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1、.EPON技术在高档住宅小区接入网的应用内容摘要：文章首先介绍了口前住宅小区接入技术现状,论述了EPON技术原理及在高档住宅小区应用EPON技术的优势,提出了布高档佳宅小区应用EPON技术实现宽带接入的组网方案。关键词：EPON 接入网 ONUApplication 0f EPON technology in high-end residentialDistrict access networkAbstract:The paper first describes the current situation of access technologies which applied in resi
2、dential district,then analyses the advantage of the basic principles and applications of EPON technology in the highend residential district,and at length it introduces two broadband access network technology progeams which applies EPON technology of high-end residential district.Keywords:EPON acces
3、s network ONU目 录前言41 高档住宅小区接入网技术现状41.1 ADSL接入技术41.2 Cable Modem接入技术41.3 FVIX+LAN接入52 EPON技术原理52.1 EPON网络结构52.2 EPON技术实现63 EPON技术在高档住宅小区应用的优势83.1 带宽分配灵活83.2 运营成本低、易于管理维护83.3 支持多种业务的开展83.4 多网融合84 EPON与ADSL和LAN的分析对比84.1 与ADSL的比较84.2 与LAN接入的比较105 EPON技术115.1 FTTH模式115.2 FTrB+LAN方案126 结束语12参考文献14附录：缩略词表1
4、5EPON技术在高档住宅小区接入网的应用前言在经济飞速发展的今天,全球信息化已经成为可阻挡的趋势。随着用户的业务需求提高,运营商竞争力提升以及业务发展需求,接入网所采用的以铜缆为传输媒质,以ADSL或LAN接入的传统模式,已经不能满足需求,并且高档住宅小区用户对信息网络系统有较高的要求,由于传统接入网传输带宽的能力有限,无法满足高端用户对高清视频、高速上网、视屏监控、voIP f网络电话业务1、IPTv f视频业务)等高速率宽带业务需求。EPON作为一种新型的光纤接入网技术,可以使小用户获得语音、数据的高品质接入网络服务,然成为现代高档住宅小区首选的宽带接入技术,也是实现“三网融合”的主流宽带
5、接入技术。1 高档住宅小区接入网技术现状目前我国宽带高速骨干网的规模在不断扩展,骨干带宽已经达到2.5Gb/s、l0Gb/s甚全更高。而用户接入网的现状却小能跟上网络整体的发展规模,成为用户接入的瓶颈。目前各电信运营商在住宅小区采用的接入方式主要有以下几类:一是基于铜缆的ADSL接入,二是基于HFC网络的CableModem接入,三是基于光纤、LAN 的FTIX 十LAN局域网接入。1.1 ADSL接入技术ADSL接入技术是一种以铜质双绞线为传输媒介的点到点的传输技术,也是应用最广的XDSL技术。它能够在现有的普通电话线上,通过采用调制技术和频分复用技术,实现数据传送与电话的语音业务共存于一条
6、电话线上,是一种“两网合一”(电话网、宽带网)、用户独享宽带的“在线”接入方式。虽说ADSL接入速率可支持流媒体与视频点播,但高清晰度画面传输时,ADSL能流畅进行,并且ADSL的速率受线路和线路质量的影响大,理论最大下行速率只能达到8Mbit/s,而用户到数据通信公司局端设备的距离也不能大于3kin,这就制约了刚络多媒体业务的发展。1.2 Cable Modem接入技术Cable Modem接入方式是一种通过有线电视网络实现高速接入Internet的一种宽带接入技术。它通过分离的信道对下行和上行通信提供网络接入,在不影响原有的有线电视信号传送的基础上,利用闭路线缆的一个频道进行数据传送。其理
7、论传输速率可达到上行10Mbps、下行40Mbps。虽然理论传输速率很高,但是由于下行速率和上行通道是由住宅小区住户共享的,小区住户上网人数越多,每个用户动态分配到的带宽就越窄、传输速率就越低,必须进行双向HFC网改造。1.3 FVIX+LAN接入FVIX+LAN接入方式是利用光纤和五类网线方式实现用户共享带宽的宽带接入方式。它是一种语音与数据分离、完全基于IP的宽带接入方式。其所有网络节点设备均为以太交换机,因此用户端不需要任何调制设备,需一台带有络接口卡的PC机即可上网。这种接入方式但用户投资少、而且网络可靠稳定,支持各种多媒体网络应用。通过FITX+LAN方式实现远程教学、办公,视频会议
8、、VPN等业务,高档住宅小区住户大多为高端用户,利用EPON技术是实现FTIX+LAN 的有效网络解决方案,它小仅能够使小区用户获得语音、数据的高品质接入服务,而且又能利用EPON技术的无源、单弦复用,提供新增多样业务的特点,给运营商节省成本,因此EPON技在高档住宅小区表现出较大优势,成为运营商大力推广的接入刚技术。2 EPON技术原理EPON(以太网无源光网络)山IEEE802.3 EFM提出,是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,利用PON的拓扑结构实现了以太恻的接入,从而实现了在以太网上提供语音、数据、视频等多种综合业务的宽带接入技术。2.1 EPON网络结构一
9、个典型的EPON系统网络结构山光纤线路终端(OLT)、光分配网络(ODN)、光络单元(ONU)组成f如图1所示1,采用树形拓扑结构。使用上行波长1310nm,下行波长1490nm,上下行速率为1.25Gb/s的双向PON,为用户提供分配数据、语音和IP交换式数字视频(SDV)业务。若增加1550nm波长可以用来传递电视信号,就可以给用户提供数据、语音和视频多业务的一线接入。图2.1-1 EPON网络结构图2.1.1 OLTOLT放在中心机房,既是一个交换机或路山器,又是一个多业务提供平台。在下行方向,OLT提供面向无源光纤网络的光纤接口;在上行方向,14OLT提供多个1Gb/s和10Gb/s的
10、高速以太接口,并支持WDM 传输。为了支持其他流行的协议,DIX 还支持ATM、FR 以及多种速率的SDH/SONET的接口标准。OLT通过支持TI/E1接来实现传统的TDM 话音的接入。在EPON 的统一网管方面,OLT是主要的控制中心,运营商不仅可以通过中心管理系统对0LT、ONU 等所有网络单元进行管理,而且可以根据用户需求灵活分配带宽。2.1.2 ODNODN 由无源光分路器和光纤构成,其功能是分发下行数据并集中上行数据。POS是无源光分路器设备,它不需要电源,可以置于全天候的环境中。一般一个POS的分线率为2、4、或8,并可以多级连接。2.1.3 ONUONU 为用户端设备,为用户提
11、供EPON的接入功能,选择接收OLT发送的广播数据;响应OLT发出的测距及功率控制命令,并作响应调整;对用户的以太网进行缓存,并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送:实现其他相关的以太网功能。根据光网络单元(ONU)所处位置的不同,EPON 的应用模式又可分为光纤到家(F1TrH)、光纤到办公室(VI3O)、光纤到路边(n C)、光纤到大楼(F叩B)等多种类型。2.2 EPON技术实现2.2.1 下行传输EPON下行方向(从网络到用户)传输原理如图2所示,OLT发出的以太网数据包经过一个无源光分路器传送到每一个ONU。在下行方向,采用广播传输方式,OLT广播数据包、目的ONU有选择地提取属于
12、自己的数据,丢弃其他用户的数据。图2.2.2-1 EPON 下行传输2.2.2 上行传输EPON在上行方向(从用户到网络) 传输原理如图3所示,上行传输采用时分复用多址(TDMA)方式。EPON上行帧按照严格的时间顺序分配给一01103 终端用户_3个ONU,各个ONU发送的上行数据包,以TDM方式复合成一个连续的数据流,通过光分路器耦合进入光纤传输。时隙是同步的,保证从每个ONU发往上行的数据包不发生重叠和碰撞。特定OIIU发来图2.2.2-1 EPON上行传输3 EPON技术在高档住宅小区应用的优势3.1 带宽分配灵活EPON可以根据用户需求,灵活配置带宽,可以为用户提供上下行对称的千兆速
13、率。下行采用针对不同用户加密广播传输方式共享宽带,上行采用时分复用共享宽带,能充分满足高档住宅小区用户对带宽的不同需求和安全保密性的要求。3.2 运营成本低、易于管理维护EPON采用点到多点的结构,实现了在一根光纤上双向传输,只需要增加ONU数量和少量光纤就可方便地对系统进行扩容升级,是有效汇聚众多用户的经济方案。它采用PON结构,OLT位于局端机房,在网络中采用光纤、光分路器等光无源器件,无需用有源设备维护人员,易于管理维护,降低运营维护成本。3.3 支持多种业务的开展宽带上网,固话、有线电视、Ifrrv、NGN 等,EPON系统对每个用户进行带宽的静态/动态分配,带宽分配灵活,保证用户的Q
14、oS。3.4 多网融合EPON技术支持宽带上网、广播电视网、电信网的接入,实现三网合一。随着国家“三网融合”的政策以及加快光纤宽带网络建设指导意见的出台,EPON作为实现的有效途径,定会吸引更多的对于网络业务品质要求高的用户。4 EPON与ADSL和LAN的分析对比4.1 与ADSL的比较ADSL经过近几年的大力发展，目前已经成为最普及的宽带接入手段。通信信息研究所的一项调研显示，截至到2007年底，我国的ADSL用户将达到2000万，在宽带用户中所占的比例接近80。ADSL利用传统的电话线的高频部分传送宽带数据，充分利用了固网运营商已有的铜线资源，对中国电信和中国网通这样的运营商来说，是发展
15、宽带接入的一种必然选择。目前国内提供的ADSL业务主要为512Kbps到2Mbps的下行带宽，主要应用为公众上网。然而随着各种新业务，尤其是视频业务的兴起，用户的带宽要求越来越高，新的宽带业务需求随之而起。目前，各ADSL设备制造商都已开始提供基于ADSL22+标准的新版本产品，和普通ADSL相比，ADSL2+的传送速度增加了一倍，近距离时速率超过26Mbps，可轻松承载视频等高带宽业务；ADSL2+的最远传送距离增加了一公里左右，有效解决目前局方普遍头痛的超长距离用户的覆盖问题。这在一定程度上解决了新业务所要求的带宽问题。然而，ADSL的带宽严格受到传送距离的限制，较高的带宽只能在短距离实现。而目前国内多数城市都是采用较大的端局覆盖半径5、6公里左右甚至更远的用户，要普遍实现对用户较短距离的接入是很难实现的。一种办法是增加端局的密度，但这会造成极大的设备、空间投入和运营开销
