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辽宁工程技术大学毕业设计(论文)大摘要中文题目：永安小区EPON宽带接入网的设计外文题目： DESIGN OF EPON BROADBAND ACCESS NETWORK IN YONGAN COMMUNITY 院(系、部) 电子与信息工程学院 专 业 通信工程 年 级 2008 级 姓 名 辽宁工程技术大学毕业设计（论文）大摘要摘要随着网络的发展，业务从游戏、Internet到SDTV、视频会议再到VoD、HDTV、数字家庭等服务内容不断增多，新业务在用户日益增长需求下应运而生，宽带增值业务对接入带宽要求不断提升，接入网数据传输速率难以满足用户的需求，骨干核心网已经具有10Gbps的支撑能力，用户侧的驻地网也有10/100Mbps接入能力，宽带接入网中广泛使用的xDSL铜线技术以及点对点光纤技术的弊端不断显现，宽带接入网络“最后一公里”带宽瓶颈问题逐步暴露出来，接入网的宽带化、数字化、综合化、光纤化己成为接入网发展的主要趋势。为实现更高带宽的综合业务接入，运营商对宽带接入网络建设提出了更高的要求，所以采用一种先进的可持续发展技术是非常有必要的，光纤接入是接入网的必然发展趋势。光纤是传输数据、视频和语音业务最有效的媒介，能提供无限的带宽。但是将每个用户与端局之间实现点对点光纤连接，在光纤的两端安装有源电设备，在端局实现所有光纤连接的管理，其费用巨大，无法承受。EPON克服了点对点的弊端，转而采用点对多点拓扑，不需要诸如再生器、放大器和激光器等电子器件，减少了端局使用的激光器数量。点对点光纤技术适用于城域网和长距离应用，EPON适用于接入网的特殊要求。EPON比其他接入网技术更为简单，效率高，费用低。EPON将光纤延伸到最后一公里，从而获得高效、高可扩性、低维护费用、端到端的光网。EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON采用MP2P结构，无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业务。目前，IP/以太网应用占到整个局域网通信的95%以上，是连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。用一句话总结成实现点到多点无源光网络基于IP交换平台以太网帧传送的时分多址接入方式。目前EPON技术和标准己经逐步成熟、且成本不断下降、功能完善，在国内外都己经广泛应用，EPON技术将越来越多地得到应用。EPON具备高带宽、覆盖范围广、网络容量大、接入结构灵活、维护管理方便、建设运维成本低、技术发展前景好等诸多优势，并可以与现有的DSL宽带接入网络形成互补，充分利用已有的综合布线及光缆资源，是目前构建宽带接入网的最佳技术手段。接入网的发展趋势如表-1所示，标致着“光进铜退”过程随着时代的发展社会的进步一步步地迈进。表-1 主流宽带接入发展Tab-1 Mainstream broadband access development 速率 1Mbps 3M 8M 25M 100M接入技术ADSL/ADSL+2基于铜线ADSL2+/VDSL2基于铜线PON/P2P基于光纤 距离3km 2km5km 业务游戏 InternetSDTV 视频会议SDTV 视频会议VoD HDTVVoD HDTV数字家庭 年份 2000年 2003年 2006年 2010年光纤接入网（OAN）从系统分配上分为有源光网络（AON，Active Optical Network）和无源光网络（PON，Passive Optical Network）两类。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光网络的局端设备（CE）和远端设备（RE）通过有源光传输设备相连，传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术，但以SDH技术为主的（同步光网络）系统。无源光网络基于光纤的PON接入（Passive Optical Network）包括一个安装于中央控制站（CO）的光纤终端（OLT），以及安装于客户端的光纤网络单元（ONU）。在OLT与ONU之间的光纤分布网络（ODN）包含了光纤以及无光源分波器或耦合器。图-1 PON的网络结构Fig -1 PON network structure在PON的架构中，一个OLT下可以有多个无源光网络的单元。宽带PON接入技术在实现FTTx方面具有较好的发展前景，其主要有基于ATM的APON、基于以太网的EPON和具有Gbps传送能力的GPON三类。主流的宽带接入方式有很多种类分类方式不同，为清晰明了的看到不同效果，并且突出此次设计中所选的EPON接入方式，给出如表-2宽带接入方式比较。表-2 宽带接入方式比较Tab-2 Broadband access way more宽带技术传输媒质接入距离接入数率特性xDSL普通电话铜类双绞线5km理论512Kbps20Mbps实际速率512Kbps2Mbps利用现有资源，支持语音、数据业务；但受传输距离和铜线限制，易受干扰影响HFC宽带有线电视网2km理论512Kbps36Mbps实际速率 512Kbps2Mbps有线电视网易改，共享介质传输用户带宽不确定，回传噪声大以太网接入光纤、超五类双绞线100m用户上网速率可达10Mbps光纤千兆到小区，百兆到楼，十兆到桌面WIFI3G/GPRS无线电波AP300BS15kmWIFI理论值54Mbps实际34Mbps移动终端几百kbpsWIFI+有线带宽网速、稳定及维护等优势大，3G/GPRS不具有，但传输距离长EPON光纤20km理论512Kbps1Gbps平均30Mbps成本低，高容量，稳定，易维护，抗干扰根据表-2中数据和各种宽带接入方式的叙述，各种宽带接入的自身优势与不足显而易见，综合对比后本文所设计的EPON宽带接入网的性价比最好，不仅仅克服其他宽带接入的不足之处，还有巨大自身优势如：距离远，覆盖范围广，成本低，高容量，无源稳定性高，易维护管理，抗干扰。EPON(Ethernet over Passive Optical Network)是采用P2MP结构、无源光纤传输、综合了PON技术和以太网技术的优点，在以太网之上基于IP交互技术提供多种业务的一种新技术。EPON由于其经济高效的结构和技术，是连接入网最终用户的一种最有效的通信方法。在EPON系统中；不需任何复杂的协议；光信号就能精确地传送到最终用户；来自最终用户的数据也能被集中传送到网络。EPON参考结构如图-2所示，EPON系统采用局端机用户端机两级结构，中间由无源光分支设备完成下行光功率分配和上行光耦合。EPON系统局端机位于系统的中心交换局侧，是整个系统的管理控制中心与交换引擎，对上要完成连接骨干城域网以及加载语音、数据、视频等各种业务，对下要实现多点控制协议，完成EPON系统的配置、控制与管理以及数据交换功能。局端机通过基于802.3ah的标准接口连接OLT与用户端。用户侧接口网络侧接口图-2 EPON参考结构Fig-2 EPON reference structure论文主要工作是研究了宽带接入网；通过对宽带接入网的知识有所了解，详细阐述宽带接入网的现状与未来的发展趋势、目前主要流行的各种宽带接入技术各自优势对比与前景等。主要为了完成永安小区EPON宽带接入的设计，宽带接入方式很多但要求是在小区内提供EPON接入，所以着重介绍了EPON基本原理、网络结构、EPON层次模型（根据OSI七层模型改编底二层技术从而适用于EPON接入网的体系结构）、子层功能与关键技术。EPON拓扑结构经历了传统型到改进型的过程充分解决了网络结构中可能存在的故障点，设计中论述了EPON技术在接入网中的优势与选取必要性（通过与各种接入方式对比）。由于要在永安小区实施EPON宽带接入，首先对永安小区的基本情况进行介绍；其次对小区内的各类用户需求分析后得出应用的接入模式FTTB+LAN；最后组网方案的落实、列出此次工程方案需要的设备清单、给出投入工程预算造价、通过光损耗计算保证EPON的连通性，根据测试原理总结网络测试的方法。最后，感谢学校四年的培养与关怀，一晃之间走过了四年时光，这大学的四年是快乐的四年结识很多老师、同学、朋友。