东风小区GPON光纤接入网规划设计毕业设计.doc

东风小区GPON光纤接入网规划设计毕业设计.doc

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毕业设计

设计题目：

***东风小区GPON光纤接入网规划设计

北京邮电大学网络教育学院毕业设计任务书

姓名

***

学号

专业

计算机

职称

中级

所属教学总站/学习中心

***

通信

地址

***省******公司

邮政

编码

E-mail地址

电话

申请是√

学位否□

远程√

函授□

设计（或论文）题目

***东风小区GPON光纤接入网规划设计

选题背景（目前从事何工作，毕业设计选题与所学专业及从事工作有何关系）

指导教师、指导教师组

组长及成员姓名

职称

工作单位及所从事专业

联系方式

设计内容（要求详细到节，有学生独立完成的内容）：

[注意：

选题要结合学生实际工作。

要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。

学生在该设计中具体完成的工作：

主要参考文献、资料（写清楚参考文献名称、作者、出版单位）：

教

学

总

站

审

批

意

见

教学总站/学习中心：

（盖章）

年月日

网

院

审

批

意

见

审核教师签字：

北京邮电大学网络教育学院：

（盖章）

年月日

备注1、任务书由指导教师填写，一式三份；

2、“不通过，请重新申报”的原因如下：

（画○的项目）

A、本人具体设计内容不足，应增加设计内容；B、本人具体设计内容不明确，应以目录形式写明设计内容；

C、应加强理论分析；D、必须有具体的设计对象；E、雷同；（同学之间或其它方面雷同）

毕业设计（论文）中期报告

总站/学习中心

专业

学生姓名

学号

指导教师

设计（或论文）题目

本人在该设计中具体应完成的工作

1、简述毕业设计开始以来所做的具体工作和取得的进展或成果

2、目前存在问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排

3、指导教师对该学生前期研究工作的评价

指导教师签字：

年月日

4、中期检查意见

检查教师签字：

年月日

备注：

1、本表由学生填写，指导教师、网院及毕业设计工作指导小组签署意见。

2、本表由学生装订在论文中（任务书的后面）。

北京邮电大学网络教育学院

毕业设计评定表

学生

姓名

学号

专业

所属教

学总站\学习中心

毕业设计题目

毕业设计的评语：

指导教师：

（签名）

年月日

备

注

内容摘要

***东风小区综合客户接入新建工程一阶段设计。

建成后总户数达864户，小区共12幢楼，每栋楼6个单元6层一梯2户;另外还有一栋写字楼。

为了满足用户高带宽的需求，本期采用FTTH接入解决所以用户语音和宽带接入。

本文简要介绍了关于GPON的一系列基础知识和以GPON为接入方式的小区接入网规划。

本着实用的原则，综合考虑设备选型，ONU位置，IP地址分配，实现其可运营性。

并选定一个小区，进行完整的光纤接入网设计，达到学有所用的目的。

本文从以下几个方面说明GPON技术相对传统ADSL接入的优势，从运营商的建设方的角度出发，满足用户潜在需求，节约建设资金，提高接入速率。

关键词：

FTTH；GPON；光纤接入；OLT；ONU

目录

一、宽带接入网概述 1

二、东风小区宽带接入网建设需求分析 2

（一）东风小区网络现状 2

（二）建设宽带接入网的必要性 2

三、几种常用的宽带接入网技术 3

（一）ADSL技术 3

（二）HFC技术 4

（三）EPON/GPON技术 4

（四）FTTX+LAN和无线宽带接入 6

（五）接入方案分析选择 6

四、东风小区GPON光纤接入网规划设计方案 7

（一）接入网网络结构的设计 7

（二）设备选型 23

（三）网络容量的计算 12

（四）光功率分配的计算 13

（五）网络保护方式的设计 16

（六）网同步的设计 18

五、方案论证评估 19

***东风小区GPON光纤接入网规划设计

一.宽带接入网概述

接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。

其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为"最后一公里"。

由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。

接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式。

根据国际电联关于接入网框架建议（G.902），接入网是在业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列为传送实体提供所需传送能力的实施系统，可经由管理接口（Q3）配置和管理。

因此，接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI与用户相连，管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。

业务节点是提供业务的实体，可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。

SNI是接入网和业务节点之间的接口，可分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI。

支持单一接入的标准化接口主要有提供ISDN基本速率（2B+D）的V1接口和一次群速率（30B+D）的V3接口，支持综合业务接入的接口目前有V5接口，包括V5.1、V5.2接口。

接入网与用户间的UNI接口能够支持目前网络所能够提供的各种接入类型和业务，接入网的发展不应限制现有的业务和接入类型。

接入网的管理应该纳入TMN的范畴，以便统一协调管理不同的网元。

接入网的管理不但要完成接入网各功能块的管理，而且要附加完成用户线的测试和故障定位。

近年来，以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构，随着各国接入网市场的逐渐开放，电信管制政策的放松，竞争的日益加剧和扩大，新业务需求的迅速出现，有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展，接入网开始成为人们关注的焦点。

在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术。

光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。

在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。

光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。

接入网也称为光纤用户环路（FITL），它的光线路终端（OLT）可以设在交换局中也可设置在远端。

它的光网络单元（ONU）设在用户侧，光线路终端和光网络单元之间是由光纤连接。

ONU可以以多种方式连接用户，一个ONU可以连接多个用户。

根据与用户的距离，光纤接入网FITL又有多种方式，例如：

光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、以及光纤到路边（FTTC）等几种形式。

从光纤接入网是否有电

源分类，又可以分成无源光网络（PON）和有源光网络（AON）两类。

由于我们只讨论无源光网络，有源光网络就不做介绍了。

无源光网络（PON）技术是点到多点的光纤接入技术，由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）以及光分配网络（ODN）组成。

它的一般采用TDM广播方式、上行采用时分多址接入（TDMA）方式，并且可以灵活地组成星型、树形、总线型等拓扑结构。

而“无源”，是指ODN中不需要电子电源及有源电子器件，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其维护的成本相比较低，对雷电、磁场等环境因素的干扰影响不明显。

光接入网因为采用光纤作为传输媒介，具有传输距离长，传输容量大，抗干扰性强，衰减小，重量轻，等特点，是有线宽带接入技术的理想方案，代表了宽带接入网的发展方向。

二、东风小区宽带接入网建设需求分析

（一）***宽带网络现状

***现有宽带网络基本都是DSLM设备，由爱立信S800下连华为MA5600设备，由电缆到用户家，每个用户带宽最大到6M，由于受限与距离和电缆长度问题，有的用户最大带宽只能到3M。

越来越不能满足用户高带宽的需求。

东风小区小区是新建小区，位于***西同庆80#。

小区共有居民楼12幢，每栋楼6个单元6层一梯2户，因此东风小区共12*6*12=864户；临街有一栋7层写字楼，入住都企业用户。

由于东风小区的楼宇分布较为简单，用户数量较多,且基本为普通居民用户。

需要网络覆盖范围较小，所以光纤强劲的网络核心能为该小区用户网络保证充沛动力。

并且由于接入单元的数量较多，其管理工作较复杂，但是，设备的安全性也同样至关重要。

因此对于东风小区网络建设要考虑因素也相对较多。

（二）建设宽带接入网的必要性

通信行业是高科技密集的行业，技术的进步对通信业务市场的发展具有及其重大的影响。

从固定电话到移动电话，从电报传真到互联网的普及，无一不体现出技术进步的推动作用。

当然，技术的进步一定要建立在市场需求的基础上，否则将会被市场所遗弃。

当前，宽带化、分组化、个人化是未来通信技术的发展方向，与此相适应的光通信、宽带接入、数据通信以及移动通信等业务也正成为电信业务市场中发展最快的领域。

为满足数据和话音业务的需求，如何构造新一代的网络体系架构，现有网络如何向未来网络演进，如何选用网络标准等，是每一个运营商和设备供应商都关心的课题。

接入网对固网运营商来说是最重要的资产，一般占运营商设备投资的60～70%，运营成本上，接入网也占了绝大多数的费用。

目前的固网运营商主要以铜线接入为主，由于DSL技术接入距离的限制，每个接入点的接入用户数是很有限的，这就导致一个城市里固定接入网站点数非常多，导致维护和支撑费用的大幅上升。

而光纤接入比传统的双绞线的传输距离要长很多，比如基于PON的光纤接入网络传输距离可以达到20km，通过提高光发射功率或者延伸技术，距离可以达到60km，所以传统交换机时代的“大容量、少居所”的建网思路在光接入网的时代又回来了，但光接入TCO点覆盖的范围更广，容量更大，需要的站点数更少，甚至可以减少站点数量的80％。

所以，针对目前接入传送网存在的多局点的问题，精减节点成为运营商未来优化网络、节省网络投资和维护费用的重要举措。

三、几种常用的宽带接入网技术

（一）ADSL技术

ADSL主要用来传输不对称的交互性宽带业务。

和HDSL一样，ADSL也是力图提高普通用户线的高频传输能力。

所谓“不对称”指的是这类系统上行方向（从用户终端向交换机的发送方向）与下行方向（从交换机向用户终端的发送方向）的信息速率不对称。

其上行方向可传送64~384kbit/s的数字信号；其下行方向可传送1.5~6Mbit/s的图象和宽带图文信号。

传输距离可达3~4公里。

ADSL的主要用途是提供视频点播（VOD）业务。

每个6Mbit/s带宽的ADSL可传送2~3套MPEG-II或4套MPEG-I数字图象信号。

ADSL采用离散多频传输编码和无载波调幅、调相技术。

从技术角