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1、北京邮电大学网络教育学院毕 业 设 计设计题目：凯旋城小区D座光纤接入网规划设计入 学 年 月_2009年10月姓 名_傅 建 鹏学 号_0611101427专 业_通 信 工 程总站/学习中心_直 属 站 指 导 教 师_毛 京 丽 完成时间_内容摘要本论文完成了对凯旋城D座接入网络规划设计。设计中对凯旋城D座的用户业务需求量、建设光纤接入网的可行性及必要性、光纤接入网的基本理论知识、EPON网络的网络保护的设计、EPON网络网同步的设计、小区放置ONU位置的设置及ONU容量、光纤中继距离的计算及说明。本次所设计的凯旋城D座，接入方式依照EPON FTTH组建模式设计而成，楼宇采用一级分光方
2、式，充分满足了凯旋城D座家庭客户对于语音及宽带业务的需求，结合EPON网络接入方式的特点并可依据用户需求加以调配。目 录一、凯旋城小区D座业务预测4(一)本设计所设计范围的用户群状况4(二)现行用户接入方式及接入业务状况4(三)业务发展预测4二、建设接入网的可行性和必要性4(一)建设接入网的可行性5(二)建设接入网的必要性5三、光纤接入网的基本概念5(一)光纤接入网的参考配置和应用类型6(二)光纤接入网的业务支持能力7(三)光纤接入网的基本拓扑结构8(四)光接入网的优点与劣势9(五)EPON接入技术101、EPON技术特点102、EPON的优势103、网络结构104、EPON关键技术难点11四
3、、凯旋城小区D座光纤接入网规划设计方案13(一)接入方式的选择13(二)接入网网络结构的设计15(三)接入网设备的选型161、局端OLT：AN5116-02设备162、远端ONU:华为HG813E193、ODN：科毅PLCB232-2-2-15-220(四)ONU位置的设置及容量的计算21(五)光纤中继距离的计算221、光纤中继距离设计算法：222、所选用设备的设备参数243、凯旋城D座光纤中继距离的计算25(六)SDH网络保护方式的设计261、自愈的概念262、业务保护方式263、凯旋城D座网络保护方式设计EPON系统27(七)网同步的设计301、EPON系统同步的概念302、EPON系统实
4、现同步的方法30(八)IP地址规划321、IP地址基本概念：322、IP地址的分类：32五、设计方案论证、评估33一、 凯旋城小区D座业务预测 (一) 本设计所设计范围的用户群状况欧陆经典凯旋城定位于欧式古典建筑，总占地6.09公项，总建筑面积为25万平方米，由七幢高楼组成，产品分为高档住宅、商住型高档公寓、酒店式公寓和商业四大部分。总户数为1200余户，近二十余户型，商业面积约3万余平米。本设计针对欧陆经典凯旋城D座住宅型公寓进行设计，此楼共18个楼层，每层4户，共计72户。(二) 现行用户接入方式及接入业务状况凯旋城D座尚无任何运营商接入，无电信运营商业务开通。(三) 业务发展预测凯旋城D
5、座属住宅楼性质，共18个楼层，每层4户，共计72户。按每户2部电话2部宽带设计，可满足144部语音及宽带业务需求。二、 建设接入网的可行性和必要性(一) 建设接入网的可行性光纤接入网，特别是FTTH光纤接入网，具有频带宽、容量大、信号质量好、可靠性高、可以提供多种业务乃至未来宽带交互型业务、是实现B-ISDN的最佳方案等优点，因而被认为是接入网的发展方向。在我国城市地区除了个别发达的城市外，光纤接入网的发展应以光纤到大楼为主，尽量实现光缆通达全部大楼。在此基础上，根据现有铜缆的使用情况，逐步、稳妥地将光纤由光分支点向普通住宅用户延伸。整个光纤接入网的规划、建设和发展均应适度超前于用户的实际需求
6、。只有紧紧抓住对于数据和多媒体新业务要求高、经济实力有保证的电信大用户，促使其充分利用已建成的光纤接入网络，才能提高现有光纤接入网的利用率，并进一步积累资金，逐步发展、完善，最终能够面向普通用户，满足所有用户对于通信带宽的较高要求。这将是一个循序渐进的发展过程。(二) 建设接入网的必要性近年来,核心网上的可用带宽由于SDH的发展而迅速增长,用户侧的业务量也由于Internet业务的爆炸式增长而急剧增加,作为用户与核心网之间桥梁的接入网则由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展。骨干网上的巨大带宽如果得不到充分利用，也是一种投资的浪费。因而，接入网的宽带化成为亟待解决的问题。尽管
7、在接入网的建设中存在不少的争议问题，但毋庸置疑的一点是：发展光纤接入是解决接入网宽带化的最根本和行之有效的办法,光纤应尽量向用户延伸，尽量靠近用户。光接入网由于频带宽、容量大、扩容升级方便、运维费用低、质量高，从而适合高速数据和宽带业务的发展。当前其发展的主要目标是用光纤作传输媒介，经济地提供基于STM的窄带综合数字业务和CATV宽带业务，同时还要考虑到将来能顺利过渡到基于ATM的宽带综合数字业务。经过近十年的快速发展,我国公用通信骨干网和城市局间中继线路网基本实现了光缆化和数字化.而用户接入网仍是窄带模拟方式,因而成为通信网发展中的瓶颈,加快采用宽带数字传输技术,发展光纤接入网络已成为必然趋
8、势。三、 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，泛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）和无源光网络（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，再经过基群复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是由光纤和光分路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的方案。(一) 光纤接入网的参考配置和应用类型
9、ITUT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，如图3-1所示。 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和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
10、务。ODN是无源光元件（如光纤光缆、光连接器和光分路器等）组成的纯无源的光配线网，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(用少)。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ODN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，还要完成对语声信号的数/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
11、和用户设备提供适配功能，具体物理实现则既可以包含在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3-2所示的三种基本应用类型。(二) 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）；n64kbit/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
12、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。图3-3 星型结构用户端局用户用户用户用户(三) 光纤接入网的基本拓扑结构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
13、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 Antenna TeleVision，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 Optical Network，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
14、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。本地交换机以PON为基础的树型-分支结构，十分适合那些目前仅有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： 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。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。图3-5 环型结构(四) 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
