小区EPON接入规划设计方案

毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 0 小区 入规划设计方案 第一章 绪论 随着信息社会的到来，人们对电信业务的需求日益增大。电信业务逐渐由过去的单一的语音业务发展到语音、数据、图像、多煤体等多种业务。电信网络的信息流量也空前高涨。这对提供业务的通信网络提出了更高的要求。 整个电信网的功能组成如图 示 ,包括交换网，传输网和接入网三大部分。目前的传输网已基本实现了数字化、光纤化；交换网也基本实现了程控化、数字化：与此同时接入网即人们通常所说的用户网则相对发展缓慢 。 图 电信网简单示意图 作为电信网的重要组成部分，接入网是信息传递通道的 “ 最后一公里 ” ，它主要解决如何将图像、数据、语音等多种业务综合传送到用户的问题。接入网在电信网中占有重要地位，不仅投资大，而且对当前及未来业务的发展及网络资源的配置利用有密切的关系。接入网的出现和不断发展，使整个电信网路的发展更加合理，网路资源的利用更加充分，同时也为不断出现的电信新业务奠定了技术基础。如何更好地实现接入网的数字化、宽带化、业务综合化，同时实现更低成本的接入解决方案，则是当今接入网发展所面临的主要问题。基于 以太网接入方式则是当前最经济，最有效的宽带接入解决方案之一。 基于千兆以太网的宽带无源光网络系统（ 当代网络技术发展的必然结果。 随着网络技术的日益发展，网络向客户提供的业务逐渐从分离的业务向 成综合的多媒体环境，可向用户提供从窄带到宽带的多种业务服务。现有的大部分业务是通过双绞线网传输，有线电视业务通过同轴电缆网传播。随着 术及计算技术的迅猛发展，核心网和用户网已经得到了如同雨后春笋般的发展。而建立一个新的与之相对应的毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 1 网络 “ 最后一公里 ” 的网络 ,成为网 络发展的迫切要求。为了有效满足社会对综合业务的需求，迅速开发一种能够大规模推广以降低成本、能够与 务紧密结合的以保护投资、能尽量有效地利用已有信息基础设施以减少重复投资、还能够便于未来网络升级的宽带业务接入网平台已成为摆在我国和其它各国面前的紧迫课题。 是利用 光网络结构实现以太网的接入。在光接入网技术中，无源光网络是一种很有吸引力的纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护 成本，是电信维护部门长期期待的技术。近几年，由于 迅速崛起，以太网取代 了最理想的链路层协议，而 为接入网物理层仍然是比较理想的，于是依据强强联合的原则，将链路层的以太网和物理层的 术结合在一起，有助于开发出新一代的无源光网络 具了无源光网络独特的网络结构优势和以太网的低成本优势。 现有以太网的兼容性因而容易被市场接受：以太网技术，是迄今为止最成功和成熟的局域网技术。 本上是与其兼容的。考虑到以太 网的市场优势， 太网技术也是不断更新和发展的。百兆 /千兆以太网是继承原来以太网的核心遗传因子，使得以太网的速率提高了一两个数量级。 将以太网最核心的最本质部分保存下来，添加多址接入和远距离传送的成分，使得传输距离和接入拓扑上取得突破。 在 现之前，已有称为 宽带 术出现，而且在 1998年由 由于技术复杂、成本高、带宽有限、 而 以太网为基础，具有低成本，高带宽，更适应数据业务传输等特点可以更彻底地解决宽带接入的问题。 链路层协议采用 链路层采用以太网协议，而它们都采用 为接入物理层，事实上， 在与 基础上，设法保留 以以太网代替 为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更宽业务能力的新的结合体 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 2 第二章 基本概念和原理 产生的背景 目前，网络通信技术的发展呈现两个趋势：一个是光纤技术从主干网向广域网、城域网甚至局域网方向扩展；另一个是以太网技术从局域网向城域网、广域网方向发展。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 ( 产生。它比 被业界 看好。以太网占有局域网绝大部分的市场份额 ,1999 年推出 1以太网标准 来 ,又于 2002 年推出 10以太网标准 一方面 ,合业务的更高要求。也正是看到了以太网在接 入网中的前景， 作组于 2000年 11月成立了 in 究组，专门从事以太网技术在接入网中应用标准的制订 ,旨在解决 “ 最后一英里 ” 网络瓶颈 ,于 2004 年 6 月正式颁布 。为了更加显示用户需求的重要性 , 通常所讲的 “ 最后一英里 ” (改称为 “ 第一英里 ” (。 网络结构图 图 一套典型的 既是一个交换机或路由器，又是毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 3 一个多业务平台，提供 频和电话网络间的接口。在下行方向，它提供面向无源光纤网络的光纤接口 ；在上行方向， 10了支持其他流行的协议，支持 及 2/48/192 等速率的 接口标准。 音的接入。 在 现网络管理的五大功能。如通过在 通过定义用户带宽参数来控制用户业务质量、通过编写访问控制列表网络安全控制、通过读取 获取系统状态以及用户状态信息等，还能提供有效的用户隔离。 理 供进入业务供应商的核心运营网络的接口，其管理职责包括全程故障查找、配置、计费、性能和安全功能。 无源设备，可以置于全天候的环境中，它分发下行数据并集中上行数据，一般一个 8、 16、 32。并可有多连接 在用户驻地侧 频转换为客户需要的形式，如以太网、 提供第二层和第三层交换功能，允许在 作原理 在 据采用 02. 3的帧格式传输，长度最大可达到 1518 字节，比 为 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 ，拆分的量大，不但费时而且网络流量的浪费也很严重。在 ，数据从 下称 “ 下行 ” )和从 传送 (下称 “ 上行 ” )是不一样的，这与 3的以太网有点区别。 帧结构。 如图 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， 宿为各 经过 8B/10率为 达 光分路器被分路到各个支路光纤上，各支路光纤上仍是 给所有 比特流，但信号光功率 /幅度由于分路而变小； 收到 8B/10逻辑连接标识）取出本 以太网送上层进一步处理。 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 4 图 行帧结构 如图 行方向 在 （除前导码外）、速率 下行传输是全双工工作的。 图 行帧结构 基于 新增 用于在 辑链接标识（ 立起来的逻辑链接的一种数字标识，每一个逻辑链接都会分配到不同的 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 5 技术特点 一种点对多点的光纤传输和接入技术。 O 和用户端使用有源设备外，在整个接入网络中都利用 现有的网络资源；使用无源设备。 的技术特点主要表现在 : (1) 用波分复用技术就可以完成上下行数据的传输，可大量节省光纤和中心局端所需的激光器数目 ,可以充分 (2)在局端到用户点的整个传输线路中不使用有源器件， 仅采用无源光分路器进行一点到多点的延伸，网络结构简单。无源光器件由于无需供电，无需建设专门的小区机房，可以加快建网速度，节省建网成本。无源光器件寿命长、可靠性高，也大大降低了长期的网络管理和维护的成本。 (3) 方便灵活。在已有网络基础上增加新的光网络单元 需从分光器处引出光缆到用户处即可，无需像其他系统那样，要中断业务、截断光缆、重新熔接。现有的 统只要更换终端设备，就可以使网络升级到 10 s 或者更高速率，满足将来发展的需要； (4) 理层编码方式采用 8 B /10 够提上下行对称的 1. 25一带宽基本能适应现在及将来 10 年内用户对带宽的需求，并且随着以太网技术的发展可以升级到 10 s 甚至 40 s 的带宽。高带宽和低成本使 (5) 格式与现有的以太网相兼容，无需传输协议转换就可统结构； 承载 现 大简化了系，实现综合 业务 (6) 音和视频应用，不仅能综合现有的模拟电视 、数据和话音业务，还能兼容未来的数字电视、 P 和 业务接入，使得运营商在同一个网络上就可以满足不同用户的需求，无需重复建设网络； 实现 (7) 络管理机制， 在中心局可以实现到网络末端设备的统一管理，提高维护效率，降低维护成本。 以对每个用户的带宽实现集中分配，用户的差别接入。 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 6 第三章 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。 有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。 局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高 提供非常高的带宽。 且随着以太技术的发展可以升级到 10Gb/s。 服务范围大。 一种扇出的结构来节省 务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活，服务有保证。 G/以实现用户级的 统支持的业务类型及需求分析 在诸多的 前能够在成熟程度、成本等各方面满足运营商要求业务的仍主要是 统观念认为， 单纯提供以太网业务的接入平台，对于多业务，尤其是对实时业务的支持能力比较弱，因而业界的许多 备是为支持纯数据业务设计的。显然，仅针对承载数据业务而设计的 产品很难满足运营商对于将 作为综合业务接入平台的要求，因此探讨基于 统实现多业务接入的相关技术是非常有意义的。 (1)数据业务：在为用户提供高带宽的数据业 务的同时，可采用 术来对整个系值带宽、提高系统的带宽利用率。 统带宽进行动态调配，使用户可以享用更高的峰 (2)语音业务：目前应用最多的仍然是普通电话业务 (其物理接口为 前，软交换技术的引入和普及将改变电话业务的提供方式，但是对用户而言，这种实现方式的改变将是透明的，接入网应能灵活适应这种变化。从今后的发展趋势毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 7 来看，各种智能终端将有可能逐步被市场接受，这些智能终端将直接通过 口接入，这需要相应的接入网能够提供具有 障能力的以太 网接入功能。 (3)视频业务：当前个人用户所使用的主流视频业务是由广电部门提供的 今后将迅速向 限于政策因素，上述业务和通信网络运营商关联不是很大因而目前各通信网络运营商真正关注的是 对于 入网主要负责提供业务所需的信息通道， 因而带宽问题是开展 外，相应通道的 (4)线业务： 线业务主要是指 务。从实际需求看，企业用户中存在对这种业务的需求，而个人用户则通常没有。 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 8 第四章 英民小区 于英民小区 1、组网指导思想 满足用户当前迅速增长的多种业务需求。提供网络能力、优化网络结构、加强网管 功能、完善支撑系统和业务平台，同时为应用层面的业务拓展提供基础保证。保证 网络的可靠性和可管理性。 2、组网基本原则 宽带光纤接入网规划应结合现有光缆网络结构，以近、中期相 结合为原则。在现阶区和城市内各区域发展不平衡，对业务需求不一，并且用户比较分散，呈现不确定性。考虑到占领市场和投资的经济，针对用户类型和地型特点，采用基于 种接入技术混合接入方式，实现现阶段的最优化接入。 选址原则 里就不再讲述。一般 点设置选址主要遵循以下原则： (1) 根据用户的分散程度、业务量大小和设备配置情况灵活掌握，在用户比较密集、业务量大的区域减少 点收容用户数量；反之，在用户比较分散、业务量小的区域增加小区节点收容用户数量 ； (2) (2) 对于实现 用户 接放置于家；对于利用 现 100 米；对于采用 用户，要与位置结合起 (3) (3) 减少铜线资源，节省成本，同时方便管理和维护； (4) 位置应便于光缆的出入； (5) 位置应便于布线，如要考虑部分高档办公室要求到布线美观等问题； (6) 位置应避免有腐蚀性气体、易遭雷击、高压输电线下及其它易遭破坏的地方 ，设备必须放在室内或配线箱内。 (1)尽量接近用户，同时靠近所连接的 中心位置，减少主干段光缆长度，节省成本； 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 9 (2)置的布置应要在考虑现有用户规模和业务量大小的同时，兼顾潜在用户的需求以及分散程度； (3) 置应便于光缆的出入； (4)位置应避免有腐蚀性气体、易遭雷击、高压输电线下及其它易遭破坏的地方，设备必须放在室内或配线箱内； (5)对于一些要求共享 护的节点，还要结合具体环境考虑相邻两个 间的距离，在考虑独立布 置 置的基础上寻求一个适当的结合点。 缆网络结构 在规划中，光缆敷设采用一步到位方式。宽带接入网网络结构的选择应结合宽带接入点分布的特点、跟帖情况及业务要求，综合考虑、适当选择。既要充分考虑到网络的经济性和技术性，又要顾及发展的需求，宽带接入网光缆网络结构，可以树型分支型为主，如采用 挂交换机的形式，下挂 以采用星型方式为主，小区节点到楼节点，楼节点到楼层节点或用户节点，构成有源星型结构，该结构的优点是：结构简单、容易规划。 于 术选用原则 (1)目前采用 (2)辅助接入方式的选用必须符合该接入地地形特点，充分考虑经济成本和升级、维护等各方面因素。 (3)辅助接入方式的选用还须考虑与以太网的兼容性， 必须与 入系统有可用的接口。 民小区 于以太网的无源光网络 组成部分 光网络单元 网络定位 接入层、汇聚层 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 10 注： 的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联 口之间的所有线路以及设施的总称， 不等同于分路器 ;包括分路器 ,线缆 , ,交接箱 ,分线盒等 ; 络结构设计 决定 络构架的要素： 1. 设置 2. 光分配点的设置 3. 设置 络的设计原则： 1. 经济实用 2. 结构简单： 网络可靠性高 施工效率高 便于运维和管理 3. 符合国情 参考要素： 1. 住宅类型及其特点 2. 网络路由的特点 3. 劳动力成本的特点 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 11 4. 建设模式与用户开通率之间的关系 署位置 集中设置：覆盖多个用户片区（一般小区或商业区），可简单对应机楼或大接入点；分散设置：覆盖单个用户片区，可简单对应小 区接入 ; 署示意图： 署位置比较 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 12 署建议 1 尽量利用现有机房（原有机楼或接入点）集中设置，尽量不 为 设置新建机房。现有机房须根据光缆路由就近位于接入网主干光缆（环）上 ; 2 小区 /接入机房已具备， 户容量较大的情况下，将 移到小区 /接入机房，以节省主干光纤的投资。但不建议为部署 新建接入机房 ; 盖区域 盖范围建议在 5内 ,考虑因素 : 1 通道损耗 ; 2 接入光缆网络的分层结构 ; 署建议 1 用 :选择将 置在大楼楼道或竖井内机柜、室外光交接箱等不同位置集中放置 ; 2 用，应尽量将 置 在用户家里，避免安装在门口或楼道内。对普通公众客户，可将 置在用户终端智能盒内提供保护，或者放置于桌面（采用光纤信息插座） ; 电； 1 原则上采用本地供电方式，尽量不采用远端供电方式 ; 2 引导运营商采用其新业务方式回避此问题 ; 3 特殊要求可以配置电池模块提供断电保护 ; 分光器部署 分光器部署原则 尽量一级分光 相对集中 靠近用户 （到 离比： 12:1 原则 ) 分光器部署位置 局端机房 小区机房 楼宇智能箱 光交接箱 分光采用一级分光集中 部署模式为宜 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 13 一级分光位置 一级分光图示 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 14 二级分光 原则：组网尽量采用一级分光方式、不超过二级分光方式、集中设置并尽量靠近用户 ; 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 15 络规划部署 高速率用户数 需要提供的业务： 1） 1 路高清 2） 2 路标清 ） 高速上网 4） 2 路 音业务 用户带宽 16M; 保证高速率客户各业务的服务质量， 单个 下带的宽带用户数最大为 128 户 中低速率用户数 需要提供的业务： 1） 2 路标清 ） 高速上网 3） 2 路 音业务 用 户带宽 8M 保证高速率客户各业务的服务质量， 单个 下带的宽带用户数最大为 512 户 链路衰减计算 通道模型 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 16 链路衰减 规范允许衰耗范围 :上行（ 1310 025 下行（ 1490 025 1)光纤衰减取定： 1310长时 取 490长时 取 程计算通常按照 ) 光活动连接器插入衰减取定： 3) 光纤熔接接头衰减取定： 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值： 个接头； 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为： 个接头； 4) 冷接子双向平均值 个接头； 分光器典型插入衰减参考值 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 17 光纤富余度 ) 当传输距离 5 公里时， 不少于 1 2) 当传输距离 10 公里时，不少于 2 3) 当传输距离 10 公里时，不少于 3 毕业设计（论文）：英民小区 入规划设计方案 18 第五章 后期工程故障及维护方法 维解决方案分类： 景运维解决方案包涵设备管理、设备开通、业务发放、远程监控、故障告警、诊断和排障、网络安全、性能统计等方面。 设备管理方面：设备集中、统一管理；管理系统操作简单、性能优异、易用性良好。 设备开通方面：设备即插即用，配置工作量少；管理地址易规划、易配置；设备出现故障后，更换工作量小。 业务发放方面：业务集中、批量、快速发放；支持多种业务配置、发放包括数据业务、窄带业务、 务等。 故障告警、诊断、处理方面：故障及时预警、故障远程诊断、故障远程处理，减少现场排障的人工投入。 网络安 全方面：设备远程监控、设备认证、端口定位、用户绑定和反查。 故障告警、诊断和恢复 障告警、诊断和恢复 在 用场景中，常见故障有 : 1) 线路故障：如断纤，线路老化，连接器松动等； 2) 设备故障：发光功率过高，过低，激光器老化， 口故障，电源故障等； 3) 功能故障：业务中断； 故障处理流程 : 1) 发现故障，故障可能来自用户申诉，也可能来自系统的告警； 2) 查询故障告警，初步分析是否设备故障，比如，大面积 警还是个别 警； 3) 个别 警，则需要查看该 前的告警和设备状态，得出 故障或 故障 4) 如果是大面积 警，则要先判断是否主干线路是否故障，或是流氓 流氓 们需要根据情况进行进一步诊断