2020年(房地产管理)东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案0001

1、【最新卓越管理方案三（房地产管理）东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案20XX年XX月去年的企业窖询顾问经验 经过实战验证可以落把亍行的卓越管理方案值得您下载拥肓!四川邮电职业技术学院毕 业 论 文论文题目：东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案班 级：2010级工管姓 名：肖应钟学 号： 2010030938指导教师：周玉婷时间：2013年 5 月20 日四川邮电职业技术学院毕业设计（论文）任务书班级2010级工管班姓名肖应钟学号2010030938设计（或论文）题目东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案指导教师姓名周玉婷指导教师专业技术职称设计根据、内容、技术要求，主要设计方法（或步骤）：一、

2、主要内容：介绍自贡市本地网网络结构和运行数据，介绍接入网的概念，技术分类及典型的接入方式，在此基础上提出光纤接入网在实际网络中的实施方案。二、要求注意资料、数据的真实性、完整性、科学性、以及论文的严密性、逻辑和深度性。三、主要计划和步骤安排：1、本地网结构情况2、光纤接入网的原理3、东方威尼斯小区工程实例(项目方案、局端设备、远端设备、ODN建设、测试等)4、工作总结及展望。四、时间安排1、三月中旬以前完成选题及对资料的收集和整理；2、四月中旬前完成提纲、初稿以及对初稿的修改；3、四月底前补充完善资料，调整改善内容，完成修改搞；4、五月二十号前完成定稿。主要参考文献、资料：1 赵军强.浅谈城市

3、光纤接入网的规划设计J.光通信技术,2004,(07)2何敬锁,赵继军，徐大雄.有线接入网的主要技术比较及发展状况J.中国有线电视2002,(01)3 韦乐平.宽带光纤接入网的发展趋势J.当代通信，2005,(06)4付青青，林其伟，吴爱平.光纤接入网技术及其发展J.现代计算机，2003,(06)要求完成时间2013年5月东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案肖应钟内容摘要：接入网是整个电信网中重要的组成部分，其投资比重占电信网全部资源的很大的一部分。它既是整个电信网的窗口，也是电信网的“最后一公里”。相对于无线接入方便、灵活的特点而言,有线接入网的优点主要在于宽带安全和质量。对目前网络的主要收

4、入来源（语音）与投资重点（宽 带）不一致的问题，人们迫切希望找到一种新的网络体系，不仅能够持续提升带宽、发掘新的业务 增长点，还能有效节约网络建设和维护成本，适应人们不断变化的业务发展需求。从介质上来看， 不同的介质有不同的特点，能满足不同的要求。比如：无线接入能满足用户自由接入的需要，而光纤作为一种性能优越的有线传输介质，在接入网中正发挥着越来越重要的作用。关键字：接入网 光纤网络,目录第一章自贡市本地网网络结构和运行数据及小区业务预测 6第一节自贡市本地网的网络结构 6.第二节本设计设计范围的用户群状况 6.第三节现行用户接入方式及接入业务状况 6.第四节业务发展预测 7.第二章建设接入网

5、的必要性和可行性 7.第一节建设接入网的可行性 .7第三章 光纤接入网的基本概念 10第一节光纤接入网的参考配置和应用类型 10第二节光纤接入网的业务支持能力 11第三节光纤接入网的基本拓扑结构 12第四节光接入网的优点与劣势 13第五节EPON 接入技术 145、2 EPON 的优势145、3 网络结构155、4 EPON关键技术难点16第四章东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案 17第一节接入方式的选择 17第二节 接入网网络结构的设计 19第三节接入网设备的选型20第四节 位置的设置及容量的计算 21第五节光纤中继距离的计算225、1光纤中继距离设计算法： 225、2东方威尼斯小区光纤中

6、继距离的计算 24第六节 接入网的网络保护方式 246、1自愈的概念246、2业务保护方式256.3东方威尼斯小区网络保护方式设计 EPON系统26第五章总结及心得体会28第一章 自贡市本地网网络结构和运行数据及小区业务预测第一节 自贡市本地网的网络结构本地网状况对于传统的固网营运商，现在城区的绝大部分地区均已实现铜缆接入网覆盖在采用多局制进行覆盖时，传统窄带端局的城区覆盖半径一般是在2-3km ，大都采用 DSL 技术并对现有的端局实施“接入点下移”，使宽带设备进一步靠近用户，提升接入宽带。所以现在的大多数还都是铜缆接入网，但是铜线的传输带宽有限， 并且国际有色金属不断攀升， 铜缆的造价提升

7、， 随着技术的不断发展，基于 PON 系统的 FTTH 组网成本持续下降，所以已经有部分地区开始由基于铜缆的传统接入网向光纤接入网转型，但并非完全转型第二节 本设计设计范围的用户群状况本次设计的光纤接入网主要是针对东方威尼斯小区的设计。 东方威尼斯小区定位于仿欧式古典建筑，是自贡市在建高档小区之一，位于汇东东面，距市中心5 公里，总面积6.09 公顷，东方威尼斯小区人数在 7 千-1 万。现在这个信息时代，大多数家庭都至少拥有一台电脑，更多家庭拥有一台台式和多台笔记本，网络的应用极为广泛。现在的青少年不用多说，每个人不说是专家，但一定都是玩家，同时，年长的父辈们并非想被这个时代所抛弃，为了娱乐

8、也好为了学习也好，网络被每个人所熟知和使用。 而这样的用户群， 在因特网业务的需求上年轻人主要集中在视频、聊天、网络游戏，年长者主要集中在浏览网页和简单的聊天上。第三节 现行用户接入方式及接入业务状况目前自贡市用户接入因特网的方法：1 ）、以传统的调制解调器拨号上网。2 ）、以现有电话网铜线为基础的 xDSL 技术接入。3 ）、以有线电视产业为基础的电缆调制解调技术接入。4）、以光纤为基础的光纤接入网技术接入。5 ）、以5 类双绞线为基础的以太网接入技术接入。6 ）、以扩频通信、卫星通信为基础的无线接入技术接入。用户的的接入业务有：7 ）宽带接入8 ）以太网接入9 ）光纤接入4）电话铜线接入1

9、0 ） HFC 接入11 ）无线局域/ 城域 /广域接入东方威尼斯小区属于新建小区，暂无运营商进入，无电信资源。第四节 业务发展预测东方威尼斯小区属住宅楼性质，共50 幢楼，每幢楼7 个楼层 2 个单元，每层每单元2户，共计 1400 户。按每户 2 部宽带设计，可满足2800 部语音及宽带业务需求第二章 建设接入网的必要性和可行性第一节 建设接入网的可行性通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从 PDH 到 SDH ， 从 STM 到 ATM ， 从 ATM 到 IP/DWDM , ， 一代又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网

10、中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总之，用户对宽带综合业务的：需求和通信技术的迅速发展成为接入网技术发展的两大原动力。人们对接入网关注的重点是伴随着语音、 数据和视频等多媒体业务需求的不断增长而来的，因而，需要提供具有经济优势和技术优势的接入技术，满足客户的需求。接入网主要的特征有：接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送；接入网对于用户信令是透明的，除了一

11、些用户信令格式转换外，信令和业务处理的接口依然在业务节点中；接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限个标准化的接口与业务节点相连；接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该网络管理系统通过标准化的接口连接电信管理网（ TMN ），TMN 实施对接入网的操作、维护和管理。然而，考虑到光纤具有容量大、速率高和损耗小等优点，从长远来看，光纤到户应该是接入网最理想的选择，这主要是因为光纤有如下的优点：容量大，一般在 10GHz 以上；光缆的传输损耗低，因而传输距离更长；抗张强度好，质量小，而且比较小巧，所以光缆能最大限度的扩大配线管道的使用率，并且能够尽可能的减小安装问题； 由于光

12、纤的材质是玻璃或塑料， 不导电， 所以不会产生电磁波泄露，不会产生电磁干扰，也避免噪声干扰；光纤对恶劣环境有较强的抵抗能力；光纤不会向外辐射能力，很难用金属感应器窃听，保密性好；光纤的使用寿命要比金属设备的使用寿命长。所以建设接入网的必要性和重要性就是：（1） .业务发展的必然要求用户对宽带新业务的需求；干线网上的SDH和ATM技术的推广应用；要求接入网路提供宽带传输通道； 铜缆用户网路容量小，频带窄，不易扩容和数字化，已成为实现电信网的瓶颈 ； 电信业务的发展方向是通信网的数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化 ； 业务需求的宽带化、数字化和综合化与目前落后的接入手段之间的矛盾已成为电信网络

13、建设中的主要矛盾之一。（ 2 ） . 降低企业经营成本、提高经济效益的重要环节交换机程控化、中继传输光缆化；电话局到用户（接入网）仍为模拟传输； 接入网是整个电信网的窗口，也是电信网的“最后一公里”，投资比重50% 左右； 模拟传输质量不好，承载业务有限，消耗大量有色金属-铜；电缆价格逐步提高 ； 光纤传输系统价格呈下降趋势； 5接口的提供和实用化，接入系统造价将进一步降低； 维护费用比采用铜缆节省很多； 大力、全面发展接入网也是经营成本核算的必然要求。3 ) . 优化网路结构、深化电信网络运行维护体制改革建设新一代接入网，将光纤敷设到离用户最近的地方(小区、大厦)；拆点并网，建大局，优化网路

14、结构 ；集中维护人员，集中监控和维护。4 ) . 电信市场竞争的需要网络贴近用户，快速提供多种业务，拥有市场主动性；邮电独家垄断的局面已经被打破；两个优势：一是人才优势，二是网络优势； 扩大和保持网络优势，大力发展接入网是电信网络建设发展的战略举措。第三章 光纤接入网的基本概念光纤接入网（ OAN ）是采用光纤传输技术的接入网，范指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。、根据光纤用户环路FITL （北美）传输设施中是否采用有源器件，可把 OAN分为有源光网络（AON） 和无缘光网络（ PON ）两类。 AON 是把交换机送来的信号通过光纤系统经电复用器分路，再经过

15、基群服用设备接到各种用户接口，最终传送给用户。 适宜于用户线平均长度较长， 远端节点要求覆盖的用户较多的地方。 PON 是由光纤和光分器将信号分送至用户。这种方式是降低光纤接入网成本，提高接入性能，便于向宽带业务升级的一种较好方案。第一节 光纤接入网的参考配置和应用类型ITU-T 建议 G.982 提出了一个与业务和应用无关的光纤接入网功能参考配置实例（图 3-1 ）光线路终端（ OLT） ， 光配线网 （ ODN ） ， 光网络单元 （ ONU ） 及适配设施（AF ）组成，可能包含若干与同一OLT 相连的 ODN 。OLT 是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口并经一个或多个ODN与

16、用户侧的ONU通信，OLT与ONU的关系为主从通信关系。OLT可以分离交换和非交换业务，管理来自 ONU 的信令和监控信息，为 ONU 的本身提供维护和指配功能。OLT 可以直接设置在本地交换机接口处， 也可以设置在远端， 与远端集中器或复用器接口。ODN 为 OLT 与 ONU 之间提供光传输手段，其主要功能是完成光信号功率的分配任务。 ODN 是无源光元件（如光纤光缆、光连接器和光分光器等）组成的纯无源的光配网络，呈树形分支结构。在有源光网络中， ODN 可用电复用/ 分路器（ADM ）替代。ONU 是为光纤接入网提供直接的或远端的用户侧接口，处于 ODN 的用户侧。主要功能是终结来自 O

17、DN 的光纤、处理光信号并为多个小企事业用户和居民住宅用户提供业务接口。 ONU 的网络侧是光接口而用户侧是电接口，因此ONU 需要有光 / 电和电/光转换功能， 还要完成对语音信号的数/ 模和模 /数转换、 复用、 信令处理和维护管理功能。其位置有很大的灵活性，既可以设置在用户住宅处（ FTTH ） ，也可以设置在 DP 处甚至 FP 处（ FTTC） 。 AF （相当于 NT1 ）为 ONU 和用户设备提供适配功能，具体物理实现则既可包含在ONU 内，也可以完全独立。根据 ONU 在光纤接入网中的位置， OAN 可以被划分为如图所示的三种应用类型。光纤接入网的应用类型 （图 3-2 ）第二

18、节 光纤接入网的业务支持能力OAN 是一种为双向交互式业务而设计的系统，初期主要支持2Mbit/s 以下速率的业务，基本业务有下面几种：普通电话业务（ POTS） ；租用线；分组数据；ISDN 基本速率接入（BRA） ; ISDN 一次群速率（PRA） ; n X64kbit/s ; 2Mbit/s（成帧或不成帧） 。除了上述 7 种基本窄带业务外，还有其他一些可能支持的业务，包括2Mbit/s以下速率的各种多媒体业务特别是在将来应能支持宽带业务，诸如单向广播式业务（ CATV ） ，双向交互式业务（视频点播VOD 或数据通信业务）等，而且还可能支持模拟广播式业务。第三节 光纤接入网的基本拓扑

19、结构OAN 的拓扑结构取决于 ODN 的结构。通常ODN 可归纳为单星、树型、总线和环型等四种基本结构，也就是PON 的四种基本拓扑结构。1 、 单星型结构： 当涉及通信的所有点中有一个特殊点 （即枢纽点） 与其他所有点直接相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就构成了星型结构，又称单星型或大星型结构星型结构具有优质服务和成本高的特点，适合于传输成本相对交换成本较低的应用场合，例如，几十线以上的大企事业用户就是这种结构的最佳服务对象，灵活接入复用器就是一种适合这种应用场合的系统。2 、 树 型 结 构 ： 传 统 的 CATV （ CAble Television/Community Ante

20、nnaTeleVision ，有线电视）网往往采用树型-分支结构，很适于单向广播式业务。在光纤接入网中，这种结构再次显示了很强的生命力，即无源光网络（ Passive OpticalNetwork , PON）形式和数字环路载波（Digital Loop Carrier , DLC）形式，仅有的差别是光分路器和复用器。无源光网络就是不允许在外部设施中出现有源电子设备，而是采用无源器件（例如无源光功率分路器）来代替传统电缆接入网的交接箱和 / 或分线盒，完成光信号的分路功能。所谓的无源双星型、无源三星型或树型分支结构均可由这一类PON 结构支持。以 PON 为基础的树型-分支结构， 十分适合那些

21、目前仅有4 线以上电话业务需求而对双向宽带业务需求不迫切或不明朗的小企事业用户和住宅居民用户，特别是 新建用户区。如图 3-4 ：本地 交换机图3-4树型结构3、总线结构：这种结构有一条主干信道，该信道可使用一根双向传输的光纤线路或两根单向传输的光纤，各个终端采用光耦合器互连到共享信道上。其主要特 点是结构简单，增减节点容易，一个节点的故障不会影响其它节点，成本较低。但是，总线故障时网络将受到损耗，并且信息保密性差，较适于分配式业务。4、环型结构：当涉及通信的所有点串联起来，而且首尾相连，没有任何点开放时就形成了环型结构（如图3-5所示）。该结构与T型结构很类似，但没有开放 点，有其宝贵的特点

22、。环型结构只是采用了 ADM作RN利用才开始受到重视，利用 ADM可以构成 各种可靠性很高的自愈环型网结构，其中，最适于像接入网这样业务量集中于端局 的一种环型结构叫单向通道倒换环。这种环型结构，特别是 SDH自愈环结构，以其出色的质量结合较高的成本适 合于带宽需求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应用。n图3-5环型结构第四节 光接入网的优点与劣势与其他接入技术相比，光纤接入网具有如下优点：（ 1 ）光纤接入网能满足用户对各种业务的需求。人们对通信业务的需求越来越高，除了打电话、看电视以外，还希望有高速计算机通信、家庭购物、家庭银行、远程教学、视频点播（ VOD ）以及高清晰度电视（

23、HDTV ）等。这些业务用铜线或双绞线是比较难实现的。（ 2 ）光纤可以克服铜线电缆无法克服的一些限制因素。光纤损耗低、频带宽，解除了铜线径小的限制。此外，光纤不受电磁干扰，保证了信号传输质量，用光缆代替铜缆，可以解决城市地下通信管道拥挤的问题。（ 3 ）光纤接入网的性能不断提高，价格不断下降，而铜缆的价格在不断上涨。（ 4 ）光纤接入网提供数据业务，有完善的监控和管理系统，能适应将来宽带综合业务数字网的需要，打破“瓶颈” ，使信息高速公路畅通无阻。当然，与其它接入网技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。最大的问题是成本还比较高。尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。另外，

24、与无线接入网相比，光纤接入网还需要管道资源。这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术，但又不得不选择无线接入技术的原因。现在，影响光纤接入网发展的主要原因不是技术，而是成本，到目前为止，光纤接入网的成本仍然太高。但是采用光纤接入网是光纤通信发展的必然趋势，尽管目前各国发展光纤接入网的步骤各不相同， 但光纤到户是公认的接入网的发展目标。第五节 EPON 接入技术以太网无源光网络（ Ethernet PON 或 Ethernet Over PON ）简称 EPON 。EPON 指采用 PON 的拓扑结构实现以太网的接入。EPON 与 APON 比较，上下行传输速率比 APON 的高， EPON 提供较

25、大的带宽和较低的用户设备成本，除帧结构和 APON 不同外，其余所用的技术与G.983建议中的许多内容类似，其下行采用 TDM 传输方式，上行采用 TDMA 传输方式。EPON和APON 一样，可应用于FTTB和FTTC,最终的目标是在一个平台上提供全业务（数据、视频和语音）到家，即 FTTH 。EPON 宽带接入网，与传统的用于计算机局域网的以太网技术不同，它仅采用了以太网的帧结构和接口，而网络结构和工作原理完全不同。5 、 2 EPON 的优势（ 1 ） 高带宽： 下行信道为百兆/ 千兆的广播方式；上行信道为用户共享的百兆 /千兆信道。（ 2 ）低成本：接入用户设备成本较低，PON 结构，

26、减少了大量的光纤和光器件以及维护的成本， 降低了预先支付的设备资金和与SDH 及 ATM 有关的运行成本。以太网本身的价格优势。（ 3 ）易兼容：互连互通容易，以太网技术是目前最成熟的局域网技术。EPON只是对现有IEEE802.3 协议作一定的补充，基本上是与其兼容的。随着 IP 技术的发展普及和技术水平的提高， 实现 IP Over EPON 是光纤接入网的最佳方案。5 、 3 网络结构EPON 位于业务节点接口到用户网络接口间，通过SNI 与业务节点相连，通过UNI 与用户设备相连。 EPON 主要分成三部分，即 OLT( Optical Line Termination ) ，ODN

27、( Optical Distribution Network )和 ONU/ONT ( Optical Network Unit/Optical Network Termination )组成。其中 OLT 位于局端， ONU/ONT 位于用户 端。OLT 既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台( Multiple ServiceProviding Platform , MSPP),它提供面向无源光纤网络的光纤接口。OLT根据需要可以配置多块 OLC (Optical Line Card) ， OLC 与多个 ONU 通过 POS 连接，POS 是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全

28、天候的环境中。通常一个POS的分线率为8、 16 或 32，并可以多级连接。OLT 将提供多个Gbit/s 和 10Gbit/s的以太接口，支持WDM 传输。与多种业务速率相兼容。在 EPON 中，从 OLT 到 ONU 距离最大可达20km ，若使用光纤放大器(有源中继器) ，距离还可以扩展。ONU 采用了技术成熟的以太网络协议， 在中带宽和高带宽的 ONU 中， 实现了成本低廉的以太网第二层第三层交换功能。此类ONU 可以通过层叠来为多个最终用户提供共享高带宽。在通信过程中，不需要协议转换，就可实现ONU 对用户数据透明传送。 ONU 也支持其它传统的 TDM 协议， 而且不增加设计和操作

29、的复杂性。EPON 中的 OLT 和所有的 ONU 被网元管理系统管理， 网元管理系统提供与业 务提供者核心网络运行的接口。网元管理范围有故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理。5 、 4 EPON 关键技术难点（ 1 ） 突发同步上传的光信号来自不同的端点，所以可能导致光信号的偏差，消除这种微小偏差的措施是采用突发同频技术。在OLT 中采用此技术。（ 2 ） 大动态范围光功率接收各 ONU 到 OLT 的距离各不相同，到达OLT 后的光功率互不相同，要用特殊办法来保证能够接收足够大的动态范围光功率。此种方法的实现也是一个难题。（ 3 ） 测距和 ONU 数据发送时刻控制上传信号冲突

30、通过距离修正的技术就可以消除这种冲突。 EPON 上行传输采用时分多址（TDMA ）方式接入，一个 OLT可以接1664个ONU , G.983.1建议 要求测距精度为± 1bit 。测距过程是： OLT 发出一个测距信息，此信息经过OLT 内的电子电路和光电转换延时后， 光信号进入光纤传输并产生延时到达ONU ， 经过 ONU 内的光电转换和电子电路延时后，又发送光信号到光纤并再次产生延时，最后到达OLT， OLT 把收到的传输延时信号和它发出去的信号相位进行比较，从而获得传输延时值。 OLT 以距离最远的 ONU 的延时为基准，算出每个ONU 的延时补偿值Td ，并通知ONU 。

31、该 ONU 在收到 OLT 允许它发送信息的授权后，延时Td 补偿值后再发送自己的信息，这样各个ONU 采用不同的Td 补偿时延进行调整自己的发送时刻，以便使所有ONU 到达 OLT 的时间都相同。（ 4 ） 带宽分配静态和动态两种带宽分配， 静态带宽由开的窗口尺寸决定， 动态带宽根据ONU的需要，由 OLT 分配决定。（ 5 ） 实时业务传输质量传输实时语音和视频业务要求传输延迟时间既恒定又很小，时延抖动也要小。由于以太网技术的固有机制， 不提供端到端的包延时、 包丢失率以及带宽控制能力，因此难以支持实时业务的服务质量。 如何确保实时语音和IP 视频业务， 在一个传输平台上以与ATM 和 S

32、DH 的 QoS 相同的性能分送到每个用户， 是亟待解决的问题。解决技术其一的技术是对于不同的业务采用不同的优先权等级，对实时的业务优先传送。其二的技术是带宽预留技术，提供一个开放的高速通道，不传输数据，而专门用来传输语音业务，以便确保POTS 业务的质量。（ 6 ） 安全性和可靠性EPON 下行信号以广播的方式发送给所有ONU ， 对每个 ONU 的下行信号单独进行加密，对密钥定期更新。G.983.1 建议采用双PON 系统，保证EPON 系统的可靠性第四章 东方威尼斯小区光纤接入网规划设计方案第一节 接入方式的选择接入方式的选择 EPON根据光接入网中 ODN 是由有源器件还是无源器件组成

33、，光接入网分为有源光网络和无源光网络。对于有源光网络又分为 SDH 和 PDH 。现在通常是基于SDH 的有源光网络， 因此， 有源光网络也继承了主干网技术的一些固有的优点，比如 ： 有源光 网 络的 传 输容量 大 ， 接入速度可达到 155.520 Mbit/s 或622.080 Mbit/s ；传输距离远，不加中继器的传输距离是70 多千米；带宽易OLT 控制每个 ONU 的上行接入带宽，即 ONU 的窗口大小和上行传输速率。于扩展；网络规划和运行的灵活性大；技术成熟，无论PDH 设备还是 SDH 设备，都已经在主干网上广泛应用。但在接入网中与其他接入技术相比，成本还是比较高。然而，无源

34、光网络是专门为接入网发展的技术，其ODN 全部由无源器件组成，信号在传输过程中无需再生放大，直接由无源光分路器传至用户，实现透明传输，信号处理全由局端和用户端设备完成。与有源光网络相比，无源光网络的覆盖范围和传输距离要小，但由于户外无有源设备，提高了抗干扰能力，可靠性更高，大大简化了接入途中的安装条件，价格更低、安装维护更方便，是光接入网最具发展潜力的技术。无源光网络包括：基于 ATM 的 APON 、基于 Ethernet 的 EPON 、基于 ATM 并尽量兼顾IP 的需求而发展的 GPON 。相对于采用有源光网络技术而言，无源光网络的技术用于接入网络，在设备成本和维护运行成本方面，都相对

35、较低，因而，在高性能接入技术中被普遍看好，我国近期发展趋势也十分关注，所以决定选择无源光网络中的 EPON 。PON 是一种点对点的个传输系统，下行采用广播形式，上行采用时分多址方式，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分路器即可。其拓扑结构取决于 ODN 的结构。 通常 ODN 具有四种基本拓扑结构： 单星型、 多星型（也即树型） 、总线型和环型。第二节 接入网网络结构的设计本设计局所东方威尼斯小区采用 EPON FTTH 接入方式接入。用光纤将位于OLT 与用户直接相连。每户都有单独的一对线，直接连到电信局1 、 OLT 放置方案：东方威尼斯小区 OLT 选用烽火 AN5116

36、-02 设备。从与上行设备的联调测试、 集中维护的原则出发将其设置在小区机房内， 可充分发挥PON的优势，兼顾带宽和成本。2 、 ONU 放置方案： ONU 选用华为 HG813E ， 安装在楼层弱电间 ODF 机柜内。从综合布线柜布防五类线至用户房间电信面板端口进行接入。3 、分光器放置方案：考虑到分光器放置的距离离用户端近可减少入户线光缆段的皮线光缆的用量和施工量。故凯旋城D 座的分光器采用一级分光形式，将分光器以上的设备集中放置在小区机房的 ODF 架上或者室外光分配箱。组网特点：1 、 ONU 直接到户，按需分配带宽2 、无源分光器替代楼道交换机3 、对用户 ONU 集中管理4 、采用

37、一级分光20Km 覆盖第三节 接入网设备的选型光接入网包括光线路终端（ OLT ）、光分配网（ ODN ）、光网络单元 （ONU） 以及适配功能（AF）。其中OLT面向网络侧为OAN提供与中心局设备的接口，完 成光电转换；同时提供与ODN 的光接口，提供各种手段来传递各种业务， OLT 内部由核心网、业务层和公共层组成。业务层主要是端口，支持多种业务；核心层提 供交叉连接、复用、传输；公共层提供供电、维护管理功能。 OLT 的存在可以降低 上层网络对接入侧设备之间的具体接口、承载手段、组网形式、设备管理等的紧耦 合，并可以提供统一的光接入网的管理接口。通常， OLT 可设置在本地交换机接口 处

38、，也可设置在远端，物理上可以是独立设备，也可与其他设备功能集成在一个设 备内。光纤接入网 OLT 覆盖区规划主要包含两部分内容，即确定OLT 最佳覆盖距离 和选择 OLT 覆盖设备局址。 OLT 设备最佳覆盖距离的选取主要考虑设备传输物理距离和设备组网经济半径两个因素。 通过光通道损耗核算， 可以确定 OLT 的传输物理距离可达1020km。因此，在城区内OLT设备组网的覆盖距离受限主要来源于成本压力。在一定的用户密度和相关资源的价格体系下，光纤接入网组网存在最佳经济覆盖半径，并对应最小以后投资。EOPN的最佳覆盖距离是1.53km比较合理。作为电信业务发展的基础设施，电信局所资源的重要性在电

39、信发展历程中不言而喻。针对划定目标区的局所资源、社会经济情况、人口分布情况以及电信业务的发展情况等进行分析。确定接入局所局址的关键因素是用户的分布，也就是用户预测。从节省线路投资考虑，计算最优的线路网中心作为最优局址。由于接入局所需直接与用户相连，因此其局址的选择可参照传统的局址选择方法：根据目标区理想的网络中心位置进行选址，避免扇形覆盖和条形覆盖；考虑接入管道向四周辐射的便利性。ONU 在用户侧提供提供用户到接入网的接口， 完成光电转化， 同时连接 ODN 。ONU 主要功能是终结来自 ODN 的光信号并为用户提供多个业务接口， 提供用户业务适配功能，完成速率适配、信令转换等功能。 ONU

40、可灵活地设置在路边。在 EPON 系统中，最开始的也是至关重要的是解决ONU 的注册问题。当网络第一次启动或有新的 ONU 加入网络是，自动注册机制会通知 OLT 这些 ONU 的存在和他们的各项参数。根据这些参数， OLT 就可分配给ONU 带宽并使其在共享介质上通信。 ONU 的自动注册流程如下：（ 1 ） OLT 每隔 1s 向系统各个ONU 广播发送目的地址为广播LLID 的注册授权，并根据系统内距离最远的 ONU 确定开窗大小。2 ） OLT 接收到 ONU 发送注册请求帧后，由系统软件为该ONU 分配ONU ID ， 然后以广播LLID 向该 ONU 发送注册帧， 目的 MAC 地

41、址指向该ONU 。（ 3 ）在发送了注册帧后， OLT 为注册确认帧发送注册确认帧授权，并等待该ONU 发出的注册确认帧，该授权在OLT 认为 ONU 注册失败前始终有效。（ 4 ）新 ONU 收到注册帧后，用新分配的 ONU ID 覆盖原理的 ONU ID ，同时等待 OLT 的注册确认帧授权以发送注册确认帧， 通知 OLT 新 ONU ID 刷新成功， 同时等待最小带宽授权。（ 5 ） OLT 在发送注册确认帧授权后的 50ms 内收到 ONU 的注册确认帧，那么 OLT 认为该 ONU 刷新 ONU ID 成功，该 ONU 注册成功，否则认为 ONU 注册 失败。为了确定ONU的数量，首

42、先需对用户进行预测，通过用户数=住户数X入住率, 对用户进行估算。还要考虑运营商的市场占有率，根据建筑单位的数据进行取定。ONU 的设备型号很多， 有同时为宽带业务提供 DSL/LAN 接口和伟窄带业务提供基于 IAD 的语音接口设备，也有只提供纯宽带接口的设备，选择根据用户需求。若驻地网的用户引入线是普通电话双绞线，则考虑采用 DSL 宽带端口 ONU 设备，若用户引入线为五类线， 则考虑采用 LAN 宽带端口的 ONU 设备。 从总体建设成本的经济性考虑，若能与驻地网引入线建设同步进行，建议采用 LAN 端口的接入模式。ODN 位于 OLT 和 ONU 之间，在 OLT 和 ONU 之间提

43、供光传输技术。 ODN由光连接器和光分路器组成，完成光信号功率的分配及信号的分、复接功能。组成ODN 的设备可以是无源设备，也可是有源设备，对应的接入网是无源光网路和有源光网络。AF 为 ONU 和用户设备提供设备功能， 具体物理实现既可以完成独立， 也可以第四节 位置的设置及容量的计算东方威尼斯小区每层 4 户的设计特点，各楼层设有弱电间，每户的语音及宽带线路均架放在弱电间内的配线架上。机房内设有八芯光纤至各楼层弱电间的 ODF盒内。本设计将每户的 ONU 放置在 ODF 机柜内，方便设备连接。具体ONU 设置的位置及业务端口数4-2具体 ONU 设置的位置及业务端口数（ 4-2 ）上表所述

44、，按东方威尼斯小区住宅型公寓 50x7 个楼层，每层 4 户计算，一个ONU 所带 1 个用户，每户可满足安装 2 部语音、 2 部宽带业务。第五节 光纤中继距离的计算中继距离是光纤通信系统设计的一项主要任务。在中继距离的设计中应考虑衰减和色散这两个限制因素。特别是后者，它与传输速率有关，高速传输情况下甚至成为决定因素。5 、 1 光纤中继距离设计算法：（ 1 ） 衰减受限系统在衰减受限系统中，中继距离越长，则光纤通信系统的成本越低，获得的技术经济效益越高。 当前， 广泛采用的设计方法是ITU-T G.956 所建议的极限值设计法。光纤和接头损耗，对中继距离的设计算法为：La= （PT-PR-

45、ACT-PCR-PP-M E） / （A f+A s+M C）上述公式中，La表示单盘光缆长度Pt表示发送光功率（dBm ）Pr表示接U攵灵敏度（dBm ）Act表示线路系统发送端活动连接器的接续损耗（ dB）。包含S和R点问 除设备连接器C 以外的其它连接器 （如 ODF 等） 衰减， 如 ODF 等 FC 型平均 0.8dB/个， PC 型平均 0.5dB/ 个，一般取2*0.5Pp表示光通道功率代价（dB）0由于设备时间效应（设备的老化）和温度 因素对设备性能影响所需的余量，也包括注入光功率、光接受灵敏度和连接器等性能劣化，一般取1dB 或 2dBMe表示设备富余度（dB）Af 表示中继

46、段的平均光缆衰减系数（dB/km ）As表示中继段平均接头损耗（dB）,活接头取0.5dB/个，死接头取0.08dB/ 个M c表示光缆富余度（dB/km ）（ 2 ） 色散受限系统就目前的速率系统而言，通常线路的中继距离公式如下：Ld= （ e xf0 / （B X 入 X D ）公式中，LD 表示传输距离（km ）表示与色散代价有关的系数B表示线路码速率(Mbit/s )人一一表示光源谱线宽度(nm)D 表示色散系数(ps/km.nm)。在G.652光纤中1310nm 取3.5Ps/nm.km , 在 1550nm 取 18Ps/nm.km 。5 、 2 东方威尼斯小区光纤中继距离的计算(

47、1) 衰减的影响本设计采用 1.25G bit/s 单模光缆，考虑到光通道功率代价PP=1dB ，光纤损耗系数 Af = 0.4dB/km (1310nm 波长),光连接器衰减AC=18 dB (发送和接收端各一个0.5 dB/ 个, ODN 最大插入损耗17 dB ) ，光纤接头损耗As=0.5dB/km, ，取 ME 为3 dB, MC 为 0.1 dB/km, 则：La= (PT-PR-ACT-PCR-PP-M E) / (A f+A s+M C)= (8+24-18-1-3 ) /(0.4+0.5+0.1)=10 ( km )(2) 色散的影响取色散系数D&2ps/(km .

48、nm),则Ld= ( e x60 / (B X 入 X D )= (0.115 X10 6) /1250 X 2 X3.5=13.14(km)由上述计算可以看出，本次设计的中继段距离只能小于10 km 。第六节 接入网的网络保护方式6 、 1 自愈的概念当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障（这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断） ，将对整个社会造成极大的损坏。因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短

49、的时间内 （ ITU-T 规定为 50ms 以内） ， 使业务自动从故障中恢复传输， 使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成，就象断了的光缆还需人工接好。6 、 2 业务保护方式（1） 1 1 保护在发送侧的主备用通道中传送同一业务，在接收侧，根据信号质量优

50、劣，选两个通道中的一个接收。是环形网中常用的保护方式。（2） 1 ： 1 保护在主用通道中传送业务，但当主用通道故障时，主用通道中的业务倒换到备用通道中传送，见图。环形网的复用段保护就采用的这种保护方式。当主用通道为 n 条时，可实现1： n 保护。额外业务：在1 ： 1 保护情况下，主备通道都正常时，除在主用通道传送业务外，在备用通道中也可以开通业务，但是当主用通道故障时，其业务由备用通道传送；在备用通道中传送的业务故障时，不受保护的业务称为额外业务。6.3 东方威尼斯小区网络保护方式设计EPON 系统EPON 系统中所采用保护倒换方式均需配置冗余的 PON 模块，成本较高，实现较为复杂。

51、EPON 技术主要用于 FTTH/FTTB 的宽带接入业务，用户接入成本较为敏感， 并且对保护的要求相对较低，因此EPON 系统现有的保护方式的实际应用价值较低。结合 EPON 系统的应用特点，考虑到原有保护倒换成本高、实现机制复杂的缺点，东方威尼斯小区 EPON 网络保护设计采用骨干光纤保护倒换进行设计。(1) 、 EPON 系统中实现骨干光纤保护倒换的意义EPON 采用点到多点的树形拓扑结构。 骨干光纤故障会导致其所属的所有 ONU均无法与 EPON 网络通信。因此骨干光纤的生存性将保证整个EPON 网络的可靠性。考虑到接入网末梢的接入光纤不可能具备多个路由，此时光纤全保护倒换方式没有实际

52、意义。 因此骨干光纤保护倒换方式将是提高EPON 系统在网络中应用中可靠性的主要保护倒换方式。(2) 、 EPON 系统中现有实现光纤保护方案EPON 国际标准( IEEE 802.3ah )暂未定义保护方式，中国通信标准委员会制定的接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络（ EPON ） 中，已明确建议采用 ITU-T G.984.1 两种 GPON 系统的保护方式。 东方威尼斯小区选择采用骨干光纤保护倒换方式。骨干光纤保护方式中， OLT 侧的主、备两个PON 模块的端口分别通过骨干光纤的主、备两条光纤连接到 2:N 分路器的两个端口，从分路器到 ONU 侧采用常规连接。在 OLT 主用 PON 模块处于工作状态时，备用 PON 模块处于冷备份状态。如果工作光纤出现故障或主用 PON 模块失效，启用备用的备用 PON 模块和光纤。倒换到备用 PON 模块时， 冷备份的备用 PON 模块中的信号发射模块被激发到正常工作状态需要一段较长的时间。这种方式 OLT 侧需配置主、备两个PON 模块，骨干光纤需铺设主、 备两条光纤， 从而实现对骨干段光纤的保护， 提高系统得可靠性。（3） EPON 系统简单骨干光纤保护倒换实现思路为了实现简单的骨干光纤保护倒换， EPON 系统