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毕业设计
论文题目基于EPON的FTTB企业综合业务解决方案
年月日
摘要
经济全球化的发展，网络已经成为必不可少的工具。进入21世纪以来,全球宽带接入网进入了大发展阶段。我国宽带接入网在近两年发展也十分迅速,当前主要应用的宽带接入技术有ADSL、LAN、MSTP以及传统专线接入等。虽然以ADSL 为代表的宽带接入技术基本解决了数据接入的问题，但已经不能满足人们多样化的要求。EPON在原有光纤网的基础上又有自己独特的优势。以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。（TDMA）共享带宽，高速宽带，充分满足接入网用户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽。但是仍需要EPON的本地光纤接入网的设计技术的改进以满足人们的需要。
关键字：FTTB EPON 解决方案
目录
一、PON技术和FTTB技术的概念 (4)
1.1 PON技术的概念 (4)
1.2 FTTB技术的概念 (5)
二、光纤到户（FTTB）的研究现状 (5)
三、运维改造与企业电信业务的需求 (5)
四、企业综合业务接入网络规划设计及优势 (6)
4.1 EPON的上下行技术 (6)
4.2 EPON技术优势 (7)
五、企业综合接入的需求 (8)
5.1 需求概述 (8)
5.2 企业综合接入网方案的设计原则 (8)
六、某企业EPON工程实例 (9)
6.1 项目方案 (9)
6.2 设备介绍 (10)
七、结论 (10)
绪论
无源光网(PON)是通过用户端的光网络单元(ONU)接入语音、数据和有线电视，并采用光纤传输技术来完成从用户端到市话端局或远端交换模块之间传输的接入系统。无源光网的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装，真正解决接入网“最后一公里”的问题。EPON（以太无源光网络）
是一种新型的光线接入网技术，它采用点到多点的结构，无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务，在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入，因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高宽带；扩展性强，灵活快速服务重组；与现有以太网的兼容性方便的管理等。现如今我国经济的高速发展,各地城市的迅猛建设,使光纤到户（FTTB）为越来越多的人所青睐，在这样的背景下，研究这样的课题的意义也就不言而喻了。
一、PON技术和FTTB技术的概念
1.1PON技术的概念
（1） PON系统的工作原理
作为一种树状结构的光网络，PON采用点到多点拓扑结构。PON系统由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)构成。ODN 全部采用无源器件，不含有任何电子器件及电子光源，包括光纤和光分路器或耦合器，用于连接一个OLT和多个ONU。OLT到ONU的传输(下行方式)采用TDM广播方式，连续不断地将信息传输给每个ONU。ONU到OLT的传输(上行方式)采用TDMA(时分复用)方式，各ONU只有在OLT分配给自己的时隙内将信息传输给OLT。
(2) PON技术的分类比较
无源光纤网络PON消除了局端和用户端之间的有源设备，大大降低了维护成本，提高了系统的可靠性，并且有效的节约了光纤资源，是未来FTTB的主要解决方案。目前PON技术主要有APON、EPON、GPON、WDN-PON等，其中EPON和GPON 的应用最广为，是现今主流的PON技术。
①APON，其二层采用的是ATM封装和传送技术，最高速率为622Mbps，但由于成本较高、带宽较低、ATM技术复杂等原因，目前已经基本退出了市场；
②EPON，其二层采用的是以太网技术，它提供1，25Gbps的速率，将来速率还能升级为10Gbps。它将以太网技术与PON技术完美地结合在一起，充分发挥两者的优势，因此非常适合IP业务的宽带接入技术，其芯片和设备发展都比较成熟，市场占有率较高；
③GPON，其二层采用的是ITU-U定义的GFP，能提供所有标准的上行速率和
1.25、
2.5Gb/s下行速率。在高速率业务支持方面，GPON占据明显的优势，追求的是QOS的保障，成本也要高于EPON。
1.2 FTTB技术的概念
FTTB（光纤到楼）:是FTTX+LAN的一种网络连接模式，采用的是专线接入，无需拨号，开机即可进入互联网。其特点是速度快、容量大、价格低。主要是将光信号接入办公大楼或者公寓大厦的总配线箱内部，实现光纤信号的接入，而在办公室大楼或公寓大厦的内部，则仍然是利用同轴电缆、双绞线或光纤实现信号的分拨输入，以实现高速数据的应用。FTTB使用的接入设备是内置式以太网卡，每个用户均可独享双向10M带宽。这是一种最合理、最实用、最经济有效的宽带接入方法。
二、光纤到楼（FTTB）的研究现状
作为PON本身而言，其技术产生的背景源于FTTH。在国外，运营商基本全部采用FTTH的建设模式，不存在“FTTB”这一过渡阶段。而在国内，由于FTTH 建设初期的ODN成本居高不下，同时，为了更有效的利用现有铜线资源，因此衍生出了“FTTB”、“FTTN”、“FTTC”等建设模式。从2006年开始，国内三大运营商已部署几千万线的FTTB，尽管用户接入带宽较过去大幅提升，但伴随着高带宽的新业务不断涌现，运营商之间宽带竞争的压力增大，三大运营商不约而同的将目光转向了FTTB。
三、运维改造与企业电信业务的需求
目前电信运营商为企业提供的接入网和承载网，一般都自成一体。如语音业务（电话、传真等）一般通过电话线接入传统的PSTN或软交换网络；数据业务（包括宽带拨号上网、企业VPN专线互联等）一般采用ADSL或FTTB等方式，接
入Internet或数据专网；视频业务（包括会议电视、IPTV等）一般通过ISDN、ADSL、FTTB等方式，接入视频专业网络。多途径接入方式带来了很大的运营负担，激烈的市场竞争迫使电信运营商寻求质量和性价比更高、组网更灵活的接入方式，而PON技术的发展恰恰迎合了这种发展方向。PON多业务支持的特点，可以对语音、数据、视频等业务进行融合，在技术上几乎可以支持目前所有的电信业务。
IP电话、上网、VPN专线、IPTV以及TDM业务基本可以涵盖企业的电信业无需求。而采用EPON技术构建的企业综合业务接入的网络，可以实现上述业务在统一接入网上同一接入和传输的功能。企业EPON的接入网模型如图所示。
企业EPON接入网模型
四、企业综合业务接入网络规划设计及优势
4.1 EPON的上下行技术
EPON在OLT和ONU间采用单根光纤提供对称1.25Gbps带宽，受物理接口限制，实际提供1Gbps带宽，可传输数据、语音和视频业务。EPON 在单芯光纤上采用波分复用技术，上下行数据流分别在不同的频段传输。其中，下行 1490nm ；上行 1310nm ；1550nm 可选用于CATV。
下行的数据流采用广播方式，OLT将802.3格式的以太网帧数据流通过单播
复制的方式推送到所有的ONU处；ONU通过判断以太网帧帧头里的由OLT分配的LLID(Logical Link ID)来判断是否接收，接收属于自己的数据帧，将不属于自己的数据帧丢弃。上行的数据流采用时分多址(TDMA)技术，把上行的时间分成了许多的时间片，根据ONU分配的带宽和业务的优先级给ONU的上行数据流分配不同的时间片，每个时间点上光纤上只传送一个ONU的上行数据流。通过OLT和ONU之间协商，避免了ONU上行数据流之间的冲突，不会造成数据丢失。
（IFpon：PON专用接口
注：ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联）
EPON参考结构
ONU 光网络单元 ONT 光网络终端ODN 光分配网络 OLT 光线路终端NE 网络单元 SNI 业务节点
UNI 用户网络接口 WDM 波分复用模块4.2 EPON技术优势
随着EPON技术的成熟，业界主流的运营商已经大规模部署EPON系统，展开FTTX应用，EPON的承载业务能力强（语音、数据、媒体），易于实现Triple Play(三
重播放，提供语音、数据和视频业务)，构建三网合一的接入平台。EPON技术采用波分复用(WDM)技术在单根光纤上实现对称1Gbps的带宽，并且可以在接近客户端实现分光下行，大量节省了骨干光纤资源。目前达到的最大分光比是1：64。EPON系统的另一个优势在于其强大的覆盖能力，在1：32的分路比下最远覆盖可达20 km，在1：64分光比下，最远覆盖范围是10km，这充分保证了设备的覆盖范围。在1：32分光比下，每个ONU用户的平均带宽可达30M以上，使得视频业务得到了足够的带宽保证。无源光分支器的使用，节省了大量的维护资源，节省了机房、电源配套等资源，整体降低了FTTX网络的建设成本和维护成本。
五、企业综合接入的需求
5.1 需求概述
根据企业的员工数和业务类型选择适合自己的宽带产品。如果只是基本上网需要，可以考虑ADSL或FTTB+LAN，既可以降低成本又能满足基本需求。如果是大中型企业，可以考虑光纤或专线产品。比如联通的FTTB，或电信的专网上网、IPMAN等。每个企业都在发展，办公场所的扩大、人员的扩大、业务的扩大。所以每个企业在选购宽带都要考虑企业目前情况和发展计划，以避免今后更换宽带所代来的麻烦。
5.2 企业综合接入网方案的设计原则
宽带光纤接入网规划设计应根据现有光缆网络结构，以近中期相结合为原则。因各地区和城市内各区域发展不平衡。对业务需求不一。并且用户地理疏密不均，不同用户带宽和QoS需求不一。呈现不确定性。考虑到占领市场和投资的经济。针对用户类型和地理分布等特点。采用基于EPON多种接入技术混合接入方式，实现最优化的接入。
六、某企业EPON工程实例
随着EPON技术和设备的不断成熟，加上EPON组网对比传统的接入网方案的诸多优势。EPON技术在接入网中有广泛的应用。某企业运用EPON技术，采用FTTB 的接入方式，是一个很好的接入方案。
6.1 项目方案
浙江省某客户项目需要建设FTTB。项目有监控电路业务需求，要求能实现全程网管，网管能辐射至客户的最终用户端，采用基于EPON技术的FTTB方式接入，并能满足后期业务带宽扩容的需求。
主要是基于EPON技术的FTTB接入，向企业用户提供上网，语音，网络电视等业务。本工程在该企业机房内安装一台华为MA5680T OLT设备，配备六个EPBA PON板，其中每个PON板有8个PON口，另外配置两块GE口上行板，其中一个上行板的第一口做聚合保护。
网络侧：分为一平面和二平面，其中一平面用于承载用户的PPPOE拨号上网，二平面用于承载用户的IPTV业务。BRAS（多业务接入网关）为华为的ME60，下面挂扩容的华为9306交换机用于汇聚接入层OLT的业务。
用户侧：用华为的A类终端BG8245R，用于接入用户的上语音电话、网络电视等业务。
其中OLTMA5680T一个PON板的一个端口下挂一个分光器，由分光器下接一个A类终端。分光器一般用分光比为1:32，就是一个PON口下面理论最多挂32台A类终端。以此可以解决企业用户的需求。
6.2 设备介绍
附件一
该接入点的OLT和ONU设备均使用华为设备。
华为OLT：MA5680T设备
（1）大容量、高密度。MA5680T背板容量达到1Tbps，系统交换容量达到400Gbps，系统最大支持64个EPON端口；
（2）EPON/FE P2P三种光接入方式归一化共平台；
（3）高可靠性：支持主控板冗余备份、上行接口板冗余备份。
华为ONU：BG8245R设备
七、结论
通过对企业综合业务的用户数目和业务需要，进行了详细的调查研究。由于企业综合业务所需改进的稳定带宽要求，和宽带与电话业务的大量需求。本规划采用了基于EPON的FTTB接入技术。随着EPON技术不断发展，可以轻松便捷地提供视频，数据，语音乃至专线业务的综合接入，同时也可以给予不同业务的
QoS以有力保障EPON技术的成熟度和可行性是毋庸置疑的。
通过成熟的EPON技术接入，和详细的规划设计方案。已经达到预期的接入目的，满足了企业综合业务用户的基本业务需求。合理的IP分配和良好的网络保护为EPON接入的正常运营与维护奠定了稳定的运行基础。因此，本规划设计可以为企业综合业务的接入改进提供可靠理论与实践依据。
致谢
通过这次几个月的工作和学习，我学到了很多专业方面的知识以及社会经验。我觉得毕业设计不只在于完成老实交代的任务，关键是我们在学习过程中锻炼了自己独立解决问题的能力，对整个项目的设计有一个整体的构架，我想这也是我们几年大学生涯所必须剧本的能力，在今后的工作与生活中我们也会遇到各式各样的问题，只要静下心来仔细理清楚思路，我想所有的问题会迎刃而解。
首先，我特别感谢我的指导老师，感谢在毕业设计及写作论文期间对我的悉心指导，给予了我很大的帮助。老师渊博的知识、严谨的教学作风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神让我受益终生。在此，我向我的指导老师表示最诚挚的谢意!
其次，感谢信息学院在两年半学习当中对我的教育与培养，感谢计算机专业的所有老师，没有你们的辛勤付出，就没有我们今日的满载而归，感谢一起度过两年半的同学们。
最后，衷心的感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师。
参考文献
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[2]陈雪编著.无源光网络技术[M].北京邮电大学出版社,2006
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[5]鲍文义.本地传送网综合业务承载方式研究[J].滁州职业技术学院学报,2013,01
[6]江家民.移动本地传送网区域化组网思路的探讨[J].中国新通信,2016,20