基于GPON的光纤接入网设计Word格式.docx
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本论文首先从宽带接入技术的发展出发,介绍了目前几种主流的FTTx技术以
及PON技术的发展和种类,分析了FTTx网络的各个组成部分的作用,指出了
GPON技术的优势。
其次介绍了GPON的结构原理,重点研究了GPON的关键
技术、应用模式,组网方式及设备类型,分析了GPON的上下行帧结构、业务
承载能力以及QoS技术等。
最后以一个小区用户业务需求为案例,提出了基于
GPON的小区FTTH解决方案,通过FTTH组网设计、小区GPONFTTH总体设
计、ODN建设方案、光分路比的选取,成本、设备选取、传输损耗和业务带宽
提供等方面,体现小区GPON接入的可行性,指出GPON是目前三网融合、光纤
到户的最佳解决方案。
【关键词】FTTx技术吉比特无源光网络关键技术设备光纤到家解决
方案
II
ABSTRACT
GPON(GigabitPassiveOpticalNetwork)technology,whichbasedontheITU-TG.984.xstandard,isanewgenerationbroadbandpassiveopticalaccessstandards.ItisoneofthehottechnologiesforFTTximplementation.Comparedwiththeexistingtechnologyofaccessnetwork,GPONoffersthefollowingfeatures:
highbandwidth,hightransmissionefficiency,highextinctionratio,longtransmissiondistance,widecoverageandrichuserinterfaces.AndGPONcansavealargeamountoffiberresourcesintheaccesslayerfeedersectionforISPs,providingQoSguaranteesonvariousbusinesstypes.GPONalsoprovidesprotectionmechanismsontheaccesslevelandcompleteOAMfunction,whichensuresopticalfiberautomaticswitchingtimelessthan50ms.Accordingtotheseadvantages,GPONisconsideredasanidealtechnologytoimplementbroadbandaccessnetworkservicesandintegratedtransformationbymostISPs.
Thispaperstartsfromthedevelopmentofbroadbandaccesstechnology.SeveralmainstreamFTTxtechnology,thedevelopmentandcategoriesofPONtechnologyare
introduced.ThefunctionsofeverypartofFTTxnetworkareanalyzed.The
advantagesofGPONarepresented.Then,GPON’sstructureprincipleisintroduced,
andkeytechnology,applicationmode,networkwayanddevicetypearedetailedstudied.TheframestructureoftheuplinkanddownlinkofGPON,businesscarryingandQoStechnologyareanalyzed.Finally,aFTTHsolutionsbasedontheGPONforaresidentialisproposed.ThroughtheFTTHnetworkdesign,residentialGPONFTTHgeneraldesign,ODNbuildingprogram,selection,cost,equipmentselectionandbusinessbandwidthprovision,reflectsthefeasibilityofresidentialGPONisreflected.GPONispointedtobethebestprogramfortriple-playandFTTH.
【Keywords】FTTxGPONKeytechnologiesEquipmentFTTHsolutions
III
前
言....................................................................................................................................
.........-1-
第一章宽带接入技
术.................................................................................................................-3-
第一节宽带接入技术的概
述....................................................................................................-3-
一、
xDSL................................................................................................................................
-3-
二、Cable
Modem...................................................................................................................-3-
三、吉比特以太
网..................................................................................................................-4-
四、无线接
入..........................................................................................................................-4-
五、光纤接
第二节光纤在接入网中的延伸
——FTTX...............................................................................-5-
一、FTTx的系统结
构............................................................................................................-5-
二、FTTx技术分
类................................................................................................................-6-
三、FTTx技术的应用类
型....................................................................................................-6-
第三节无源光网络
——PON....................................................................................................-8-
一、无源光网络的概念及结
构..............................................................................................-8-
二、PON的种
类.....................................................................................................................-9-
第二章下一代宽带光接入网
——GPON..................................................................................-11-
第一节
第二节
第三节GPON的简
介...........................................................................................................-11-GPON的系统结构...................................................................................................-11-GPON的关键技术...................................................................................................-12-
一、GPON的传输复用方式及帧结
构................................................................................-12-
二、GEM封装技
术..............................................................................................................-17-
三、动态带宽分配
(DBA)...............................................................................................-18-
四、层次化QoS技
术...........................................................................................................-18-
五、TDMoGEM技
术...........................................................................................................-19-
六、GPON安全技
术.........................................................................................................-19-IV
第四节GPON在FTTX中的应用模
式................................................................................-21-
一、FTTB应用模
式.............................................................................................................-21-
二、FTTH应用模
第五节GPON组网方
案.........................................................................................................-22-
一、星型方
式........................................................................................................................-22-
二、树型方
三、总线方
式........................................................................................................................-23-
第六节GPON设备类
型.........................................................................................................-23-
OLT................................................................................................................................
-23-
二、
ONU...............................................................................................................................
三、ONU的PoE功
能.........................................................................................................-25-
第三章小区GPON接入设计方
案............................................................................................-27-
第一节GPON接入的可行
性.................................................................................................-27-
第二节FTTH建设的可行
性..................................................................................................-28-
第三节小区GPON接入方
案................................................................................................-29-
一、小区项目概
况................................................................................................................-29-
二、解决方
案........................................................................................................................-29-
(一)FTTH组网方
案.........................................................................................................-29-
(二)GPONFTTH建设方
案.............................................................................................-30-结
论....................................................................................................................................
.......-35-致
谢....................................................................................................................................
.......-36-参考文
献....................................................................................................................................
...-37-缩略
语....................................................................................................................................
.......-38-附
录....................................................................................................................................
.......-40-
一、英文原
文..........................................................................................................................-40-
二、英文翻
译..........................................................................................................................-43-
V
前言
在经济飞速发展的今天,全球化信息已经成为不可阻挡的趋势,宽带接入的发展
已不能仅仅停留于纸面上,刚性需求已经摆在眼前。
2010年4月,国家发改委等七部委联合出台了《关于推进光纤宽带网络建设的意见》,其中明确指出;
“到2011年,光纤宽带端口超过8000万,城市用户接入能力平均达到8Mbit/s以上,农村用户接入能力平均达到2Mbit/s以上,商业楼宇用户基本实现100Mbit/s以上的接入能力。
”此项政策为中国宽带接入市场的发展奠定了良好基础,“光进铜退”、“百兆光纤入户”已成为现在国内宽带接入市场发展的方向。
自从1987年英国电信公司的研究人员提出了无源光网络(PassiveOptical
Network,PON)的概念开始,接入网技术从此进人了一片新的天地,尤其是在1995年FSAN联盟定义一个通用的标准后,不少设备制造商投资开发PON相关产品,运营商积极关注PON的应用。
因此,PON得到了极大的发展,业界公认PON代表了未来接入网的发展方向。
PON先后出现了ATM无源光网络(ActiveOptical
Network,APON)、以太网无源光网络(EthernetPassiveOpticalNetwork,EPON)、吉比特无源光网络(GigabitPassiveOpticalNetwork,GPON)三种技术。
APON技术由于承载协议复杂、业务效率不高