GPON宽带接入设备的应用研究论文_开题报告.doc

南京邮电大学通达学院毕业设计(论文)开题报告题目GPON宽带接入设备的应用研究学生姓名班级学号专业通信工程1.对指导教师下达的课题任务的学习与理解随着互联网的持续发展，以IP为主流的数据业务量快速增长，诸如网络游戏、网络电视(IPTV)、网络电话(VOIP)等高带宽业务不断涌现，接入网的带宽瓶颈问题日益突出；可以看出，虽然xDSL已经成为宽带网络当前的主流接入技术，但在带宽、双向传输和安全性能上却很难满足用户对接入网的需求在这股潮流的推动下，一种质优价廉的宽带接入技术无源光网络(PON)技术再次引起了人们的关注。PON采用无源光器件且共享光纤作为传输介质，因而整个光网络成本较低，同时避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，设备和线路的可靠性大大高于有源网络。鉴于光纤本身的高度稳定性，PON运行维护成本也较低。总之，PON宽带接入技术具有宽频带，大容量，广覆盖，低投入，高可靠性以及综合业务接入能力等优点，吸引着运营商的眼球，成为目前FTTH中的热门技术.而GPON(Gigabit-CapablePON)技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。本课题通过搭建GPON小型宽带接入网试验，对目前主流的GPON宽带接入技术进行研究，对目前国内主流的GPON产家的设备网络质量、业务提供能力等方面进行分析比较，最终形成测试评估报告。2.阅读文献资料进行调研的综述什么是宽带？其实并没有很严格的定义，一般是以目前拨号上网速率的上限56Kbps为分界，将56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带1”。a.ADSL：ADSL是英文AsymmetricalDigitalSubscriberLoop(非对称数字用户环路)的英文缩写，ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线，为用户提供上、下行非对称的传输速率(带宽)。非对称主要体现在上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mbps)的非对称性上。上行(从用户到网络)为低速的传输，可达640Kbps；下行(从网络到用户)为高速传输，可达8Mbps。它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展，逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。通过网络电视的机顶盒，可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。ADSL是目前DSL技术系列中最适合宽带上网的技术，因为ADSL上下行速率的非对称特性、能提供的速率以及传输距离特别符合现阶段互联网接入的要求，而且能与普通电话共用接入线；ADSL的标准化很完善，产品的互通性很好，价格也在大幅下降，而且ADSL接入能提供QoS、确保用户独享一定的带宽。北京通信从1999年开始进行ADSL业务试验，2001年进行了较大规模的网络建设，2002年加大市场拓展力度，2003年用户数大幅度增长，超过了60万，预计今年用户数还将翻番。b.光纤接入网：光纤接入网(OAN)是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线，短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方案。c.FTTX+LAN接入方式：这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区(大楼)中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。在光纤到大楼或小区后采用以太网接入(即FTTx+LAN)是被广泛看好而又争议不断的宽带接人手段。以太网接入采用5类非屏蔽双绞线(UTP)作为接入线路，需要在楼内进行综合布线。以太网在局域网中几乎一统天下，将以太网引入到接入网甚至城域网后，从用户桌面、接入网到核心网就可以完全采用同一技术，避免了协议转换带来的问题。以太网接人有扩展性好、价格便宜、接入速率高、技术成熟简单等优势，能向用户提供10100M的终端接入速率。尤其是对于高密度用户群，以太网接入的经济性也非常好，而我国由于城市居民的居住密度大，正好适合以太网接入的这一特性。于是我国在20002001年间一度掀起了以太网接入的建设高潮，尤其是许多新兴的宽带接入服务商，采取与小区合作的方式，纷纷提供FTTx+LAN宽带接入服务，以高起点来对抗传统运营商的ADSL接入。在北京，长宽、兰波等宽带服务公司利用该技术积极争夺宽带接入市场，随后北京通信这样的传统运营商也迅速跟进，与房地产开发商合作，对许多新建小区全面施行综合布线，将以太网插口布放到每一个家庭，并很快在这一市场上占据了主导地位。d.无源光网络无源光网络（PassiveOpticalNetwork,PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率信号。特别是一个ATM化的无源光网络（APON）可以通过利用ATM的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可望比传统的以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低20%40%。APON的业务开发是分阶段实施的，初期主要是VP专线业务。相对普通专线业务，APON提供的VP专线业务设备成本低，体积小，省电、系统可靠稳定、性能价格比有一定优势。第二步实现一次群和二次群电路仿真业务，提供企业内部网的连接和企业电话及数据业务。第三步实现以太网接口，提供互联网上网业务和VLAN业务。以后再逐步扩展至其它业务，成为名副其实的全业务接入网系统。无源光网络的原理和构成接入网是用户进入城域网/骨干网的桥梁，是信息传送通道的“最后一公里”。过去几年，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换、还是传输都己更新换代，而接入网由于经济性问题如用户的业务需求、用户密度、用户的经济承受能力等多方面原因发展缓慢，成为制约网络向宽带化、全业务化发展的瓶颈。随着我国经济的迅速发展，高带宽的消耗业务逐步涌现，带宽提速成为迫切需求。为了满足用户的需求，各种新技术不断涌现，接入网技术己成为设备制造商、运营商和电信研究部门关注的焦点和投资的热点。e.GPON什么是GPON？GPON(Gigabit-CapablePON)技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-TG.984.1和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元)，连接前两种设备由单模光纤(SMfiber)和无源分光器(Splitter)组成的ODN(光分配网络)以及网管系统组成。对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS的全业务保障，同时承载ATM信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的8kHz(125s)帧能够直接支持TDM业务。作为电信级的技术标准，GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet业务，包括IP业务和MPEG视频流)、PSTN业务(POTS，ISDN业务)、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务(数字视频)。GPON中的多业务映射到ATM信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。目前GPON主要采用的组网方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三种。3.根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行方案1.第一、二周：学习宽带接入网、无源光网络、GPON技术等知识，完成开题报告；2.第三、四周：了解PON的功能测试和业务测试各测试项目；3.第五、六周：了解测试环境和测试仪表，开始设计搭建部分测试结构；4.第七、八周：翻译文献，学习相关知识；5.第九、十、十一周：进行GPON设备性能测试；6.第十二、十三周：完成翻译工作，形成GPON设备测试报告；7.第十四、十五、十六周：撰写报告(论文)；8.第十七、十八、十九周：答辩准备工作；9.第二十周：毕业设计(论文)答辩。附录：参考文献1无源光网络技术陈雪编著【M】；北京邮电大学出版社2006-12光纤通信工程与工程管理伊树华，张引发等编著【M】；人民邮电出版社2005-23FTTxPON技术与测试（加）吉拉德（Girard，A.）著，杨柳译【M】；人民邮电出版社2007-14宽带接入技术及应用郭世满，马蕴颖，郭苏宁编著【M】；北京邮电大学出版社2006-35EPON/GPON从原理到实践郎为民郭东生编著【M】；现代光通信技术丛书2010-16郭巍，刘冬，孙曙和。“面向FTTH的EPON系统应用与管理”.通讯世界【J】，2005年第8期7胡先志。低水峰非色散位移单模光纤的性能与应用，网络电信【J】；2005年8月