gpon畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　一．選題意義及背景</b></p><p>　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)以固話網(wǎng)、電視廣播網(wǎng)、internet數(shù)據(jù)網(wǎng)為代表的電信服務(wù)有了越來(lái)越高的需要，但不同網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)投資造成資源的浪費(fèi)，以及管理的成本增加，基于三網(wǎng)融合技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了給接入網(wǎng)性能的提高。目前，對(duì)于新建的有高帶寬業(yè)務(wù)需求的高檔小區(qū)（主要是高檔別墅和高檔公寓），PON技術(shù)被廣泛應(yīng)用到三網(wǎng)融合

2、的接入網(wǎng)建設(shè)中，該課題選擇EPON或者GPON技術(shù)，進(jìn)行完整的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐價(jià)值。</p><p>　　二．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： </p><p>　　以某具體小區(qū)為設(shè)計(jì)對(duì)象，將PON技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代化小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，主要完成：</p>

3、<p>　　1.PON相關(guān)技術(shù)的分析；</p><p>　　2.針對(duì)具體的小區(qū)，設(shè)計(jì)該小區(qū)的接入網(wǎng)的方案，包括元件的選擇、工程概況分析、施工圖設(shè)計(jì)、概預(yù)算文件的編制、施工等。</p><p><b>　　三．計(jì)劃進(jìn)度：</b></p><p>　　第八周：查找資料，確定論文大綱</p><p>　　第九周：方

4、案的規(guī)劃設(shè)計(jì)</p><p>　　第十周：利用設(shè)備進(jìn)行方案的仿真實(shí)驗(yàn)</p><p><b>　　第十一周：寫論文 </b></p><p><b>　　第十二周：修改論文</b></p><p><b>　　第十三周：準(zhǔn)備答辯</b></p><p>

5、　　四．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)束應(yīng)提交的材料：</p><p>　　1、基于PON技術(shù)的施工圖設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2、概預(yù)算文件</b></p><p><b>　　3、畢業(yè)論文</b></p><p>　　指導(dǎo)教師

6、 教研室主任</p><p>　　年 月 日年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本論文首先闡述了接入網(wǎng)的概念及發(fā)展歷程，介紹了GPON以及它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究了GPON的關(guān)鍵技術(shù)，通過與EPON的比較，得出了GPON高帶寬、高效率、高分光比、長(zhǎng)距離傳輸、覆蓋范圍廣、

7、用戶接口豐富等優(yōu)點(diǎn)。其次從OLT設(shè)備安裝設(shè)計(jì)、ONU設(shè)備安裝設(shè)計(jì)、光分路器配置等方面重點(diǎn)分析了GPON的設(shè)計(jì)接入原則，具體分析了GPON在FTTx中的應(yīng)用模式。最后將GPON技術(shù)應(yīng)用到毓秀華庭小區(qū)的FTTH建設(shè)中，通過對(duì)用戶高速上網(wǎng)、IP話音、視頻通信、網(wǎng)絡(luò)游戲、VOD等需求分析，設(shè)計(jì)了基于GPON的FTTH組網(wǎng)方案，進(jìn)行了詳細(xì)施工接入設(shè)計(jì)和工程預(yù)算，實(shí)現(xiàn)了該小區(qū)的多業(yè)務(wù)融合接入，體現(xiàn)出GPON是目前三網(wǎng)融合、光纖到戶的最佳解決方案。&

8、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：GPON；接入網(wǎng)；FTTH</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper first describes the concept and development of access network, introduces the GPON and its archit

9、ecture, focusing on the key technologies of GPON, compared with EPON, the GPON high bandwidth, high efficiency, high light ratio, long distance transmission, wide coverage, the advantages of rich user interface. Secondly

10、, from the OLT equipment installation design, ONU equipment installation design, optical splitter configuration and other important aspects of the design of access principl</p><p>　　Key words：GPON；Access net

11、work；FTTH</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題的背景及其意義

12、1</p><p>　　1.2 接入網(wǎng)的概念及發(fā)展歷程1</p><p>　　第二章 GPON的技術(shù)分析2</p><p>　　2.1 GPON的簡(jiǎn)介2</p><p>　　2.2 GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2</p><p>　　2.3 GPON與EPON的比較3</p><p>　　2

13、.4 GPON的關(guān)鍵技術(shù)4</p><p>　　2.4.1 GPON的傳輸復(fù)用方式及幀結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.4.2 GEM封裝技術(shù)8</p><p>　　2.4.3 動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）8</p><p>　　2.4.4 層次化QoS技術(shù)9</p><p>　　2.4.5 TDMoGEM技術(shù)9&

14、lt;/p><p>　　2.4.6 GPON安全技術(shù)9</p><p>　　第三章 基于GPON的接入網(wǎng)分析11</p><p>　　3.1 GPON設(shè)計(jì)接入原則11</p><p>　　3.1.1 OLT 設(shè)備安裝設(shè)計(jì)原則11</p><p>　　3.1.2 ONU 設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)原則11</p>

15、<p>　　3.1.3 光分路器(OBD)配置原則11</p><p>　　3.1.4 光通道衰減核算原則11</p><p>　　3.1.5 GPON保護(hù)機(jī)制原則12</p><p>　　3.1.6 容量測(cè)算原則12</p><p>　　3.2 GPON在FTTx中的應(yīng)用模式14</p><p&g

16、t;　　3.2.1 FTTB應(yīng)用模式14</p><p>　　3.2.2 FTTH應(yīng)用模式14</p><p>　　3.3 典型PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)案例14</p><p>　　3.3.1 商務(wù)樓宇建設(shè)案例14</p><p>　　3.3.2 多層小區(qū)建設(shè)案例16</p><p>　　3.3.3 高層小區(qū)建設(shè)案例

17、19</p><p>　　3.3.4 聯(lián)體別墅建設(shè)案例21</p><p>　　第四章 基于GPON的小區(qū)FTTH方案22</p><p>　　4.1 需求分析22</p><p>　　4.2 設(shè)計(jì)方案22</p><p>　　4.2.1 FTTH組網(wǎng)方案22</p><p>　　4

18、.2.2 施工設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.3 工程預(yù)算25</p><p>　　第五章 總結(jié)28</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　附錄30</b></p><p><b>　　致謝31</b&g

19、t;</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 選題的背景及其意義</p><p>　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)以固話網(wǎng)、電視廣播網(wǎng)、internet數(shù)據(jù)網(wǎng)為代表的電信服務(wù)有了越來(lái)越高的需要，但不同網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)投資造成資源的浪費(fèi)，以及管理的成本增加，基于三網(wǎng)融合技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了給接入網(wǎng)性能的提高。目前，

20、對(duì)于新建的有高帶寬業(yè)務(wù)需求的高檔小區(qū)（主要是高檔別墅和高檔公寓），PON技術(shù)被廣泛應(yīng)用到三網(wǎng)融合的接入網(wǎng)建設(shè)中，該課題選擇EPON或者GPON技術(shù)，進(jìn)行完整的光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐價(jià)值。</p><p>　　1.2 接入網(wǎng)的概念及發(fā)展歷程</p><p>　　所謂接入網(wǎng)是指骨干網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的所有設(shè)備。其長(zhǎng)度一般為幾百米到幾公里，因而被形象地稱為“最后一公里”。由于骨干網(wǎng)一

21、般采用光纖結(jié)構(gòu)，傳輸速度快，因此，接入網(wǎng)便成為了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。接入網(wǎng)的接入方式包括銅線（普通電話線）接入、光纖接入、光纖同軸電纜（有線電視電纜）混合接入和無(wú)線接入等幾種方式。</p><p>　　通信網(wǎng)發(fā)展至今，發(fā)生了天翻地覆的變化，從模擬到數(shù)字，從電纜到光纜，從PDH到SDH，從STM到ATM，從ATM到IP/DWDM……，一代又一代新技術(shù)、新系統(tǒng)層出不窮。然而，絕大多數(shù)新技術(shù)、新系統(tǒng)都是應(yīng)用于骨干網(wǎng)中，

22、用戶接入網(wǎng)仍為模擬雙絞線技術(shù)所主宰。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和通信技術(shù)的發(fā)展，單純的語(yǔ)音業(yè)務(wù)已難以滿足用戶和市場(chǎng)的需求，特別是光纖技術(shù)的出現(xiàn)，以及用戶對(duì)新業(yè)務(wù)，尤其是對(duì)寬帶圖象和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求增加，給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)帶來(lái)了影響，同時(shí)也為用戶接入網(wǎng)的改造和更新帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)?？傊?，用戶對(duì)寬帶綜合業(yè)務(wù)的需求和通信技術(shù)的迅速發(fā)展成為接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的兩大原動(dòng)力。</p><p>　　隨著電信行業(yè)壟斷市場(chǎng)消失和電信網(wǎng)業(yè)務(wù)市場(chǎng)的開放，電信業(yè)務(wù)

23、功能、接入技術(shù)的不斷提高，接入網(wǎng)也伴隨著發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：接入網(wǎng)的復(fù)雜程度在不斷增加。不同的接入技術(shù)間的競(jìng)爭(zhēng)與綜合使用，以及要求對(duì)大量電信業(yè)務(wù)的支持等，使得接入網(wǎng)的復(fù)雜程度增加。接入網(wǎng)的服務(wù)范圍在擴(kuò)大。隨著通信技術(shù)和通信網(wǎng)的發(fā)展，本地交換局的容量不斷擴(kuò)大，交換局的數(shù)量在日趨減少，在容量小的地方，改用集線器和復(fù)用器等，這使接入網(wǎng)的服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大。接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度日益提高。在本地交換局逐步采用基于V5.X標(biāo)準(zhǔn)的開放接口后，電信運(yùn)

24、營(yíng)商更加自由地選擇接入網(wǎng)技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備。接入網(wǎng)應(yīng)支持更高檔次的業(yè)務(wù)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促使商業(yè)和公司客戶要求更大容量的接入線路用于數(shù)據(jù)應(yīng)用，特別是局域網(wǎng)互連，要求可靠性、短時(shí)限的連接。隨著光纖技術(shù)向用戶網(wǎng)的延伸，CATV的發(fā)展給用戶環(huán)路發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。支持接入網(wǎng)的技術(shù)更加多樣化。盡管目前在接入網(wǎng)中光傳輸?shù)暮吭诓粩嘣黾樱绾胃玫乩矛F(xiàn)有的雙絞線仍受重視，但對(duì)要求快速建設(shè)的大容量接入線路，則可選用無(wú)線鏈路。光纖技術(shù)將更多的應(yīng)用于接入網(wǎng)。

25、隨著光纖覆蓋擴(kuò)展，光纖技術(shù)也將日益增多地用于接入網(wǎng)，從發(fā)展的角度</p><p>　　第二章 GPON的技術(shù)分析</p><p>　　2.1 GPON的簡(jiǎn)介</p><p>　　GPON(Gigabit-Capable PON)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)，被運(yùn)

26、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)[1]。  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[2]。</p><p>　　其他的PON標(biāo)準(zhǔn)而言，GPON標(biāo)準(zhǔn)提供了前所未有的

27、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)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)(Ether

28、net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。</p><p>　　2.2 GPON的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　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ODN

29、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GE光口經(jīng)ODN上聯(lián)至OLT，如圖2.1為GPON的系

30、統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　圖2.1 GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.3 GPON與EPON的比較</p><p>　　同EPON相比，GPON的主要優(yōu)勢(shì)為：</p><p>　　更高的帶寬和更大的分光比。GPON采用上下行不對(duì)稱寬帶分配方式，上行1．25G，下行2．5G，優(yōu)于EPON采用上下行都是1．25G的對(duì)稱寬帶分配方

31、式；且GPON光纖利用率高，最大分光比可達(dá)1：128，EPON只有1：32。</p><p>　　傳輸距離遠(yuǎn)，覆蓋范圍大。支持最大理論距離為60KM，支持最大物理距離為20KM，支持最大距離差為20KM。</p><p>　　承載業(yè)務(wù)豐富。GPON網(wǎng)絡(luò)可以承載Ethemet業(yè)務(wù)、TDM業(yè)務(wù)、iTv業(yè)務(wù)等，綜合業(yè)務(wù)支持好，是三網(wǎng)融合的最佳方案。</p><p>　　G

32、PON標(biāo)準(zhǔn)完善，對(duì)各種業(yè)務(wù)類型都能提供相應(yīng)的QoS保證，還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面上的保護(hù)機(jī)制，光纖自動(dòng)倒換時(shí)間小于50ms，并具有完整OAM 功能[5]。</p><p>　　總結(jié)起來(lái)，GPON和EPON的區(qū)別如表2.1所示?？梢哉f(shuō)，盡管EPON從成本和目前的市場(chǎng)狀況來(lái)看占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)，但是GPON具有更遠(yuǎn)的傳輸距離，更高的帶寬，以及更為優(yōu)良的分光特性。如果說(shuō)EPON代表了目前的主流，那么GPON就是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

33、[6]。</p><p>　　表2.1 GPON與EPON的對(duì)比</p><p>　　2.4 GPON的關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　2.4.1 GPON的傳輸復(fù)用方式及幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　與APON、EPON相比，GPON最主要的區(qū)別表現(xiàn)在傳輸匯聚幀結(jié)構(gòu)上。GPON通過ATM和GFP兩種協(xié)議承載不同類型的用戶數(shù)據(jù)。它的上、下行幀長(zhǎng)

34、均為125µs，下行采用TDM方式，上行采用TDMA接入技術(shù)。上行幀由復(fù)用的突發(fā)傳輸時(shí)隙（slot）組成，每幀包括一個(gè)或多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元的傳輸時(shí)隙，通過下行幀的上行帶寬映射（US BWmap）域指示相應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)單元的上行數(shù)據(jù)發(fā)送。</p><p>　　1.GPON的下行傳輸方式</p><p>　　OLT下行業(yè)務(wù)采用廣播方式，OLT將業(yè)務(wù)封裝入GPON封裝方式（GPON Encaps

35、ulation Method，GEM）幀中，然后若干個(gè)GEM幀組成GPON傳輸匯聚（GPON Transmission Convergence，GTC）幀，下行傳送。在ONU根據(jù)GEM幀中封裝的Gemport ID進(jìn)行過濾。下行具有兩種類型的通道，單播Gemport通道和組播Gemport通道。</p><p>　?。?）單播Gemport通道</p><p>　　單播Gemport通道，

36、表示OLT發(fā)送的數(shù)據(jù)只是傳送給某個(gè)特定的ONU，只有一個(gè)配置了這個(gè)單播Gempor的ONU會(huì)接收這個(gè)數(shù)據(jù)，如圖2.2所示。</p><p>　　（2）組播Gemport通道</p><p>　　組播Gemport通道，表示OLT發(fā)送的數(shù)據(jù)是傳送給一組ONU，存在若干個(gè)ONU配置了這個(gè)組播Gemport，這些ONU都會(huì)接收這個(gè)數(shù)據(jù)，由于ONU往往具有若干個(gè)UNI接口，一般對(duì)于組播Gempor

37、t通道會(huì)結(jié)合組播Gemport ID與組播媒介接入控制（Medium Access Control，MAC）地址一起進(jìn)行過濾操作，如圖2.3所示。</p><p>　　圖2.2 單播通道</p><p>　　圖2.3 組播通道</p><p>　　2.GPON的上行傳輸方式</p><p>　　GPON上行業(yè)務(wù)采用TDMA方式，ONU將業(yè)

38、務(wù)封裝入GEM幀中，然后若干個(gè)GEM幀組成一個(gè)T-CONT，在分配的時(shí)間片內(nèi)傳送。OLT上行只有一種類型，如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 上行通道</p><p>　　3.GPON的幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　GPON系統(tǒng)的協(xié)議主要有物理媒質(zhì)相關(guān)層和GPON傳輸匯聚層（GTC）組成。如圖2.5所示，其中層又包括兩個(gè)子層：GTC成幀子層和TC適配子層

39、。GTC層主要實(shí)現(xiàn)GEM（傳感器網(wǎng)絡(luò)）客戶接口和管理和控制接口（OMCI）的適配和封裝。</p><p>　　圖2.5 GPON系統(tǒng)協(xié)議棧</p><p>　　GPON GTC的TC幀結(jié)構(gòu)分為下行幀結(jié)構(gòu)和上行幀結(jié)構(gòu)，如圖2.6所示，兩者不對(duì)稱。其中下行幀結(jié)構(gòu)采用125µs長(zhǎng)度的幀結(jié)構(gòu)。而上行幀結(jié)構(gòu)是按照125µs劃分的虛擬幀結(jié)構(gòu)。</p><p&g

40、t;　　圖2.6 GTC的TC幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　（1）GPON下行幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　GPON的下行幀格式包括下行物理層控制塊頭（Physical Control Block downstream，PCBd）和凈荷兩個(gè)部分組成。如圖2.7所示，PCBd提供幀同步、定時(shí)及動(dòng)態(tài)寬帶分配等操作管理維護(hù)（Operation Administration and Maintena

41、nce，OAM）功能；凈荷部分透明封裝GEM幀。ONU依據(jù)PCBd獲取同步等信息，依據(jù)GEM幀頭的Port ID過濾GEM幀。</p><p>　　PCBd中的US BWmap用于指示OLT分配給ONU的時(shí)間片，如圖2.8所示。SStart用于指示分配時(shí)隙的開始時(shí)間。該時(shí)間以字節(jié)為單位，在上行幀中從0開始，并限制上行幀的大小不超過65536字節(jié)，可滿足2.488Gbit/s的上行速率要求。SStop用于指示分配時(shí)

42、隙的結(jié)束時(shí)間。</p><p>　　圖2.7 PCBd組成</p><p>　　圖2.8 GTC帶寬映射分配結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）GPON上行幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　GPON的上行幀是按照125µs劃分的虛擬幀結(jié)構(gòu)，實(shí)際是由若干個(gè)突發(fā)時(shí)間片構(gòu)成，時(shí)間片的長(zhǎng)度由下行幀中US BW Map域確定。如圖2.9所示，GPO

43、N的上行幀結(jié)構(gòu)中的突發(fā)時(shí)間片包括上行物理層開銷（Physical Layer Overhead upstream，PLOu）、物理層OAM（Physical Layer Operations, Administration and Maintenance，PLOAMu）、PLSu、DBRu以及凈荷。PLOu主要用于OLT進(jìn)行突發(fā)同步，包含前導(dǎo)碼、定界符、BIP、PLOAMu指示及FEC指示，其長(zhǎng)度由OLT在初始化ONU時(shí)設(shè)置，ONU在占

44、據(jù)上行信道后首先發(fā)送PLOu單元，以使OLT能夠快速同步并正確接收ONU的數(shù)據(jù)；PLOAMu（PLOAM upstream）用于承載上行PLOAM信息，包含ONU ID、Message ID及CRC，長(zhǎng)度13字節(jié)；PLSu為功率測(cè)量序列，現(xiàn)在已經(jīng)基本廢除；DBRu用于上報(bào)相關(guān)信息凈荷域透明封裝幀。</p><p>　　圖2.9 GPON上行幀結(jié)構(gòu)的突發(fā)時(shí)間片構(gòu)成</p><p>　　2.

45、4.2 GEM封裝技術(shù)</p><p>　　為克服ATM承載IP業(yè)務(wù)開銷大的缺點(diǎn)，GPON的業(yè)務(wù)封裝采用了GEM幀，該協(xié)議能完成對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、Native TDM業(yè)務(wù)的適配，如圖2.10所示。其中PLI用于下一個(gè)幀頭定界，以及確定當(dāng)前GEM幀的凈荷長(zhǎng)度，PLI以字節(jié)為單位指示幀頭后面的凈荷段長(zhǎng)度，由于PLI域只有12比特，所以最多可指示4095字節(jié)。如果用戶數(shù)據(jù)幀大于這個(gè)值，則必須要分成小于4095字節(jié)的碎片；P

46、ort ID為12比特，Port ID用來(lái)提供PON中4096個(gè)不同的業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)，以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流復(fù)用。每個(gè)Port-ID包含一個(gè)用戶傳送流。在一個(gè)Alloc-ID或T-CONT中可以有一個(gè)或多個(gè)Port-ID傳輸；PTI用作分段指示；HEC為頭校驗(yàn)，用于幀的同步與幀頭保護(hù)。GEM幀的凈荷可以封裝以太網(wǎng)業(yè)務(wù)或者Native TDM業(yè)務(wù)，由于GEM幀的凈荷最長(zhǎng)只能是4095字節(jié)，而以太網(wǎng)Jumbo幀長(zhǎng)可達(dá)到9K，因此封裝以太網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)可能會(huì)對(duì)以

47、太網(wǎng)幀進(jìn)行分片處理。</p><p>　　圖2.10 GEM幀結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.4.3 動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）</p><p>　　動(dòng)態(tài)帶寬分配（Dynamic Bandwidth Assignment，DBA）技術(shù)是指通過GPON系統(tǒng)中各個(gè)ONU的上行使用帶寬實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的改變來(lái)適應(yīng)用戶速率的各種變化，以提高系統(tǒng)的帶寬利用率的技術(shù)。PON系統(tǒng)的上行接入一

48、般采用中央控制按需分配和固定分配相結(jié)合的方式，也就是ITU-T G.983.4規(guī)定的靜態(tài)帶寬分配和動(dòng)態(tài)帶寬分配兩種方式，按照業(yè)務(wù)等級(jí)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分配。對(duì)于GPON中的數(shù)據(jù)通信這種變速率業(yè)務(wù)，用靜態(tài)帶寬分配是不合適的，需要通過動(dòng)態(tài)帶寬分配使系統(tǒng)帶寬利用率大幅度提高，即DBA技術(shù)根據(jù)ONU的突發(fā)業(yè)務(wù)的要求，通過在ONU之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬來(lái)提高上行帶寬利用效率。根據(jù)GPON的特點(diǎn)和G.983建議，可以知道動(dòng)態(tài)帶寬分配的具體要求是：業(yè)務(wù)要透明、帶寬

49、利用率盡量高、具備地抖動(dòng)與時(shí)延特性、公平分配帶寬、信號(hào)健壯、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、保證不同業(yè)務(wù)的QoS等。在GPON結(jié)構(gòu)中，OLT通過向ONU內(nèi)部每個(gè)流量容器（T-CONT）分配數(shù)據(jù)授權(quán)來(lái)控制上行流量。為確定分配給一個(gè)T-CONT的授權(quán)數(shù)目，OLT需要知道該T-CONT的流量狀態(tài)。</p><p>　　2.4.4 層次化QoS技術(shù)</p><p>　　在GPON系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)承載層主要分為三層：GTC、

50、GEM、ETH/TDM，針對(duì)每一個(gè)承載層具備相應(yīng)的QoS處理機(jī)制，如圖2.11所示。</p><p>　　圖2.11 業(yè)務(wù)承載層和QoS</p><p><b>　　1.GTC</b></p><p>　　PON系統(tǒng)構(gòu)架是下行方向?yàn)閺V播方式，上行方向?yàn)門DMA方式，所以只對(duì)上行方向的業(yè)務(wù)流提供QoS處理。QoS處理的最小單元是T-CONT，T

51、-CONT可以看作是ONU業(yè)務(wù)流的承載容器，調(diào)度機(jī)制是DBA（動(dòng)態(tài)帶寬分配）。DBA的算法是GTC的QoS處理性能的關(guān)鍵。</p><p><b>　　2.GEM</b></p><p>　　在GEM層主要是針對(duì)每個(gè)GEM Port進(jìn)行業(yè)務(wù)流分類，類似于DSLAM（數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器）的單PVC多業(yè)務(wù)的處理方式。針對(duì)流分類后的業(yè)務(wù)分別進(jìn)行優(yōu)先級(jí)修改、流量監(jiān)管和轉(zhuǎn)發(fā)

52、處理。</p><p><b>　　3.ETH/TDM</b></p><p>　　TDM業(yè)務(wù)（非電路仿真方式）為面向連接，系統(tǒng)可以通過靜態(tài)配置帶寬嚴(yán)格保證面向連接的QoS。</p><p>　　ETH業(yè)務(wù)（包括電路仿真方式的業(yè)務(wù)）主要是基于二層VLAN、COS等標(biāo)識(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)的QoS處理，QoS主要處理機(jī)制分為流分類、監(jiān)管、隊(duì)列調(diào)度、擁塞處理、

53、整形，它們的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度是影響QoS處理性能的關(guān)鍵。</p><p>　　2.4.5 TDMoGEM技術(shù)</p><p>　　針對(duì)GPON的定長(zhǎng)幀傳輸特點(diǎn)，TDM在GPON線路上承載具有天然優(yōu)勢(shì)。TDMoGEM的實(shí)現(xiàn)是將TDM幀直接封裝到GEM幀中進(jìn)行傳輸。在GPON線路上給封裝有TDM幀的GEM給與最高的優(yōu)先級(jí)，保證TDM的傳輸質(zhì)量。在同步方面，系統(tǒng)采用統(tǒng)一的8K時(shí)鐘進(jìn)行全網(wǎng)同步。<

54、/p><p>　　2.4.6 GPON安全技術(shù)</p><p><b>　　1.線路加密技術(shù)</b></p><p>　　GPON系統(tǒng)采用AES128加密機(jī)制對(duì)線路安全進(jìn)行控制，有效地防止了數(shù)據(jù)盜用等安全問題。在AES128加密系統(tǒng)中，OLT支持密鑰更換和切換功能。密鑰更換由OLT發(fā)起密鑰更換請(qǐng)求，ONU響應(yīng)并將生成的新的密鑰，由于PLAOM消息的

55、長(zhǎng)度有限，密鑰分為兩部分發(fā)給OLT，并重復(fù)發(fā)送三次。如果OLT沒有收到三次傳送中的任意一次，OLT將重新發(fā)送密鑰更換請(qǐng)求，直到三次收到相同的密鑰為止。當(dāng)OLT收到了新的密鑰后，就要開始進(jìn)行密鑰切換。OLT將使用新的密鑰的幀號(hào)通過相關(guān)的命令通知ONU，這個(gè)命令一般會(huì)發(fā)送三次，只要ONU成功收到一次就在相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀上切換校驗(yàn)密鑰。</p><p>　　2.終端SN+PSW注冊(cè)</p><p>

56、　　ONU在上電進(jìn)入序列碼狀態(tài)后，OLT會(huì)發(fā)序列碼請(qǐng)求消息，ONU會(huì)將唯一的序列碼發(fā)送給OLT進(jìn)行認(rèn)證。這個(gè)序列碼是唯一的，類似設(shè)備的MAC地址。如果序列碼合法，OLT將分配一個(gè)ONU-ID給ONU并要求進(jìn)行密碼認(rèn)證，如果ONU反饋的密碼正確，這個(gè)ONU才會(huì)進(jìn)入下一個(gè)測(cè)距狀態(tài)。否則就會(huì)停在這個(gè)狀態(tài)，超時(shí)后返回原始狀態(tài)，重新開始注冊(cè)。</p><p>　　3.用戶安全認(rèn)證技術(shù)</p><p>

57、;　　在GPON系統(tǒng)中，用戶通過物理端口實(shí)現(xiàn)用戶唯一標(biāo)識(shí)、定位和認(rèn)證主要有VBAS、PPPoE+和DHCP Option60/82三種方案。</p><p>　　4.系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)</p><p>　?。?）防IP Spoofing</p><p>　　OLT設(shè)備一般會(huì)采用IP地址和業(yè)務(wù)流綁定的方法，使得其他用戶無(wú)法用其他非法獲取的IP地址在OLT上完成業(yè)務(wù)認(rèn)證，

58、從而達(dá)到了防止IP地址欺騙的目的。</p><p>　　（2）防MAC Spoofing</p><p>　　防MAC Spoofing的處理是從捕獲的上行報(bào)文中提取MAC出地址、VLAN ID和用戶的流信息進(jìn)行MAC地址的動(dòng)態(tài)綁定，然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去，作用在于防止非法用戶偽造合法用戶的MAC截獲和監(jiān)聽合法用戶的業(yè)務(wù)信息。</p><p>　　（3）MAC+IP綁定&l

59、t;/p><p>　　OLT支持MAC和IP地址綁定的功能，OLT在主控板上生成一個(gè)IP地址和MAC地址的對(duì)應(yīng)表，只有“IP+MAC”地址相對(duì)應(yīng)的合法用戶才能得到更正確的ARP應(yīng)答，來(lái)控制IP-MAC不匹配的主機(jī)與外界通訊，達(dá)到防止IP地址的盜用。</p><p>　?。?）管理用戶的RADIUS認(rèn)證</p><p>　　支持管理用戶的RADIUS認(rèn)證，這樣就可以保證網(wǎng)

60、絡(luò)管理的安全，免受非法管理員進(jìn)入系統(tǒng)修改數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）訪問控制（ACL）技術(shù)</p><p>　　ACL使用包過濾技術(shù)，在OLT上讀取第三層及第四層包頭中的信息如源地址、目的地址、源端口、目的端口等，根據(jù)預(yù)先定義好的規(guī)則對(duì)包進(jìn)行過濾，從而達(dá)到訪問控制的目的。</p><p>　　5.網(wǎng)絡(luò)管理安全技術(shù)</p><p>　　S

61、NMP V3的安全特性極大的提高了網(wǎng)絡(luò)管理的可靠性，SNMP V3需要用戶名和密碼才能通過SNMP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)這樣的過程都是加密進(jìn)行的，保證了整個(gè)SNMP訪問過程的安全性和可靠性。</p><p>　　第三章 基于GPON的接入網(wǎng)分析</p><p>　　3.1 GPON設(shè)計(jì)接入原則</p><p>　　3.1.1 OLT 設(shè)備安裝設(shè)計(jì)原則</p>

62、;<p>　　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，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。 省公司設(shè)計(jì)原則，盡量接近用戶側(cè)安裝，比如小區(qū)內(nèi)的光交箱、商務(wù)樓的室外綜合箱。</p><p>　　

63、3.1.2 ONU 設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)原則</p><p>　　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[7]。</p><p>　　3.1.3 光分路器(OBD)配置原則</p><p>　　光分路器（OBD）常用的光分路比為：1:2、1:4、1:8、1:16、1:32

64、 、1：64六種， 需要時(shí)也可以選用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)超過二級(jí)[8]。</p><p>　　3.1.4 光通道衰減核算原則</p><p>　　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)， </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)必須控制ODN中最大的衰

65、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。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中應(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。</p><p>　　計(jì)算時(shí)相關(guān)參數(shù)取定： </p&

66、gt;<p>　　1.光纖衰減取定:1310nm 波長(zhǎng)時(shí)取0.36dB/km；</p><p>　　1490nm 波長(zhǎng)時(shí)取0.22dB/km。 </p><p>　　2.光活動(dòng)連接器插入衰減取定：0.5dB/個(gè)。</p><p>　　3.光纖熔接接頭衰減取定：0.08 ～0.2dB /每個(gè)接頭。 </p><p&

67、gt;　　4.冷接子雙向平均值：0.15dB/每個(gè)接頭。 </p><p>　　5.計(jì)算時(shí)光分路器插入衰減參數(shù)取定見表3.1。</p><p>　　表3.1 插入損耗參數(shù)</p><p>　　6.光纖富余度 Mc ：</p><p>　?。?）當(dāng)傳輸距離≤ 5 公里時(shí)，光纖富余度不少于1 dB；</p><p>

68、　　（2）當(dāng)傳輸距離≤10 公里時(shí)，光纖富余度不少于2 dB；</p><p>　　（3）當(dāng)傳輸距離＞10 公里時(shí)，光纖富余度不少于3 dB。</p><p>　　3.1.5 GPON保護(hù)機(jī)制原則</p><p>　　GPON標(biāo)準(zhǔn)中定義了TYPEA/B/C/D４種保護(hù)機(jī)制，其中最為常用的是TYPEB和TYPEC保護(hù)，如圖3.1所示。</p><p

69、>　　圖3.1 TYPEB和TYPEC保護(hù)</p><p>　　TYPEB方式通過采用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。</p><p>　　而針對(duì)可靠性要求更高的客戶可采用TY

70、PEC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)。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[9]。</p><p>　　3.1.6 容量測(cè)算原則</p><p>　　1.OLT測(cè)算原則： </p><p>　　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

71、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。</p><p>　　2.ONU容量測(cè)算：</p><p>　　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。

72、 </p><p>　　3.1.7 帶寬測(cè)算原則</p><p>　　結(jié)合經(jīng)營(yíng)策略和業(yè)務(wù)性質(zhì)，為不同客戶群、不同業(yè)務(wù)分配相應(yīng)的帶寬，表3.2是典型業(yè)務(wù)帶寬需求的參考模型：</p><p>　　表3.2 業(yè)務(wù)帶寬需求的參考模型</p><p>　　3.1.8 投資估算原則</p><p>　　每個(gè)項(xiàng)目投資由設(shè)備成本、線

73、路成本、人工成本組成，在前期GPON匯聚層的設(shè)備投入使用后，綜合測(cè)算后，新增一個(gè)寬帶或者窄帶端口需增加投資約為300元（包含從機(jī)房側(cè)到用戶側(cè)全部投資）。 </p><p>　　例如：濟(jì)南濱河星都小區(qū)是一個(gè)大型新建社區(qū)，位于聯(lián)四路以東，水屯北路以北。小區(qū)共有13棟樓，均為7層，每層2戶，包含9棟3個(gè)單元和4棟4個(gè)單元，合計(jì)共588戶。</p><p>　　采用GPON技術(shù)接入時(shí)，在小區(qū)內(nèi)新建

74、一個(gè)光交接箱，安裝一個(gè)1：64的光分路器，安裝43個(gè)8+8口的ONU，布放光纜23.62芯公里，項(xiàng)目投資估算為：23.12萬(wàn)元。新增寬帶和窄帶端口各344線，每線投資為336元。</p><p>　　采用傳統(tǒng)技術(shù)接入時(shí)，布放用戶主干電纜500P的1100米、支路電纜50P的1800米和20P的1000米，新建一個(gè)600對(duì)電纜交接箱，安裝43個(gè)20對(duì)分線盒，需對(duì)機(jī)房進(jìn)行擴(kuò)容包括：11塊A32用戶板和11塊ADCE用

75、戶板，項(xiàng)目投資估算為：29萬(wàn)元，新增寬帶和窄帶端口資源各352線，每線投資為420元。此費(fèi)用不包括售后服務(wù)和維護(hù)費(fèi)用。</p><p>　　比較得出，單線資源投資GPON接入時(shí)為336元小于傳統(tǒng)技術(shù)方式接入時(shí)的420元，GPON接入投資收效大。 </p><p>　　3.2 GPON在FTTx中的應(yīng)用模式</p><p>　　3.2.1 FTTB應(yīng)用模式</p

76、><p>　　FTTB+xDSL。具體實(shí)現(xiàn)是將光纖端接點(diǎn)分布在樓層(高層樓宇)或樓道(多層建筑)，小型DSLAM設(shè)備網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用GPON上聯(lián)口，用戶側(cè)提供xDSL接口通過雙絞線人戶。這種方式利用現(xiàn)有的雙絞線資源，采用成熟的ADSL2+、VDSL相關(guān)技術(shù)，可以充分利用現(xiàn)有的線路投資。提供中小容量的DSL MDU，并且有適合室外惡劣環(huán)境的一體化機(jī)柜。</p><p>　　FTTB+LAN。具體實(shí)現(xiàn)是

77、將光纖端接點(diǎn)分布在樓層(高層樓宇)或樓道(多層建筑)，由ONU終結(jié)光信號(hào)，ONU提供多個(gè)以太網(wǎng)接12I。由于以太網(wǎng)五類線具有的距離限制，這種實(shí)現(xiàn)需要保證ONU到最終用戶的走線距離不超過100米[10]。</p><p>　　3.2.2 FTTH應(yīng)用模式</p><p>　　OLT和ONU側(cè)都提供了高速接入的數(shù)據(jù)接口，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具備有天然的接入。由ONU的以太網(wǎng)接口提供用戶的寬帶上網(wǎng)接人，

78、根據(jù)現(xiàn)階段的寬帶應(yīng)用實(shí)際，用戶認(rèn)證和管理仍然可以由BRAS來(lái)完成，以保持與現(xiàn)有用戶管理方式的一致性。對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入，主要是需要采用合適的QoS策略，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)提供不同的QoS保證，從而為不同的業(yè)務(wù)提供不同的帶寬保證和業(yè)務(wù)質(zhì)量。</p><p>　　對(duì)于FTTH模式，比較適合社區(qū)信息化場(chǎng)合。社區(qū)信息化覆蓋目前已經(jīng)比較普遍，大多數(shù)社區(qū)采用ADSL接人技術(shù)實(shí)現(xiàn)，隨著IPTV和高清電視等高帶寬業(yè)務(wù)引入家庭，傳統(tǒng)社區(qū)

79、接入網(wǎng)絡(luò)面臨改造。GPON光接人平臺(tái)立足高帶寬接入，根據(jù)高檔小區(qū)、別墅小區(qū)和普通小區(qū)的消費(fèi)承受能力，分層次提供一步到位的FTTH。接人業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音、數(shù)字家庭、寬帶上網(wǎng)(有線和無(wú)線方式可選)、IPTV視頻、CATV視頻業(yè)務(wù)等[11]。</p><p>　　3.3 典型PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)案例</p><p>　　3.3.1 商務(wù)樓宇建設(shè)案例</p><p>　　1.商務(wù)樓宇

80、FTTO建設(shè)案例</p><p>　　如圖3.2所示，高層商業(yè)樓宇采用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。</p><p>　　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

81、盒與ONU之間用鎧裝跳纖連接。</p><p>　　ONU下行：從ONU中下接雙絞線或五類線與電話、計(jì)算機(jī)或路由器等設(shè)備相連。</p><p>　　圖3.2 商務(wù)樓宇FTTO設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.商務(wù)樓宇FTTB(PON+LAN)建設(shè)案例</p><p>　　如圖3.3所示，光分路機(jī)柜或光分路交接箱放置于樓內(nèi)配線間，采用上架式光

82、分路單元集中分光，弱電箱可放置在每層的弱電間，弱電箱內(nèi)可根據(jù)需要集成ONU設(shè)備、配線架、光纖熔接模塊以及電源模塊。</p><p>　　ONU上行：從光纜接頭盒分出來(lái)的光纜，進(jìn)入樓道配線間中的光分路機(jī)柜中分光，出來(lái)皮線光纜沿弱電井穿越樓層，進(jìn)入弱電箱，在熔接模塊內(nèi)與尾纖熔接，尾纖另一端插到ONU光口上。</p><p>　　ONU下行：從弱電箱中分出雙絞線或五類線沿樓層管道進(jìn)入用戶室內(nèi)，再

83、根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置相應(yīng)的接入終端設(shè)備。</p><p>　　圖3.3 商務(wù)樓宇FTTB（PON+LAN）設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.3.2 多層小區(qū)建設(shè)案例</p><p>　　1.多層小區(qū)FTTH建設(shè)案例</p><p>　　模型假設(shè)：假設(shè)有一較大規(guī)模小區(qū)，共24棟6層的住宅小區(qū)樓房，每棟2單元，每單元12戶，住戶共576戶，如圖3.

84、4所示。</p><p>　　圖3.4 多層小區(qū)模型</p><p>　　將小區(qū)劃分為四個(gè)片區(qū)，40芯光纜從接入網(wǎng)機(jī)房ODF引出到小區(qū)，10芯光纜在接頭盒內(nèi)分歧至四個(gè)片區(qū)的光交接箱，從每個(gè)交接箱到每個(gè)單元采用32芯室內(nèi)外兩用纜，最后一段入戶光纜采用室內(nèi)外通用型皮線光纜。</p><p>　　一級(jí)分光，每交接箱內(nèi)放6個(gè)1:32分光器，共24個(gè)。OLT PON端口配置

85、24個(gè)，OLT采用集中式放置，如圖3.5所示。</p><p>　　圖3.5 多層小區(qū)FTTH設(shè)計(jì)圖</p><p>　　2.多層小區(qū)FTTB(PON+LAN)建設(shè)案例</p><p>　　按照每PON下覆蓋350－512的用戶模型，576個(gè)用戶需要的PON端口數(shù)為2個(gè)。ONU的FE端口數(shù)需求為576個(gè)，在方案中，初期配置8口ONU 24個(gè)，選用2個(gè)分光比為1：1

86、6的分光器進(jìn)行分光。分光器集中布放，放置在光分配點(diǎn)的交接箱內(nèi)，如圖3.6所示。</p><p>　　圖3.6 多層小區(qū)FTTB(PON+LAN)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.多層小區(qū)FTTB(PON+DSL)建設(shè)案例</p><p>　　仍然按圖5－18 多層小區(qū)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　按照每PON下覆蓋350~512的用戶模

87、型，576個(gè)用戶需要的PON端口數(shù)為2個(gè)。在銅纜不出樓的前提下，初期每棟樓（24戶）配1臺(tái)ONU，每臺(tái)16線。</p><p>　　ONU共24個(gè)，選用2個(gè)分光比為1：16的分光器進(jìn)行分光。分光器集中布放，放置在光分配點(diǎn)的交接箱內(nèi)，如圖3.7所示。</p><p>　　圖3.7 多層小區(qū)FTTB(PON+DSL)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.3.3 高層小區(qū)建設(shè)

88、案例</p><p>　　1.高層小區(qū)FTTH建設(shè)案例</p><p>　　模型假設(shè)：假設(shè)有四棟住宅樓宇，高20層，每棟每層有四戶住戶，共320戶。</p><p>　　光纖到戶，采用集中分光方案，在每棟樓地下室放置光交接箱（滿配144芯），分光器內(nèi)置于光交接箱內(nèi)，采用一級(jí)分光，一棟樓內(nèi)1:32分光器3個(gè)，共12個(gè)。OLT PON端口配置12個(gè)，如圖3.8所示。&l

89、t;/p><p>　　圖3.8 高層小區(qū)FTTH設(shè)計(jì)圖</p><p>　　2.高層小區(qū)FTTB(PON+LAN)建設(shè)案例</p><p>　　按照每PON下覆蓋350~512的用戶模型，需要的PON端口數(shù)為1個(gè)。ONU的FE端口數(shù)需求為320個(gè)。 </p><p>　　ONU共16個(gè)，初期配備8端口ONU，選用1個(gè)分光比為1：16的分光器進(jìn)行

90、分光。分光器集中布放，放置在光分配點(diǎn)的交接箱內(nèi)，如圖3.9所示。</p><p>　　圖3.9 高層小區(qū)FTTB(PON+DSL)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.高層小區(qū)FTTB(PON+DSL)建設(shè)案例</p><p>　　按照每PON下覆蓋350~512的用戶模型，需要的PON端口數(shù)為1個(gè)。</p><p>　　ONU共16個(gè)，初期配備

91、16線，選用1個(gè)分光比為1：16的分光器進(jìn)行分光，分光器可集中放置在光分配點(diǎn)的交接箱內(nèi)，如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 高層小區(qū)FTTB(PON+DSL)設(shè)計(jì)圖</p><p>　　3.3.4 聯(lián)體別墅建設(shè)案例</p><p>　　光交接箱可選擇放置在小區(qū)內(nèi)接入機(jī)房或安裝室外光交箱，由于別墅區(qū)建筑密度低，配線光纜布放可選擇光纜分歧方式（如：布放

92、一條96芯光纜，每棟聯(lián)體別墅通過光纜分歧終端盒引入4芯管道光纜，每戶再引入兩芯入戶光纜），如圖3.11所示。</p><p>　　圖3.11 聯(lián)體別墅FTTH模式</p><p>　　第四章 基于GPON的小區(qū)FTTH方案</p><p><b>　　4.1 需求分析</b></p><p>　　隨著聯(lián)通業(yè)務(wù)發(fā)展的逐

93、年增多，結(jié)合新增長(zhǎng)業(yè)務(wù)速度及數(shù)量考慮，小區(qū)客戶業(yè)務(wù)覆蓋規(guī)模不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)明顯。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展，視頻、數(shù)據(jù)等高帶寬業(yè)務(wù)和應(yīng)用日益豐富。隨著三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，今后主要的寬帶業(yè)務(wù)將包括高清/標(biāo)清電視、視頻通信、網(wǎng)絡(luò)游戲、高速上網(wǎng)及IP話音業(yè)務(wù)。各類業(yè)務(wù)的上下行帶寬需求如表4.1所示。</p><p>　　表4.1 各類業(yè)務(wù)帶寬需求</p><p>　　從表可以看出，家庭用戶寬

94、帶需求主要為高速上網(wǎng)、IP話音、視頻通信、網(wǎng)絡(luò)游戲、VOD等，通常情況下下行帶寬需求高于上行帶寬，下行帶寬將在10~16Mb/s左右，所以，傳統(tǒng)的寬帶接入技術(shù)很難保證用戶的高帶寬需求?，F(xiàn)有毓秀華庭小區(qū)5棟11單元，共計(jì)530戶，需為該小區(qū)內(nèi)用戶提供語(yǔ)音、寬帶、有線電視等業(yè)務(wù)。</p><p><b>　　4.2 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　4.2.1 FTT

95、H組網(wǎng)方案</p><p>　　針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，并考慮到今后擴(kuò)容、升級(jí)等因素，對(duì)該小區(qū)采用GPON光纖到戶（FTTH）的解決方案，如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 FTTH組網(wǎng)方案</p><p>　　4.2.2 施工設(shè)計(jì)</p><p>　　毓秀華庭小區(qū)為5棟高層，共11個(gè)單元，530戶，本次工程采用FTTH方式接入，接入方案

96、：毓秀華庭小區(qū)新增288芯光交1臺(tái)，上聯(lián)至邳州榆樹苑機(jī)房OLT設(shè)備，光交出6芯光纜至每個(gè)單元，每個(gè)單元弱電井內(nèi)安裝光纖分配箱，內(nèi)置1:16分路器，光纖分配箱沿橋架布放用戶皮線光纜至用戶端預(yù)留，本次采用2級(jí)分光方式，即1：2分光器下聯(lián)1:16分光器，為用戶提供接入。按單元用戶數(shù)的40%左右配比端口，一個(gè)PON口覆蓋2個(gè)單元用戶，毓秀華庭共需6個(gè)PON口，占用配線光纜纖芯6芯，同時(shí)需擴(kuò)容榆樹苑機(jī)房至蘇果光交配線光纜，共需皮線光纜154百米，

97、48芯光纜1.3千米，12芯光纜1.6千米，6芯光纜3.7千米，光纖分配箱11個(gè)，288芯光交1臺(tái)，冷接子按照用戶數(shù)30%左右配比約140個(gè)，單口ONU設(shè)備按照用戶數(shù)30%左右配比約140臺(tái)，總體設(shè)計(jì)如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.2 小區(qū)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　具體接入設(shè)計(jì)如圖4.3所示，24芯室外光纜通過廣電管道布放入小區(qū)288芯光交接箱，光交出6芯光纜至每個(gè)單

98、元，每個(gè)單元弱電井內(nèi)安裝光纖分配箱，內(nèi)置1:16分路器，光纖分配箱沿橋架布放用戶皮線光纜至用戶端預(yù)留。</p><p>　　a 具體接入施工圖</p><p>　　b 具體接入路由圖</p><p>　　圖4.3 具體接入施工路由設(shè)計(jì)</p><p>　　毓秀華庭小區(qū)主干光纜路由圖，高層接入路由圖，主干光纜施工圖，高層接入施工圖，接入光

99、纜拓?fù)鋱D，皮線光纜施工圖見附錄一。</p><p><b>　　4.3 工程預(yù)算</b></p><p>　　邳州毓秀華庭小區(qū)接入：本工程新增6芯光纜2.113千米、新增24芯光纜0.893千米，新增48芯光纜0.893千米，皮線光纜157.43百米，安裝光分器機(jī)箱11臺(tái)，288芯光纜交接箱 1個(gè)，五類線82.54百米，1:2分路器6個(gè)，1:16分路器11個(gè)，新增單口

100、ONU設(shè)備140臺(tái)，共需技工235.97個(gè)工日，普工174.25工日，工程建設(shè)預(yù)算總費(fèi)用187649元，其中含其它費(fèi)28989元。如表4.2為邳州毓秀華庭小區(qū)接入總預(yù)算，表4.3為建筑安裝工程費(fèi)預(yù)算，其余預(yù)算見附錄二。</p><p>　　表4.2 工程總預(yù)算</p><p>　　表4.3 建筑安裝工程費(fèi)預(yù)算</p><p><b>　　第五章 總結(jié)

101、</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展，廣播電視網(wǎng)、電信業(yè)務(wù)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)的融合已成為必然趨勢(shì)。通過三網(wǎng)融合，不僅可實(shí)現(xiàn)資源互聯(lián)與共享，還可直接減少不必要的重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。但是傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)已不能滿足這樣的需求，作為PON技術(shù)兩大標(biāo)準(zhǔn)之一的GPON技術(shù)，是基于ITU-T G.984.x標(biāo)準(zhǔn)的新一代寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，具有高帶寬、高效率、長(zhǎng)距離傳輸、易維護(hù)、穩(wěn)定性

102、高等特點(diǎn)，是一種能真正支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻的全業(yè)務(wù)接入技術(shù)。隨著GPON產(chǎn)業(yè)鏈的日益成熟，核心元器件價(jià)格的不斷下降，GPON必然成為接入網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)。GPON技術(shù)與其它末端接入技術(shù)的結(jié)合，也為接入網(wǎng)的融合提供了解決方案， 而FTTH無(wú)疑是未來(lái)接入網(wǎng)三網(wǎng)融合的最佳方案。</p><p>　　本論文著重研究一種較新的接入技術(shù)—GPON技術(shù)，首先從理論上介紹以及闡述了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究了其關(guān)鍵技術(shù)；其次通過將EP

103、ON和GPON技術(shù)對(duì)比，得出了GPON高帶寬、高效率、高分光比、長(zhǎng)距離傳輸、覆蓋范圍廣、用戶接口豐富等優(yōu)點(diǎn)。最后以一個(gè)小區(qū)為案例，根據(jù)小區(qū)業(yè)務(wù)需求，提出了基于GPON技術(shù)的FTTH小區(qū)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)FTTH組網(wǎng)設(shè)計(jì)、小區(qū)的接入施工設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行研究；然后對(duì)其工程預(yù)算。實(shí)現(xiàn)了該小區(qū)的多業(yè)務(wù)融合接入，體現(xiàn)了GPON是目前三網(wǎng)融合、光纖到戶的最佳解決方案。本次設(shè)計(jì)說(shuō)明GPON由于其高帶寬、高效率、高分光比和長(zhǎng)距離傳輸、覆蓋范圍廣、用戶接口豐富

104、等特點(diǎn)，不僅能供大量的用戶使用，并且為他們提供所需的高帶寬業(yè)務(wù)，保證其帶寬質(zhì)量，還能節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)“百兆光纖到戶”。</p><p>　　雖然目前GPON技術(shù)在國(guó)內(nèi)運(yùn)用面臨著諸多挑戰(zhàn)：如GPON芯片廠商數(shù)量少，F(xiàn)TTH工程涉及到的GPON技術(shù)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，光線路器件、光纖光纜、施工布線等多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)門檻較高等），因此，能提供全套解決方案的廠家并不多。但是，隨著GPON技術(shù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累和研究的深入、產(chǎn)業(yè)化

105、的成熟和設(shè)備價(jià)格的下降，不可否認(rèn)，GPON技術(shù)將是FTTH領(lǐng)域中為用戶提供光纖接入的最為經(jīng)濟(jì)有效的方式。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫剛. 基于GPON技術(shù)及應(yīng)用模式探討[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品, 2011, (18) : 25-27. </p><p>　　[2] 李勇, 鈕海明. FTTH的

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