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基于EPON的FTTH宽带光接入网设计.doc
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基于EPON的FTTH宽带光接入网设计.doc
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【摘 要】近年来随着互联网的普及和快速发展,人们日益增长的通信需求对通
信网络的交换和传输能力提出更高的要求(但骨干网传输速率和交换能力的提高
使得接入网成了整个通信网络的瓶颈。当前 ADSL 是我国主流的宽带接入技术(主
要提供普通上网业务、网吧业务、视频会议和企业专线业务,但随着 IPTV 和 VOD
等新型业务的发展,对接入承载网提出了很高的要求,而当前主流的 ADSL 带宽
已远远不能满足需要,因此具有高带宽和高稳定性等优点的光纤到户技术的发展
和应用成为了大势所趋。 本设计针对光纤到户接入技术主要进行了以下几方面
工作: 一 通过对 FTTH 概念的介绍,详细分析了包括多业务传送平台系统,点
到点以太网系统以及无源光网络技术,通过对以上光纤到户实现技术的对比,得
出了各种技术的优缺点及适用场合。 二 、本设计阐述了光纤到户接入实现的主
要手段 PON,并对 PON 的基本结构和分类进行了分析。通过对几种接入技术的比
较,得出了目前 EPON 是最为适合我国的国情,并且能在我国得到大力发展的接入
技术。三 重点介绍了 EPON 系统的参考结构、复用原理、协议栈、帧结构及对
外接口(为基于 EPON 的 FTTH 光纤到户接入的建设提供了理论上的支撑。四、结
合光纤到户接入技术和 EPON 原理(以及工程建设的相关要求、原则。本设计介绍
了 A 小区光纤到户建设的实例。
【关键词】无源光网络 EPON FTTH.
目 录
第 1 章 绪论......................................................................................................................................4
1.1 FTTH 的研究背景...............................................................................................................4
1.2 FTTH 技术发展的现状.......................................................................................................4
1.3 FTTH 技术的发展前景.......................................................................................................5
第 2 章 PON 技术的研究...................................................................................................................7
2.1 PON 的定义.........................................................................................................................7
2.2 PON 的基本结构.................................................................................................................7
2.3 PON 的分类.........................................................................................................................8
2.3.1 宽带 PON(BPON) ....................................................................................................8
2.3.2 以太网 PON(EPON) ..........................................................................................9
2.3.3 吉比特 PON (GPON) ..............................................................................................9
2.4 几种 PON 接入技术的比较.............................................................................................10
2.5 PON 的应用环境与发展趋势...........................................................................................11
2.5.1 PON 的应用环境....................................................................................................11
2.5.2 PON 的发展趋势....................................................................................................11
2.6 EPON 的参考结构 ............................................................................................................12
2.7.2 EPON 下行复用技术 .............................................................................................14
2.8 EPON 的协议栈 ................................................................................................................15
2.9 EPON 的帧结构 ................................................................................................................16
2.10 EPON 的对外接口 ..........................................................................................................17
2.11 PON 技术接入方式.........................................................................................................18
2.11.1 FTTx 定义.............................................................................................................18
第 3 章 FTTH 光纤到户技术研究...................................................................................................20
3.1 FTTH 的概念.....................................................................................................................20
3.2 各种光纤到户实现技术的分析........................................................................................20
3.2.1 多业务传送平台系统.............................................................................................20
3.2.2 点到点有源以太网系统.........................................................................................21
3.2.3 无源光网络技术.....................................................................................................22
3.2.4 光纤到户实现技术总结.........................................................................................22
第 4 章 FTTH 光纤到户建设实例...................................................................................................23
4.1 建设简介...........................................................................................................................23
4.1.1 建设地点................................................................................................................23
4.1.2 建设业务及其规模................................................................................................23
4.2 工程设计方案...................................................................................................................23
4.2.1 网络结构................................................................................................................23
4.2.2 OLT 设备的选择和安装........................................................................................25
4.2.3 ONU 设备的选择和安装.......................................................................................25
4.2.4 光分纤盒及光分路器的选择和安装....................................................................26
4.2.5 光缆布放及纤芯选择............................................................................................26
4.2.7 FTTH 配线光缆......................................................................................................26
4.3 EPON 接入业务配置 ........................................................................................................27
4.3.1 EPON 接入业务配置组网 .....................................................................................27
4.3.2 EPON 数据规划 .....................................................................................................27
4.3.3 EPON 业务配置流程 .............................................................................................28
4.3.4 EPON 业务配置操作步骤 .....................................................................................29
4.4 光功率预算.......................................................................................................................32
4.6 工作量及设备统计...........................................................................................................34
总结..................................................................................................................................................35
第 1 章 绪论
1.1 FTTH 的研究背景
近年来随着宽带技术的发展�大众对一通信网络日益增长的需求�对网络
的传输速度和交换能力提出了新的要求�提高骨干网传输速度和交换能力�提
高计算机的速度�使得接入网已成为在通讯网络中的瓶颈。虽然 ADSL 已成为一
种主流宽带接入技术�但 ADSL 却无法提供高清晰度或交互式视频服务。与其他
的接入技术相比�光纤接入的带宽能力是无法比拟的�若在通信网络中使用光
纤代替铜缆可以带来很多优势�消除电信网络的瓶颈�降低维护的成本�易于
业务整合提供新的业务,提高信号传送质量和可靠性等诸多好处。对于每个家庭
超过 100 兆字节的带宽�FTTH 被广泛认为是一个理想的综合接入解决方案。目
前一些国家都已开始进行对光纤到户的研究和商业开发。根据对国内及机遇。国
际市场的分析和预测,发展 FTTH 将成为未来 4-5 年内,将成为促进光纤到户中国
电信业发展的一个新的
1.2 FTTH 技术发展的现状
目前 FTTH 在国际市场上己经开始得到较大规模的商用,技术方面也趋于成
熟,呈现出良好的发展前景及市场价值。FTTH 建设在许多国家已经具有相当的规
模,其中日本是全球 FTTH 发展最为成功的国家,2002 年 1 月日本用户数仅为
1.2 万户�2004 年 8 月底已飞增至 160 万户,占宽带接入总数的 10%到 2006 年
第二季度末,日本的光纤用户数高达 631 万户,其在宽带用户市场中的份额就已
经占到 23.4%,仅次于 ADSL,成为日本第二大用户宽带接入技术,使日本一举成为
世界头号光纤用户大国。2010 年 3 月底达到 1980 万户,据推测到 2011 年末日本
的 FTTH 用户将达到 2430 万户。 韩国从 2003 年开始发展实地试验,2004 年韩国
提出了为期 6 年的 BCN 计划,该计划投入 804 亿美元建设遍及全国的通信网络。
2010 年 FTTH 普及率超过 53.5%,世界排名第一:2010 年底 FTTH 用户数达 980 万,
世界排名第三。 北美 FTTH 技术也在不断发展,至 2010 年 12 月已经有 2064 万个
家庭通达光纤,占北美家庭数的超过万的 20%。超过 700 万的家庭用光纤连接到
互联网�电话和 CATV 等业务。2010 年底北美的用户数超过 700 万。2010 年北美
宽带用户的下行速率平均增长了 34%。 欧洲在 2010 年 FTTH 用户及家庭覆盖增速
上升。欧洲老牌运营商正越来越多的参与 FTTH 建设,几乎都已经推出或计划部署
大规模的 FTTH 网络。欧盟 36 个国家包括俄罗斯有近 810 万 FTTH/B 用户。FTTH/B
家庭/建筑物覆盖数近 3300 万如果不包括俄罗斯在内, FTTH/B 用户数为 390 万,
家庭/建筑物覆盖数为 2230 万我国 FTTH 产业发展前景良好,虽然与世界上其他
国家相比,我国 FTTH 产业进展相对缓慢,但已经开始展现出良好的发展前景,我
国电信运营商对 FTTH 发展的兴趣越来越浓,目前我国不少地方如武汉、杭州、上
海等都己经纷纷开展了 FTTH/B 试点。
1.3 FTTH 技术的发展前景
FTTH/B 将在我国得到大规模的发展,理由主要有:
(1)极大的技术优势:光纤接入的带宽能力是其他接入方式无法媲美的,一
根常规单模光纤的可用带宽至少可达 30000GHZ,而最好的同轴电缆的带宽不超
过 1GHZ,微波的带宽不超过 300GHZ,光纤在带宽上相比其他的传输媒质的优势至
少高出了两个数量级,光纤的高带宽性特质,使得各种宽带业务和多媒体业务都
成为了可能,从而给各运营商提供了新的增值点和利润"光纤的另外一个优点是
抗干扰性和极高的稳定性,光纤信道接近于理想信道,不易受外界的干扰,误比特
率低,从而延伸了传输的距离,减少了中继站的建设,大大降低了投资成本
(2)FTTH 本快速下降:之所以 FTTH 得不到大规模的推广,其最主要的障就是
设备、材料的成本过高,但是随着近年来光通信技术的不断发展,光通信产品价格
不断下降,FTTH 的成本也因此得到进一步的下降。近年来,光通信产品价格迅速
下跌,光模块的价格与往年相比,己经由 1000—2000 元跌落到目前的 200—300
元。此外,光纤价格也在不断下降:PON 产品的成本从原来的 2500 元/线下降到目
前的 1500 元/线,同时,随着 FTTH 在我国的发展和应用的不断扩大, FTTH 的建设
成本还将进一步的下降,而 ADSL 等目前在广泛应用的接入方式的成本下降的潜
力已经不大了,如果 FTTH 的成本和使用费用能够和 ADSL 接近甚至达到相同的水
平,那无疑 FTTH/B 将扫清在我国大规模发展和应用的障碍,取代 ADSL 成为我国
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