某县锦绣花园住宅小区EPON通信网络的设计 优秀专业论文.docx

《某县锦绣花园住宅小区EPON通信网络的设计 优秀专业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某县锦绣花园住宅小区EPON通信网络的设计 优秀专业论文.docx（19页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、某县锦绣花园住宅小区EPON通信网络的设计1某县锦绣花园住宅小区通信网络现状及市场业务需求分析21.1 某县锦绣花园小区通信网络分布现状21.2 某县目前通信市场竞争格局21.3 某县锦绣花园小区进行EPON网络建设的必要性31.4 业务拓展前景分析32 EPON通信技术原理及关键技术42.1 EPON的网络结构42.2 EPON工作原路52.3 EPON的关键技术63某县锦绣花园住宅小区EPON系统设计方案概述73.1 覆盖区域描述73.2 网络规划情况74设计依据84.1 住宅小区通信网络工程设计依据84.2 EPON网络设计技术指标85设计方案95.1 信源接入方式的选择95.2 覆盖区

2、域通信需求容量的设定和计算105.3 同步方式及网管105.4 系统相关设备的选型115.5 布线方式及设备安装位置设计126设计方案分析136.1 覆盖区域通信需求预测分析136.2 覆盖效果分析136.3 方案特点分析147设备安装说明147.1 主设备的安装147.2 光分路器的安装157.3 楼道布线的安装157.4 电源设备的安装167.5 其他事项的说明161某县锦绣花园住宅小区通信网络现状及市场业务需求分析伴随着光进铜退的发展，光纤已经越来越接近家庭，新的廉价、高速、安全、免维护的EPON网络以其巨大的优势已逐步成为中国有线通信网络双向化实现的主流技术。1.1某!锦绣花园小区通信

3、网络分布现状本文所述某县计划在锦绣花园小区建设EPON通信网络试点，该小区位于杨桥路，有四座高档高层（13层）住宅楼，包括邮局、医院、饭店、办公楼等住宅，终期用户近800户。主要应用基于EPON传输技术的FTTH接入，向客户提供高速上网、VOIP与IPTV等通信业务，客户以收费客户为主、免费客户为辅。EPON和GPON是未来大规模建设FTTH的两种主要技术，鉴于目前EPON技术己经基本成熟，有较多的厂家提供EPON设备，在国内外也有了较多应用，而GPON技术尚不成熟，只有极少数厂家能提供GPON解决方案，市场上的GPON产品比较少，产品也不够成熟，功能有限，因此本文采用EPON技术并选用性能稳

4、定的烽火EPON设备。1.2 某县目前通信市场竞争格局随着技术的发展以及传统通信业务的萎缩，通信运营商坚定不移地加速向能提供语音、数据、视频、移动等综合业务能力的新媒体运营商演进。光纤有线通信商用的脚步已悄然加快，哈尔滨、上海的光纤通信正式进入商用，长春、河南、北京已进入商用试验。当前光纤通信正在寻找一种适合中国国情的发展模式,一旦获得政策的允许及确立了合适的商务模型，将会在全国范围内快速发展普及，光纤通信发展的雪崩点正在临近。光纤通信业务仅仅是新媒体业务的一个代表，互联网通信等一系列新媒体方兴正艾，传统上有线通信运营商对城市通信业务的垄断很难长期维系，有线通信赖以生存的基础空间正被压缩。20

5、08年，酝酿已久的中国直播卫星已经发射。从目前政府的政策导向上看,我国直播卫星将与有线通信形成综合覆盖网，有线通信主要面向城市，直播卫星主要面向农村。但从国际市场的经验来看，直播卫星是传统有线通信业务最大的竞争者，在现有政策下，直播卫星将会压缩目前有线通信运营商在城乡结合部的用户，如政策发生变化，直播卫星将对城市有线通信用户造成巨大的冲击。1.3 某县锦绣花园小区进行EPON网络建设的必要性EPON解决方案在解决锦锈花园小区通信网络建设中具有独特的优势。通信网络选择EPON网，主要是基于几方面的考虑：从长远来看，现有的宽带接入技术已经无法满足带宽需求的高速增长，EPON技术以光纤为传输媒介，每

6、个ONU最大可支持1.25Gbps传输速率，未来还将提供2.5G甚至10G的带宽，可以满足小区用户未来的带宽需求。EPON系统可以覆盖10-20公里范围的接入点。传统点到点的光纤组网方式占用大量前端端口资源和光纤资源，而很多地方干线光纤已经不足而又不能扩展，使用EPON网络可以节省大量前端端口和干路光纤，EPON网络可以简化机房设施，也可以节省大量干线光纤及地埋管道的投资。EPON设备价格低廉，其OLT端口的价格仅为CMTS的十分之一，在提供相同带宽的情况下，ONU的价格也与cable modem相当，而且EPON设备价格仍在以较快的速度下降。同时，EPON网络为无源结构，网络整体性能均衡，工

7、程施工简单，可维护性好，也不存在HFC双向改造中的漏斗噪声问题，故障定位和处理简单。EPON网络具有良好的扩展性和升级能力，适合接入网的建设和发展特点。EPON系统具有良好的安全性保证，提供端口级的带宽控制和良好的业务质量保证（QoS）,具有高效的网络管理，使用集中统一的网络管理和业务管理系统。现在光纤非常廉价，在建设EPON网的同时，实现了光纤到楼，为下一步的光纤到户做好了充分的准备。将来无论什么新技术出现了，提前布的光纤都不会造成浪费。1.4 业务拓展前景分析现代技术的发展正改变着电视机的含义，未来的家用电器将朝智能化、网络化发展，家庭信息网络将成为家用电器的核心，家庭电视机将转变为未来家

8、庭信息网络的显示终端与娱乐终端。此时，电视机不再为有线电视网络运营商所独有,谁能够提供用户所需要的内容，谁就能在家庭信息网络中占据一席之地。2 EPON通信技术原理及关键技术2.1 EPON的网络结构目前，网络通信技术的发展呈现两大趋势：一是光线技术从主干网向广域网、城域网甚至局域网方向发展；另一个是从以太网向广域网喝城域网发展。两个趋势的融合导致了一种新的接入网技术以太无源光网络(Ethernet PassiveOptical Networks, EPON)的产生。一个典型的EPON系统由OLT、ONU、ODN组成。OLT(OptiCaILineTerminal)放在中心机房；ONU (Op

9、tical Network Unit)为用户端设备；ODN(OpticalDistributed Network )是光配线网；主要由一个或数个光分裂器(Splitter)来连接OLT和ONU,它的功能是分发下行数据并集中上行数据。OLT既是一个交换机或路由器，又是一个多业务提供平台，提供面向无源光纤网络的光纤接口。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS/SLA的不同要求进行带宽分配，网络安全和管理配置。光分裂器是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个光分裂器的分线率为2、4或8,并可以多级连接。在EPON中，OLT到ONU间的距离最大可达20km,

10、如果使用光纤放大器(有源中继器)，距离还可以延长。如图21所示。EMS图2-1 EPON网络结构图2.2 EPON工作原路在EPON中，数据采用正EE802.3的帧格式传输，长度最大可达到1518字节,比APON更有利于传输IP数据包，因为APON中传输的是53字节的信元，其中每个信元中都有5个字节的信元头和48个字节的净荷，如果用来传输长度最长可达65536字节的IP包，拆分的量大，不但费时而且网络流量的浪费也很严重。在EPON中，数据从OLT到ONU的传送（下称“下行”）和从ONU到OLT的传送（下称“上行”）是不一样的，这与IEEE802.3的以太网有点区别。如图2-2,上行方向OLT授

11、权各ONU的收发时间的长短，在OLT指定的发送时间里，ONU发送符合光千兆以太网物理层要求、速率1.25Gbps的比特率。EPON系统的上下行传输是双工作的。口唧|报头|有效负题质|ONUp=(g?3)/时原/ IEEE802礴 、ONU 团回2-2上行帧结构如图2-3,下行方向的传输与通常的光千兆以太网物理层传输一样，采用的是类似于以太网的广播技术，OLT发出的是以太网（信宿为各ONU）帧经过8B/10B编码后的连续的比特流；速率为1.25Gbps；到达光分路器被分路到各个支路光纤上，各支路光纤上仍是OLT发给所有ONU的比特流，但信号光功率/幅度由于分路而变小；ONU接收到OLT发给所有O

12、NU的比特流8B/10B解码后根据以太网帧前导码中的LLID （逻辑连接标识）取出本ONU的以太网送上层进一步处理。IEEE802.3W口口口便买II有效版I网IonuE*2-3下行帧结构2.3 EPON的关键技术（1） 系统同步系统同步是指由于EPON上行为多点到一点的拓扑结构，每个ONU发送时隙必须与OLT的系统分配的时隙保持一致，以防止各个ONU上行数据发生碰撞。ONU侧的时钟应与OLT侧的时钟同步。EPON时钟同步采用时间标签方式。在OLT侧有一个全局的计数器，下行方向OLT根据本地的计数器插入时钟标签，ONU根据收到的时钟标签修正本地计数器，完成系统同步；上行方向ONU根据本地的计数

13、器插入时钟标签，OLT根据收到的时钟标签完成测距。（2） ONU的自动识别ONU自动加入目的是通过系统的自动运行，不需人工干预的完成对新ONU的发现和注册，使新ONU能够自动加入到EPON系统而不影响其他ONU运行。（3） EPON中TDM业务的传输尽管数据业务的带宽需求正快速增长，但现有的电路业务还有很大的市场，在短期内仍将发挥其巨大的作用，在今后几年内仍是业务运营商的主要收入来源。所以在EPON系统中承载电路交换网业务，将分组交换业务与电路交换业务结合有利于EPON的市场应用和满足不同业务的需要。因此现在大家谈论的EPON实际都是考虑网络融合需求的多业务系统。EFM对TDM在EPON上如何

14、承载，在技术上没有作具体规定，但有一点是肯定的就是要兼容的以太网帧格式。如何保证TDM业务的质量实际上也就成为多业务EPON的关键技术之一。（4） EPON中信息安全的考虑根据IEEE 802.3 ah规定，EPON系统物理层传输的是标准的以太网帧，对此,802.3 ah标准中为每个连接设定LLID逻辑链路标识，每个ONU只能接收带有属于自己的LLro的数据报，其余的数据报丢弃不再转发。不过LLID主要是为了区分不同连接而设定，ONU侧如果只是简单根据LLID进行过滤很显然还是不够的。为此IEEE802.3ah工作组从2002年下半年召开的几次会议，专门讨论有关EPON的链路安全性的问题，包括

15、研究APON的G983建议中搅动机制，802.1X协议等，会议中另一个主要议题就是关于安全性的问题是单独放在EPON中解决，还是放到整个802体系中解决。最终会议决定单独成立一个任务组结合EPON的具体情况，负责整个802体系的安全性问题的研究和解决。3某县锦绣花园住宅小区EPON系统设计方案概述3.1 覆盖区域描述由于各个楼栋与县中心局的距离较远，而EPON传输距离可达数十公里，并且线路采用一个无源分路器实现多个行政村共享光纤，可大幅度降低光缆采购和建设成本，很好地解决了远距离的宽带接入需求。该方案可提供全业务的接入和承载能力，不但解决了该小区的电话通信需求，而且还提供宽带数据业务、CATV和IPTV等综合业务，并且先进的多LLID技术为全业务功能的服务质量保障、安全性、可管理性等方面的性能增强提供了完善的保障。组网简单，可靠性高，易于维护，接入速率高达1000M,完全满足农村当前和未来通信