基于PON的电信工程设计毕业论文(范文1)

滨江学院滨江学院 毕业毕业论文论文(设计设计) 题题目目基于基于 PON 的电信工程设计的电信工程设计 学生姓名赵玉婷 学号20102359028 院系滨江学院 专业通信工程 指导教师周欣 二一四年五月二十四日 毕业论文原创性声明毕业论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在老师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。 除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的 成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学生签名：日期：2014年5月日 目 录 1 绪论.1 1.1 接入技术的发展及分类.1 1.1.1 接入网技术. 1 1.1.2 PON 接入新技术.2 1.1.3 世界各国 FTTH 发展状况.3 1.2 研究内容.3 2 PON 概念和基本结构. 4 2.1 PON 的网络结构. 4 2.2 PON 的工作原理. 5 2.3 PON 中的主要无源光器件.6 2.3.1 光功率分路器. 6 2.3.2 波光耦合器. 7 2.4 PON 技术概述. 7 2.4.1APON 技术.8 2.4.2 EPON 技术.8 2.4.3 GPON 技术.8 2.4.4 WDM-PON 技术.9 2.4.5 当前最有前途的两种 PON.10 3 PON 技术在 FTTx 中的应用.11 3.1 FTTX 概述.11 3.2 PON 的网络规划. 12 3.2.1 PON 网络组成. 12 3.2.2 PON 的设备部署策略.13 3.2.3 ODN 部署策略.13 3.3 FTTx 应用场景一.15 3.4 FTTx 应用场景二.17 4 电信 EPON 工程设计.19 4.1 滨湖区湖滨壹号 C 区 FTTH 改造缆线工程.19 4.1.1 工程概况. 19 4.1.2 设计方案. 19 4.1.3 施工说明. 22 4.1.4 预算说明. 24 4.1.5 图纸.25 5 结束语.25 参考文献. 26 致谢.27 附录一：. 28 附录二：. 29 基于基于 PON 的电信工程设计的电信工程设计 赵玉婷 南京信息工程大学滨江学院电子工程系，江苏 南京 210044 摘要摘要：本文详细分析和阐述了 PON 的原理和几个关键技术，对 APON、EPON 和 GPON 技术 进行了综合分析比较，指出了各自的应用前景，并在此基础上介绍了别墅区、办公室、小区 楼道以及网吧/大客户用 PON 实现 FTTx 的解决方案，论文重点阐述了 FTTx 在通信运营商网 络规划建设中的组网模式、通道衰减、ODN 规划等关键技术；同时以江苏无锡的 FTTH 工程 为实例，设计并验证了 EPON FTTH 的实现方案，对不同场景下 FTTx 的不同建设模式进行了 探讨。 关键词：关键词： FTTH（光纤入户） ； 组网模式；EPON；PON 无源光网络 Based on the PON of telecommunications engineering design Zhao Yuting Departmnet of Computer，Binjiang College，NUIST，Nanjing 210044，China Abstract：This paper analyzes and describes the principle and key technology of PON, APON, EPON and GPON technology to analysis and comparison, points out the prospects of their applications, and based on this, villas, office, residential building and Internet cafes / customers using PON to achieve the FTTx solution, the paper focuses on the the key technology of channel network model, FTTx operators in the communications network planning and construction of the attenuation, ODN planning; at the same time in Jiangsu, Wuxis FTTH project as an example, the design and verification of the implementation of EPON FTTH, different construction patterns on different scenarios of FTTx are discussed. Key word: FTTH (fiber to the home); network model;EPON; PON passive optical network 1 1绪论绪论 1.1接入技术的发展及分类接入技术的发展及分类 1.1.1 接入网技术 伴随 Internet 技术的快速发展，人们开始对远程医疗、远程教学、视频会议等多媒体应 用的需求的大幅度增长，电子商务更加成为网络应用的典型热点。此外，现有网络应用的速 率及带宽也远远不能满足人们的要求，不断推进网络特性由低速向高速、由共享到交换、由 窄带向宽带方向迅猛发展。 光接入网（OAN）一般是指在远端模块或本地交换机与用户间全部或者部分运用光纤作为 传输媒介的一种接入网。之前通信的接入网主要是铜缆网（如双绞电话线） ，但是由于铜缆网 的障碍率很高，而且维护运行成本也相对较高，OAN 的引入主要是为了减少铜缆网的维护运 行用费和障碍率。其次是为了支持开拓新业务，尤其是多媒体和宽带新业务，最后是为了改 善用户接入性能。采用铜缆传输业务时受到各种干扰和距离的限制很严重，接入带宽对于用 户并不是很高，传输距离通常更是不能超过10km。由于光纤接入网，通常在技术上要远比铜 缆网有优势，遭受的环境干扰和距离限制也远没有铜缆网强，同时光纤传输速率还远高于传 统的铜缆传输速率，具有显著的发展潜力。光纤接入网不但非常适合新建用户小区建设，而 且也是更新原有铜缆网的关键替代途径，所以光纤接入网的广泛运用已经成为解决电信发展 瓶颈的主要方法1。 接入网呈现以下发展特点： 1.已经开始从单一的满足语音需求逐渐向多元化的多媒体、数据等综合业务需求转变 2.综合业务应用的发展开始对带宽的要求迅速升高 3.对于不同的业务应用都需要相应的 QOS 技术保证 4.综合业务的需求致使接入技术和手段不断增强 宽带接入网在近年发展迅猛，据统计2004年底我国宽带用户共计2500万，成为仅次于美 国的第二大宽带接入市场。宽带接入网的核心技术是 ADSL，占有比例为70，其次就是以太 网接入技术，最后还有少量宽带无线接入和电缆调制解调器接入，但是 FTTH 技术还处在初 级发展阶段。随着竞争的加剧和宽带业务成为新的利润增长点，宽带即将成为各运营商焦点。 因此也将迎来新一轮光纤接入网建设高潮。 工信部于2012 年3 月正式启动“宽带普及提升工程”。“宽带中国战略”的提出积极的推动 了国内宽带网络的建设发展，也使运营商加大基础网络建设投资的决心更加坚定。据统计， 目前浙江、山东、广东、河南、四川、海南、湖北等在内的10 余个省市都提出了达到这一目 标的具体战略，并要求当地有关部门给予建设规费减免、项目审批等方面的全力支持。 OAN 分为无源光网络 （PON， Passive Opticai Network） 与有源光网络 （AON， Active Opticai 2 Network） ， 这是光纤接入网中是否是包含有源设备决定的。 PON 一般采用光分路器分路， AON 则采用电复用器分路1。 1.1.2 PON 接入新技术 无源光网络 PON(Passive Optical Network)是实现 FTTx 光纤接入的主要方式，特点是点到 多点树形拓扑结构。由局侧的 OLT（光线路终端） 、用户侧的 ONU（光网络单元）及 ODN（光 分配网络）组成。PON 作为光接入技术，其最大的优势即是“无源”，即 ODN 不包括任何有源 电子器件，只由无源设备组成，这种技术前期成本投资和后期的运营维护费用很低，有很高 的应用前景。 PON 技术近期发展：2009年颁布 IEEE 802.3AV（10GEPON 标准） ，2010年8月中国电信 与中国移动与阿尔卡特朗讯签署框架协议。 PON 技术的优势： 1.投资成本相对较低，管理维护相对简单，模块容易扩展，系统易于升级。PON 结构在传 输过程中不需电源，没有电子器件，因此容易铺设，基本不要维护，长期运营成本和管 理维护成本很低。 2.无源光网络完全避免了电磁干扰和雷电影响，网络由纯介质组成，非常适合在自然条件 恶劣的地区使用。 3.PON 系统占用的局端资源极少，系统初期投入低，扩展也很容易，且投资回报率较高。 4.高带宽的提供。上下行对称的1.25Gbit/s 的带宽 EPON 目前已经可以提供，并且随着以太 技术的发展完全可以升级到10Gbit/s。GPON 则是高达2.5Gbit/s 的带宽。 5.服务能够覆盖很大范围。作为一种点到多点的网络技术，PON 以一种扇出的方式来节省 CO 的资源， 为大量用户提供服务。 采用共享光纤和局端设备的模式更是节省了用户投资。 非常灵活的带宽分配，服务有保证。对带宽的分配和保证都已经有一套完整的体系 G/EPON 系统，可以实现用户级的 SLA2。 全球 PON 市场收入情况走势图如下图1-1 图1-1 全球PON市场收入情况走势图(百万美元） 3 1.1.3 世界各国 FTTH 发展状况 宽带接入的一种理想接入模式就是 FTTH（光纤入户） ，FTTH 近几年在世界各国的发展 势头非常迅猛，不管在亚洲、北美还是欧洲，其用户数量都在不停增长。随着 FTTH 技术发 展的不断成熟，设备及配套器材价格不断下降，使得 FTTH 建设成本不断降低；FTTH 终端的 按需安装方案的实施，有效的避免了实装率的问题，并实现了投资的分步实施，提高了投资 效率；FTTH 实现了全程的无源光网络，降低运营维护成本，符合节能减排的要求。 据2010年“中国通信产业发展局势报告会”数据表明： 目前中国宽带平均传输速率全世界排 名第71位，家庭宽带普及率仅21，全球排名第43位。家庭宽带普及率如图1-2所示，我国宽 带发展水平，与世界领先国家，仍有很大差距。 全国宽带构想 （“e-Japan战略”）于2001年在日本总务省被明确提出，要求大力推动宽 带网络普及。 凭依FTTH亚太欧洲地区和北美协会的联合统计数据，在FTTH用户规模方面， 日本以1320万的数量继续占据首位，2010年日本全国的FTTH用户依照规划到将达到2000万。 与韩日比，欧美国家宽带发展情况相对落后，但在2009年，欧盟和美国纷纷出台了相关 政策，刺激宽带互联网发展：美国投资500亿人民币用于促进高速网络接入领域；欧盟提供100 亿人民币用来解决偏远地区宽带覆盖问题，2010年希望能够实现宽带覆盖率100%的目标。 图1-2 各国宽带普及率 1.2研究内容研究内容 光纤到楼宇（FTTB）和光纤到路边（FTTC）系统是光接入网演进的首期目标，最后再发 展到光纤入户（FTTH） ，未来10年发展的主要方向是 FTTH,无源光网络(PON)技术的应用是其 实现的关键。本文详细分析和阐述了 PON 的基本原理和几个关键技术，并结合无锡某小区接 入网的实际情况部署 OLT 的配置、设计 ODN 光分配网络以及对 ONU 应用中的实际问题进行 了分析,同时提出了完整的解决方案。PON 技术的应用很大程度上满足了用户高带宽的需求， 为业务融合提供了基础，提高了服务质量，成为用户接入网发展的主要发展趋势。 4 2 PON 概念和基本结构概念和基本结构 2.1 PON 的网络结构的网络结构 光纤分配线网 （ODN， Opticai Distribution Network） 意为不包括任何有源电子器件的网络， ODN 全部由光分路器（Splitter）等无源设备组成，这样大大降低了设备的成本。 运营商设置在中心局的光线路终端(OLT)、包含无源光器件的光分配网(ODN)、由 用户端的光网络单元/光网络终端(ONU/ONT，其主要区别为 ONT 直接位于用户端，而 ONU 与用户之间还有其它网络，如以太网)以及网元管理系统(EMS)组成了 PON 的整个 系统，PON 系统的主要特点是采用点到多点的树型拓扑结构。PON 的无源光网络参考 配置如图所示： 图2-1 PON 的参考配置 OLT 能够为光接入网提供本地交换机与网络侧之间的接口， 且经一个或多个 ODN 与用户 侧的 ONU 进行通信。OLT 与 ONU 的通信关系属于主从。OLT 可以完全分离交换和非交换业 务，管理来自 ONU 的监控信息和信令，为 ONU 和其本身提供维护和供给的服务。OLT 可直 接设置在本地交换机的接口处，也可以设置在远端，与远端的集中器或复用器接口。OLT 在 物理方面可以是独立设备，也可以与其他功能集中成在同一个设备内。 ODN 能为 OLT 和 ONU 之间提供光传输网络， 其主要功能是完成光信号功率的分配。 ODN 是由无源光设备（如光分路器、光连接器和光纤光缆等）组成的纯无源的光配线网，一般为 树形分支结构。 ONU 的主要功能是为光接入网提供直接的或远端的用户侧接口，一般处于 ODN 的用户 侧。ONU 的主要作用是终结来自 ODN 的光纤处理信号，并且能为多个用户（小企事业用户 或居民住宅用户等）提供业务接口。ONU 的网络侧为光接口，而 ONU 用户侧为电接口，因 此 ONU 必须具备光/电和电/光转换功能作用，同时还要完成对话音信号的模/数和数/模转换、 信令处理、复用和维护管理功能。ONU 的位置设置有很大的灵活性，可以放置在交接箱处。 依据 ONU 在用户接入网中所安装的位置不同，可以将 OAN 划分为以下几种基本的应用 类型，即光纤到路边（FTTC，Fiber To The Curb） 、光纤到楼（FTTB，Fiber To The Building） 、 光纤到办公室（FTTO，Fiber To The Office） 、光纤到户（FTTH，Fiber To The Home） 。1 业务节 点功能 接入网系统管理功能 NMI OLTODN ONT UNI S/R ONT SNI R/S 5 2.2 PON 的工作原理的工作原理 2.2.1 PON 单线双向传输机制 PON 系统主要采用 WDM （在同一根光纤中同时传输俩个或众多不同波长光信号即 波分复用）技术，能够实现单纤双向传输。如图所示： 图2-2 单纤双向传输 为了在同一根光纤上分离数个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 1. 下行数据流主要采用广播技术 2. 上行数据流主要采用 TDMA 技术 在 PON 技术中，对应的下行方向工作原理，如图2-3所示，OLT 中时分复用的数据以广 播的形式传送到每个 ONU。如果有 N 个独立的信息流从 OLT 往外发送，每个数据流的速率 R（bit/s） ，OLT 利用时分复用将每个数据流复用成为 NxR（bit/s）的更高速率数据，广播给 所有的 ONU，根据每个时隙数据的帧头中包含的 ID 信息，ONU 接收或丢弃相应的数据包。 下行数据流是以广播的形式发送的，每个终端用户 ONU 都可以接收所有用户的数据，为了 保证数据传输的安全性和私有性，数据必须以加密的形式传送3。 图2-3 PON 系统中的下行方向工作原理 对于上行数据流，要在同一根光纤中传输来自不同终端的数据，则必须进行时分复用， 因此上行方向的时分复用机制可能更复杂些。PON 系统采用 TDMA 协议不会使不同用户之间 的数据发生冲突，OLT 通过控制和调整其发送数据的时隙发送命令给各个 ONU。例如 T1时刻 允许 ONU1发送数据，T2时刻允许 OUN2发送数据，这样的话 T1时刻发送的数据将进入数据 流时隙1，T2时刻发送的数据将进入数据流时隙2。OLT 和 ONU 一般都是同步的传输数据， 所 以不会发生不同时隙数据间冲突。OLT 的距离修正技术可以根据各个终端至局端机房的距离 不等的实际情况， 测量出不同用户到局端机房的逻辑距离， ONU 发送数据的时间是按照所测 6 量的逻辑距离来控制的，则不可能发生不同用户数据时隙之间的冲突。 图2-4 PON 系统中的上行方向工作原理 2.3 PON 中的主要无源光器件中的主要无源光器件 2.3.1 光功率分路器 光分路器又称分光器，是指在实现特定波段光信号的功率辑合和再分配作用的光无源器 件，光分路器有均匀分光，也可以是不均匀分光。 按照制作工艺，光分路器分为熔融拉锥（FBT）光分路器（图2-5）和平面光波导（PLC） 光分路器（图2-6）两种类型。 FBT 型优点： 1. 制作工艺简单，成本低； 2. 可做不等分分光器。 FBT 型缺点： 1. 损耗对波长敏感； 2. 分光均匀性差，分光在1：8以上很难保证均匀分光； 3. 大分路比器件体积大，且可靠性差。 PLC 型优点： 1. 损耗对传输的光波长不敏感，可以符合不同波长的传输需要；均匀分光，可以将信 号均匀分配到用户； 2. 结构严密，体积小；单只器件的分路通道有很多，可达到32路以上； 3. 多路成本低，分路数越多，成本优势就越明显。 PLC 型缺点： 1. 芯片的制作工艺非常复杂，门槛很高，几乎被国外垄断； 2. 相比于熔融拉锥式分路器成本稍高，尤其在低通道分路器方面更处于劣势。 光分路器是很稳定的器件，拥有非常宽的波长和温度工作范围，一般工作波长范围为 12801690nm。 温度的工作范围为零下40度85度。 1： 8分光器的插入损耗需小于10.5dB， 7 1：32分光器的插入损耗需小于18dB。 图2-5 熔融拉锥型（FBT） 图2-6 平面波导型（PLC） 2.3.2波光耦合器 在无源光网络 FTTx 中需要用到单纤双向多波长传输， 这就要求 OLT 和 ONU 具有波长耦 合功能。有许多技术可以完成波长耦合，在 FTTx 网络中应用较多的是基于薄膜滤波片 （TFF,Thim Film Filter） 的光耦合器。 TFF 的基本功能是让特定的波长能投射通过薄膜滤波片， 其他波长反射。假定有两个薄膜滤波片，TFF1透光窗为1520-1600nm，TFF2的透光窗为 1464-1618nm。TFF1允许1550nm 波长通过，而反射1490nm 波长；TFF2可以透过1490nm 和 1510nm 而反射1310nm 波长。以此为基础可以实现双向三波长的复用和分离，从而实现 OLT 的单线双向三波长传输，来自于光源的携带下行数据的1490nm 波长可以透传通过 TFF1薄膜 滤波片，下行数据1550nm 波长在 TFF1的另一侧反射。合成的1490nm 和1550nm 波长可以透 射通过 TFF2薄膜滤波片，而来自于另一个方向的1310nm 波长则在 TFF2处被反射，分理出上 行1310nm 的波长，从而在光纤中实现单纤双向三波长传输。在 ONU 出，原理相同，只是将 OLT 处的过程反转。 2.4 PON 技术概述技术概述 APON、 BPON 、 EPON、 GPON 、 WDM-PON 等 是 最 常 见 的 PON 技 术 ， 其 中 APON/BPON、EPON、GPON 已经商业化并开始广泛使用，而 WDM-PON 还在在研究 8 阶段。 2.4.1APON 技术 APON 技术的重点部分采用 ATM 技术。运用 ATM 的集中和统计复用特性，能够提供从 窄带到宽带等各种业务，不仅能支持可变速率业务，也可支持时延要求较小的业务，具有支 持多业务多比特率的功能。对称速率(155.52Mbit/s)和非对称速率(下行622.08Mbit/s，上行 155.52Mbit/s)。传输距离最大20KM。支持的光分路比在32-64以内。 APON 技术完全具备 QoS 服务质量保证、综合业务接入等独有的特点；与铜缆接入网和 有源光接入网相比，其结构更简单、运行更可靠和设备易维护，且能提供相对高速的用户接 入速率；由于其标准化时间较早，已具有完全成熟的商用化产品等优点。 当然 APON 技术也同样存在利用 ATM 信元而造成的传输效率较低的缺点； 且带宽接入受 限；系统结构相对复杂、成本价格较贵；且需要完成协议之间的转换等缺点4。 2.4.2 EPON 技术 EPON 采用的是点到多点结构和无源光纤传输，基于以太网技术提供多种业务，物理层运 用的是 PON 技术，而在链路层采用以太网协议，利用 PON 的拓扑结构来实现以太网的接入。 在 EPON 中，依据 IEEE802.3以太网传输协议，主要传送的是可变长度的数据包。因为以太网 非常适合携带 IP 业务，与 APON 技术相比，极大地节省了传输开销。EPON 技术能够提供高 达1Gbit/s 的高速上下行带宽。最远传输距离10-20KM。可支持大于16的光分路比。 融合了 PON 和以太网优点的 EPON 技术， 其系统结构更简化， 标准更宽松，成本更低廉； 不但拥有1Gbit/s 的高速宽带，而且更易于系统升级；可与现有的以太网兼容，不必协议转换； 能够同时传输 IP 数据、TDM 数据和视频广播等。伴随多协议标签交换（MPLS）等新的 IP 服 务质量(QoS)技术的逐渐采用，也可提供一定的 QoS 保证4。 2.4.3 GPON 技术 GPON 技术是针对1Gbit/s 以上的 PON 标准，除了对更高速率的带宽支持外，还是一种效 率更高、支持全业务、更佳的解决方案。引出通用成帧协议(GFP) ，是能将任何速率和任何 类型的业务进行原有格式封装再经由 PON 传输，而且 GFP 帧头还包含帧长度指示字节，可以 用于可变长度数据包信息的传递，大大提高了数据传输效率。因此 GPON 技术能更简单、普 遍、高效地支持全业务。GPON 能提供1.244和2.488Gbit/s 的下行速率以及所有标准的上行速 率。一般传输距离可达20KM(理论60KM)。GPON 技术支持的光分路比一般在64-128之间。 与 EPON 追求简单的原则相比，GPON 更重视多业务和 QoS 的质量保证；能够简单、通 用、高效的透明传送各种业务；具有划时代的高带宽、高比特率；非对称的独特特性更能契 9 合未来的 FTTH 宽带市场发展；覆盖范围更广、传输距离更远。 由于 GPON 技术标准复杂而且开发较晚，技术暂不成熟，其成本相对于 EPON 仍显稍高， 眼前还未到达商品化阶段4。 2.4.4 WDM-PON 技术 为了解决现有 PON 分路比低、传输距离短等问题，满足人们不断增长的带宽需求，比较 理想的方法是运用 WDM-PON 技术。WDM-PON 综合了 WDM 技术与 PON 技术的各种优点， 并在原有 PON 树形结构原理的基础上运用 WDM 技术，从而能为每个光网络单元（ONU） 分 配一个（或一对）特有的波长，使 WDM-PON 技术能够在用户管理、传输带宽、容量扩展、 信息安全等方面都具有很大的优势，WDM-PON 技术将成为满足交互式电视、高清视频点播 和 HDTV 等宽带综合业务需求的最佳光接入方案。 与传统 PON 技术相比，WDM-PON 技术有如下优势： （1）WDM-PON 系统接收机的工作比特率较低，所以其灵敏度较高；其次，WDM-PON 在插入损耗方面要比传统的 PON 小得多， 使得 WDM-PON 系统在传输下行数据时具有明显的 优势。在激光器输出的功率相同情况下，WDM-PON 网络覆盖更广，传输距离更远。 （2）WDM-PON 系统完成的是点到点的虚拟连接，以波长为单位在 ONU 和 OLT 之间进 行带宽配置，每个 ONU 都能独自拥有一个波长。如今单波速率可达到10Gbit/s 和40Gbit/s， 因 此 WDM-PON 技术能满足用户真正实现高带宽高速率的接入。 （3）在 WDM-PON 系统中，经过 ONU 的信号都是通过波长进行选路的，避免了信息共 享问题，所以数据的传输能够更加私密安全。 （4）WDM-PON 系统提供不同的业务是以波长为基础，不同业务一般分配不同的波长通 道，可适应各种不同的增值业务5。 （5）不需 TDM 复用器的处理，WDM-PON 系统能够将数据分组直接映射到波长通道， 从 而对各种协议和速率透明，不需冗杂的 MAC 层协议，减小了层间协议适配的复杂度，这将使 网络保护和管理等更加简单6。 与 TDM-PON 相比，WDM-PON 可提供更高的安全性、灵活性和带宽，但当前面临的主 要问题还是投资成本较高。另外，因为具体业务尚未全面开展，如游戏、3D 视频和高清视频 等，短期内大多数用户还不需要这么大的带宽，而且很多运营商已部署 GPON、EPON 等 TDM-PON 网络，在以后的升级中会充分考虑保护既有投资。根据以上原因，WDM-PON 的部 署表现为一个逐渐演进的过程，从 TDM-PON 平缓、经济地过渡到 WDM-PON，同时在一段 时期内可能形成 TDM-PON 和 WDM-PON 同时为用户提供服务的 HPON（Hybrid PON，混合 PON）架构。经历多年的发展，PON 技术已经发展为一个很大的家族，各标准化组织不停推 出新的技术标准，在业界数次引起技术冲击。相信随着技术的不断发展，更大分路比、更高 传输速率的 PON 技术将会给用户带来更好的业务服务6。 10 图2-7APON、EPON、GPON 封装协议 2.4.5 当前最有前途的两种 PON EPON 特点： IEEE 802.3ah，启动较早，是制造商主导推进的； 非常适合如宽带 IPTV、VoIP、上网等基于以太网的业务，同样他也是 从太网技术演变来； 芯片发展非常成熟能够解决各种案例； 不仅其主要特性非常简单， 而且 FTTH 的各种应用需求都能得到满足； 对加密算法、管理维护、DBA 等进行了更加严格的定义，通过进一步 改进光链路指标，互通性与实用性都得到明显改善。 GPON 特点： ITU-T G.984.14，保护、MIB 等部分内容都需参考 G.983.2/5； 具有明显完备性与全业务性，主要由运营商制； 发展非常迅猛，但是现在运用的厂家还不多7； 如今均为 FPGA，预计年末会出现 ASIC； 互通性的基础较好。 11 表2-1 GPON 和 EPON 的主要技术指标对比 GPON（ITU-T G.984）EPON（IEEE 802.3ah） 下行速率2500 Mbps1250 Mbps 上行速率1250 Mbps1250 Mbps 分光比值1:64, 可扩展为1:1281:32可扩展为1:64 下行效率92%，主要采用： NRZ 扰码（无编码）， 开销 (8%) 72%，主要采用： 8B/10B 编码 (20%) ，开销及前同步码 (8%) 上行效率89%，主要采用： NRZ 扰码（无编码）， 开销 (11%) 68%，主要采用： 8B/10B 编码 (20%) ，开销 (12%) 实际下行带宽2300 Mbps900 Mbps 实际上行带宽1110 Mbps850 Mbps 每个用户实际 下行带宽 72Mbps (1:32) ，36 Mbps (1:64)28 Mbps (1:32) 运营、维护 (OAM工程结束后能满足湖滨壹号9#-12用户 的语音及数据提速需求。 4.1.2设计方案 1.设计范围 工程所涉及范围为：局端 ODF 架至用户端光纤分配箱的主干及配线光缆敷设；小区机房 配线架、分光分纤箱等设备的安装。 2.光缆敷设及分光器组网方案示意图： 图4-1 滨湖区湖滨壹号9#-12#FTTH 改造组网示意图 20 3局端设备（OLT） 湖滨壹号距离青祁路局1.31公里左右，因此，计划将局端设备 OLT 设置在青祁路局，以 节省电源等配套设备投资。OLT 设备使用青祁路局电源系统供电。 4. 用户端设备（ONU） 滨湖区湖滨壹号9#-12#用户端 ONU 设备共需配置440个，分布在湖滨壹号9#-12#用户室 内，后期根据用户发展情况，在用户室内安装 ONU，在用户申请时可按照实际需求配置 ONU 设备。 5. 光分路器（OBD）配置： 滨湖区湖滨壹号9#-12#第一级、第二级分光均采用1：8的 OBD，共有440个住户（ONU） 共需68个1：8的 OBD，本工程机房综合柜内初期 OBD 按每个光分路器箱内放1只 OBD 配置， 在湖滨壹号9#地下室电信机房综合柜内放置2只分光器（OBD） 、光分路器箱内共放置16只分 光器（OBD） 。 6. 光缆建设方案： 主干光缆：从青祁路局出的144芯环网主干光缆中接出48芯（青祁路局02#797-120， 03#597-120）至青祁路望山路光交作为主干光缆；从青祁路望山路光交敷设1条12芯光缆（青 祁路望山路光交 J133-144）至湖滨壹号9#地下室机房综合柜作为上联。 配线光缆：由湖滨壹号9#地下室电信机房综合柜起，沿原有地下室桥架敷设1条12芯光缆 （01#J001-012） 至湖滨壹号11#相应楼层弱电间； 1条12芯光缆 （01#J013-024） 至湖滨壹号12#； 1条12芯（01#J025-036）至湖滨壹号10#；2条6芯光缆（01#J037-048）至湖滨壹号9#-10#低层 弱电间；1条12芯光缆（01#J049-060）至湖滨壹号9#高层弱电间；设分歧以每分纤箱1条4芯光 缆至湖滨壹号9-12#每单元相应楼层新设光分路器箱。 7. 建设方案： 本工程湖滨壹号9#-12#采用光缆到户（FTTH）的建设方案。 8. 光缆敷设要求： 8.1牵引力应小于光缆允许拉力的80%，并不适宜超过1500N。其拉力主要作用在加强芯 上。管道光缆的一次牵引长度不能超过1km。 8.2光缆敷设后必须保持自然状态，不得拉紧受力。 8.3在光缆水平敷设之前，如果发现线槽、走线架、穿线管等有容易损伤光缆的毛刺或 缺口，则必须进行清理，保证无误时再进行清理。 8.4光缆敷设时要注意最小曲率半径应符合下列规定：在敷设光缆过程中光缆曲率半径 一定要大于光缆外径的20倍；已经固定的光缆其曲率半径要大于光缆外径的10倍。 【】 9. 测试光缆线路： 9.1利用 OTDR 测试每一个光链路。注意把光分路器从光线路中断开再进行测试，然后分 别对每个光纤段逐条进行测试，测试内容包括在1310nm 波长的每段光链路的长度和光衰减， 最后要把数据记录下来。 21 9.2用光功率计，对光源衰减进行全程测量，测试了1310nm，1490nm 和1550nm 波长的光链路，包括插的入损耗为光分路器，连接器，光纤连接器。同时对测得的数 据记录。测试时一定要有方向性，且上行方向对1310nm 波长进行测试，下行方向对1490nm 波长和1550nm 波长（1550nm 波长暂不测试）进行测试12。 10. ODN 全程衰减核算： 10.1 EPON R/S-S/R 点衰耗的范围： EPON 系统（OLT 和 ONU 均采用1000BASE-PX20+系统）R/S-S/R 之间允许最大衰减为： 上行衰减（ONU-OLT，1310nm） ：28dB 下行衰减（OLT-ONU，1490nm） ：28dB 10.2 分路器插入损耗典型值（不含连接器损耗，均匀分光）如下表所示： 表4-1 分路器插入损耗值 类型规格插入损耗(dB) PLC1x810.5 10.3 活动接头损耗：各活动接头的光损耗一般为0.5dB。 10.3光缆线路余量 最佳传输距离5公里，取1.0dB；最佳传输距离10公里，取2.0dB 10.5 ODN 光纤链路损耗测算： 图4-2 链路测算损耗公式 表4-2 湖滨壹号9#-12#光纤链路测算值 序号设备名称单位衰减值（dB）数量衰减值（dB） 1光纤损耗公里0.44.511.80 2光纤冷接接头损耗个0.1510.15 3光活动连接器损耗个0.5063.0 4光分路器的插头损耗个0.2541.0 51:8光分路器损耗个10.5221.0 6光缆线路富余度公里1.0dB5km11.0 22 序号设备名称单位衰减值（dB）数量衰减值（dB） 7直径不匹配附加损耗0.200 合计27.95 注：PON系统的传输距离应当利用最坏值计算方法，分别计算OLT的PON口至ONU之间上行 和下行的允许传输距离，选两者中较小值为PON口到ONU之间的最大传输距离。 10.6ODN光纤链路损耗核算： 图4-3 链路测算损耗公式 1)链路损耗核算指标是依据设计人员按照实地勘查测量的数据，针对实际需要配置的各种 无源器件和线缆的数量和选定的参数计算出的结果，是作为工程竣工验收的重要依据 。 2)链路损耗指标不包括线路维护余量。 3)一般在工程设计中对同一片区只需提供衰减最大的ONU至OLT之间光链路衰减指标。. 4)链路损耗核算取各指标的核算值，具体详见前所列数据。 表4-3 湖滨壹号9#-12#光纤链路核算值 序号设备名称单位衰减值（dB）数量衰减值（dB） 1光纤损耗公里0.354.511.58 2光纤熔接接头的损耗个0.0680.48 3光纤冷接接头的损耗个0.1510.15 4光活动连接器损耗个0.361.8 51:8光分路器损耗个10.522