纖的后期管理運維更簡單。最后采用PON技術(shù)整體的預(yù)算低，安裝簡單，為企業(yè)節(jié)省投資，為園區(qū)內(nèi)的工作人員提供更加安全流暢的通信服務(wù)。4組網(wǎng)設(shè)備詳細配置過程4.1選擇合適的接入模式公司業(yè)務(wù)現(xiàn)在發(fā)展主要需要語音視頻通話和以非專線方式接入互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)為主。近期網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后引進大量人才，準備擴展公司業(yè)務(wù)?？紤]到企業(yè)本地需求寬帶業(yè)務(wù)，給出了用戶在近期、中期、遠期的帶寬需求預(yù)測如表4-1。表4-1近期、中期、遠期的用戶帶寬需求預(yù)測表4-1中給出的條目是典型的業(yè)務(wù)需求模型，不是實際的業(yè)務(wù)組合。高速上網(wǎng)包括的是所有上網(wǎng)有關(guān)的活動，還考慮到將來的一些業(yè)務(wù)需求，每個網(wǎng)絡(luò)接入點的帶寬能力還應(yīng)該做一些冗余。PON技術(shù)的選擇目前，EPON和GPON是主要采用的技術(shù)。兩種技術(shù)分別在前文中進行了分析。GPON具有良好的穩(wěn)定性和強大的可擴展性，考慮到還能夠為用戶提供豐富的服務(wù)，GPON最終被企業(yè)采用。在接入模式中，根據(jù)企業(yè)的需求采用FTTH，這是光纖到用戶的一種模式，將接收光網(wǎng)絡(luò)的終端安置在用戶的桌面上。采用FTTH可以為用戶帶來的價值主要是：（1）為用戶帶來更高帶寬。（2）大幅度提高接入網(wǎng)的抗干擾能力和業(yè)務(wù)服務(wù)提供的綜合能力。（3）通過客戶端設(shè)備的小型化，室內(nèi)環(huán)境容易滿足ONU的安裝要求。小設(shè)備簡化維護和安裝的過程。（4）FTTH使用無源網(wǎng)絡(luò)，從辦公室到用戶都可以完全無源，簡化了安裝過程中的布線。（5）每個用戶都可以使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、最多可以分配100Mbit/s或更高的獨享帶寬來提供音頻和視頻服務(wù)。4.2OLT設(shè)備配置綜合考慮企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)資源以及資金預(yù)算的限制最終決定一臺ZXA10C320足夠使用，所以O(shè)LT設(shè)備選擇為一臺ZXA10C320。采用FTTB組網(wǎng)方式時,OLT一般被安置在互聯(lián)網(wǎng)端，作為用戶業(yè)務(wù)的收斂及分發(fā)上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用光纖接口,,用戶側(cè)提供銅線或五類線接口,接口類型包括以太網(wǎng)等REF_Ref3425\r\h[9]。ZXA10C320是業(yè)界首款緊湊型FTTx局端設(shè)備，廣泛應(yīng)用于非密集覆蓋、室外部署、安裝空間受限等場景。提供極速帶寬、滿足全業(yè)務(wù)接入、適配多場景應(yīng)用，并提供電信級的QoS和安全保障。ZXA10C320機框19英寸寬，2U高，支持32PON端口接入。相比大型OLT，極大節(jié)省安裝空間。2U高，對占用空間要求低，廣泛適用于多種網(wǎng)絡(luò)接入場景，實現(xiàn)靈活部署。統(tǒng)一平臺：GPON/EPON與10GPON共平臺，按需升級。多元化場景適配：適用于用戶稀疏、企業(yè)級接入、戶外部署、有限空間以及FTTM等場景的應(yīng)用。靈活組網(wǎng)：可提供星型、鏈型、以太網(wǎng)環(huán)等多種組網(wǎng)方式。支持多種室外機柜，更多場景應(yīng)用。支持交流電、直流電以及備用電源，多種戶外機柜滿足用戶需求。適用于多種場景和溫濕度環(huán)境下部署。產(chǎn)品外觀如圖4-1：圖4-1ZXA10C320產(chǎn)品外觀機框配置如圖4-2所示，說明：當ZXA10C320采用交流電源供電時，交流電源板PRAM安裝在槽位3圖4-2ZXA10C320機框配置ZXA10C320的各板塊功能介紹如下：交換控制板（SMXA）如圖4-3所示，其功能有：完成數(shù)據(jù)交換、以太網(wǎng)、VLAN、IP路由等功能，支持QOS和安全處理；提供單板版本下載和軟硬件復(fù)位接口，提供單板在位檢測；處理系統(tǒng)的時鐘/時間；SMXA板提供直流電源輸入接口，提供電源保護、監(jiān)測、濾波功能，包括防雷擊、防反接、電源濾波、防過濾和防欠載。圖4-3ZXA10C320SMXA板交換控制板SMXA板性能：處理能力：支持128Gbit/s交換容量和32kMAC地址表；接口功能如表4-2表4-2SMXA板接口功能支持主備1:1工作模式GTGO光接口板（如圖4-4所示）：GTGO光接口板有8路GPON光接口，其功能有：完成單板的配置和控制管理功能；完成PON層所有功能；實現(xiàn)業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)處理，根據(jù)業(yè)務(wù)類型與用戶需要完成業(yè)務(wù)帶寬和QoS處理,處理系統(tǒng)時鐘。圖4-4GTGO光接口板交換控制板通過上聯(lián)子卡提供兩個以太網(wǎng)光接口。ZXA10C320支持四種上聯(lián)子卡：UCDC/1：支持2個GE光口。UCDC/2：支持1個GE光口（1號）和1個10GE光口（2號）。UCDC/3：支持1個GE光口（1號）和1個10GE光口（2號）。UCDC/4：支持2個GE光口。4.3ONU選型配置ZXHNF660是為家庭使用用戶提供的一款小型ONT。ZXHNF660的安裝方式有兩種，一種是水平放置在工作臺上，另一種是掛墻安裝，因為是小型設(shè)備所以能滿足用戶在各種不同場景的安置需求?？梢詾橛脩籼峁└咚贁?shù)據(jù)服務(wù)，高品質(zhì)的語音和視頻服務(wù)，安全可靠的無線接入服務(wù)，方便的家庭網(wǎng)絡(luò)存儲和文件共享服務(wù)。后面板接口如圖4-5所示:圖4-5ZXHNF660后面板接口后面板接口作用：LAN1-LAN4口：RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口，連接電腦或IPTV機頂盒Phone1-Phone2口：電話接口，連接電話機PON口：光纖接口，上聯(lián)OLTPower口：電源接口On/Off：開關(guān)按鈕側(cè)面板接口如圖4-6示：圖4-6ZXHNF660側(cè)面板接口無線：WLAN功能開關(guān)按鈕。無線對碼：WI-FI保護設(shè)置功能開關(guān)按鈕，按下按鈕打開WI-FI保護設(shè)置功能，使得用戶可以在不用輸入密碼的情況下訪問網(wǎng)絡(luò)。USB：連接USB存儲設(shè)備。復(fù)位：復(fù)位功能，設(shè)備上電狀態(tài)，用細針按住5秒，設(shè)備將恢復(fù)出廠設(shè)置。前面板指示燈如圖4-7所示：圖4-7ZXHNF660前面板指示燈PON燈：綠燈亮，設(shè)備已經(jīng)注冊；綠燈閃，設(shè)備正在注冊；綠燈滅，設(shè)備未注冊。LOS燈：紅燈亮：ONU的接收光功率過低；紅燈閃，有未獲取到IP地址的WAN連接；紅燈滅，ONU接收光功率正常。LAN1-4燈：綠燈亮，已連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；綠燈閃，數(shù)據(jù)在傳輸；綠燈滅，未連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或設(shè)備未上電。Phone1-2燈：綠燈亮，已注冊到軟交換設(shè)備；綠燈閃，有數(shù)據(jù)在傳輸；綠燈滅，未注冊到軟交換設(shè)備或者設(shè)備故障。ALARM燈：紅燈滅，表示ONU運行正常；紅燈常亮，表示ONU未啟動或設(shè)備故障；紅燈閃爍，表示版本升級或者版本下載。OLT下掛ONU數(shù)量，受制于實際分配（規(guī)劃）給用戶的帶寬。光纖由ONU連到光分路箱內(nèi)的分光器光分路比宜選1:32型,應(yīng)用一級分光方式,分光器直接連到OLTREF_Ref3526\r\h[10]。在實際的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，實際標注的參數(shù)跟運行時候的實際數(shù)據(jù)會有小部分差距，所以在規(guī)劃的時候一定要有部分的冗余規(guī)劃。例如，生產(chǎn)商家標注各PON端口的吞吐量容量為1.25G，但安裝使用的時候會出現(xiàn)小于1G的情況。因此，使用1:32的比例分配的時候，各ONU的總下行鏈路帶寬在30M左右徘徊。如果使用4M/用戶的比率，則每一個ONU最多支持8個用戶同時運行，假如按同時在線率40%計算，每一個ONU只能由20個用戶同時接入。在這個情況下一個PON端口可以支持960名用戶。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的加大，以及“寬帶中國”戰(zhàn)略的深入，用戶的帶寬將持續(xù)增加。ONU的比例可能是1:16。在這種情況下，由于持續(xù)使用EPON的成本過高，所以根據(jù)需要采用GPON技術(shù)。ZXHNF660提供四個LAN口可以供四臺PC使用。兩個電話口可以保證公共電話的開通，一個WIFI口可以提供WIFI的全覆蓋。為了避免以后使用上帶來的不便，每個用戶獨享一臺ZXHNF660，所需采購240臺。在此基礎(chǔ)上企業(yè)園區(qū)的總需求可以滿足并且留有很大部分的冗余。4.4ODN相關(guān)配置ODN，中文名稱：光分配網(wǎng)。PON設(shè)備接入的一種FTTH格式的光纖網(wǎng)絡(luò)，使得OLT與ONU之間連接起來一條可以提供光傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線路網(wǎng)。ODN屬于一種無源設(shè)備。在光纖的選擇上采用單模光纖。單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離，在100Mbps的以太網(wǎng)以至1G千兆網(wǎng)，單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。單模光纖用于長距離、大容量光纖通信系統(tǒng)，光纖局部區(qū)域網(wǎng)和各種光纖傳感器中。光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無源器件之一，是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件，如圖4-8常見分光器。在FTTH系統(tǒng)中，根據(jù)每位用戶獨享一個ONU，共需要240臺ONU。確保每個ONU都可以穩(wěn)定在線運行，根據(jù)計算根據(jù)企業(yè)具體需求采用1:32的分光比進行建設(shè)。圖4-8常見分光器主干線接1:2的分光器，分出來的兩根光纖接1:4的分光器，最后各接一個1:32的分光器平均分配到各個樓層，保證每個ONU可以穩(wěn)定運行的前提下，做了一部分冗余，因為企業(yè)園區(qū)一共有五棟大樓，相距較近，滿足分光器的的損失范圍如圖4-9常用分光器參數(shù)。保證信號的穩(wěn)定傳輸。根據(jù)圖4-10常用分光器插損值與偏差范圍計算可得滿足企業(yè)園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)。圖4-9常用分光器參數(shù)圖4-10常用分光器插損值與偏差范圍4.5IP地址劃分在互聯(lián)網(wǎng)的初始設(shè)計中，為了促進尋址和分層網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，每個IP地址包括兩個識別碼（即網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID）。網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器和路由器具有與其對應(yīng)的主機ID。根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)ID，IP地址分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。A類IP地址

：它主要為大型網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計的，可用的A類網(wǎng)絡(luò)有127個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納16777214個主機。地址范圍從1到127，其中127.0.0.1是一個特殊的IP地址，表示主機本身，用于本地機器的測試。B類IP地址

：地址范圍從128到191。可用的B類網(wǎng)絡(luò)有16382個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個主機。

C類IP地址

：地址范圍從192到223。C類網(wǎng)絡(luò)可達209萬余個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機。

在IP地址3種主要類型里，各保留了3個區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下：A類地址：10.0.0.0~10.255.255.255，B類地址：172.16.0.0~172.31.255.255，C類地址：192.168.0.0~192.168.255.255在這里我們采用C類地址就足夠為企業(yè)各個用戶使用，將192.168.1.0/27（255.255.255.224）劃分為8個子網(wǎng)分別為：第一個子網(wǎng)192.168.1.1到192.168.1.30，第二個子網(wǎng)192.168.1.33到192.168.1.62，第三個子網(wǎng)192.168.1.65到192.168.1.94，第四個子網(wǎng)192.168.1.97到192.168.1.126，第五個子網(wǎng)192.168.1.129到192.168.1.158，第六個子網(wǎng)192.168.1.161到192.168.1.190，第七個子網(wǎng)192.168.1.193到192.168.1.222，第八個子網(wǎng)192.168.1.225到192.168.1.254，這樣每個樓層的每個ONU都有唯一確定的IP地址，方便以后的維護管理。4.6VLAN劃分VLAN劃分可以減少設(shè)備方面的投資成本、簡化網(wǎng)絡(luò)管理的難度以及提高網(wǎng)絡(luò)安全性能。由于VLAN隔離了廣播風(fēng)暴，也隔離了不同VLAN之間PC的通訊，所以不同VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸必須依靠路由器或三層交換機來實現(xiàn)。IP地址被分割成對應(yīng)于相關(guān)業(yè)務(wù)部門的8個子網(wǎng)。每個IP地址段對應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的VLAN號，例如，第一子網(wǎng)的VLAN號是10，第二子網(wǎng)的VLAN號是20，以后的每個子網(wǎng)的VLAN號依次加10。這樣，各業(yè)務(wù)部門具有獨自的VLAN號。每一個子網(wǎng)網(wǎng)段為每個管理層預(yù)留五個IP地址位。每個IP地址段前五個IP地址統(tǒng)一都綁定VLAN100方便企業(yè)分層管理一些機密數(shù)據(jù)，保存一些底層員工接觸不到的數(shù)據(jù)。5總結(jié)與展望5.1總結(jié)使用GPON技術(shù)在接入網(wǎng)層面上提供一個統(tǒng)的接入平臺，其廣覆蓋、高帶寬、雙纖保護等特點，并且位于室外的光分配網(wǎng)中只有物理介質(zhì)特性非常穩(wěn)定的光纖和無源分光器，不存在任何有源設(shè)備;使得網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性，節(jié)約了運營商維護和處理故障的成本REF_Ref3849\r\h[11]。同時從GPON資源分析,GPON帶寬高，下行線路速率大傳輸效率高,業(yè)務(wù)支持全。從網(wǎng)絡(luò)安全分析,GPON網(wǎng)絡(luò)具有多種Qos等級,有完善的QoS保證架構(gòu);網(wǎng)絡(luò)管理能力強即最嚴密的加密算法。從運營維護分析,GPON網(wǎng)絡(luò)管理能力強能進行全套FCAPS(故障、配置計費、性能安全性)管理REF_Ref3905\r\h[12]。筆者認為,GPON在上下帶寬、距離、分光比方面都有較大的優(yōu)勢,能夠更好地承載FTTH的業(yè)務(wù),雖然現(xiàn)階段GPON的成本較高,但隨著GPON的發(fā)展成本的問題會很快的解決。因此GPON技術(shù)與FTTH的結(jié)合將是最佳的技術(shù)融合,給我們帶來更高效、更快速、更穩(wěn)定的光纖到戶的體驗REF_Ref3964\r\h[13]。5.2PON技術(shù)展望5.2.1PON網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢分析相對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低1)相對較低的建設(shè)成本，簡單的后期運維管理，簡單的擴容，容易升級。PON結(jié)構(gòu)不需要電源或含有電源的電子部件，因此布局相對簡單，不需要專門的維護，在整體的運行過程中削減很多長期運行成本和管理成本。純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)2)光網(wǎng)絡(luò)（PON）是純介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，完全避免了自然界帶來的電磁干擾和雷電對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?。因此它適合在自然條件差的地區(qū)使用。資源占用3)PON系統(tǒng)PON系統(tǒng)有初期投資低，簡單擴容，低投資高回報的優(yōu)勢。4)能夠為用戶提供非常高的帶寬。EPON目前可以提供上下行對稱的帶寬，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。GPON的帶寬則是高達2.5Gb/s的帶寬。5)服務(wù)范圍大。PON作為互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的一點連接到用戶側(cè)多點的網(wǎng)絡(luò)，以一種扇形的結(jié)構(gòu)來節(jié)省布線資源，在此基礎(chǔ)上服務(wù)大量用戶。用戶共享局端設(shè)備和光纖的方式更是節(jié)省了大量投資。6)帶寬分配靈活，服務(wù)質(zhì)量（QoS）有保證。G/EPON系統(tǒng)對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。可以實現(xiàn)用戶級的SLAREF_Ref3761\r\h[14]。5.2.2趨勢展望為了更好的綜合理解PON技術(shù)，首先必須理解用戶組的需求。目前，中國的網(wǎng)絡(luò)用戶組被分成四個部分分別是集團用戶組、中小企業(yè)組、高端常駐用戶組和普通組。其中，普通居民使用網(wǎng)絡(luò)時，對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量、可靠性和安全要求較低。在選擇網(wǎng)絡(luò)接入時，大部分選擇成熟技術(shù)、低成本接入技術(shù)和WIFI接入技術(shù)。因此，一般的普通居民不可能在短時間內(nèi)成為PON網(wǎng)絡(luò)的用戶。在中小企業(yè)中，LAN接入技術(shù)廣泛應(yīng)用于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)連接。在提供高寬帶方