编号：
审定成绩：
重庆邮电大学
自考本科毕业论文
专业：通信工程
论文题目：PON技术在用户宽带接入网
中的应用研究
准考证号：011809102848
姓名：张俭
指导教师：邱邵峰
工作单位或家庭地址：
重庆科创职业学院
联系电话：151********
重庆邮电大学通信工程(本科)专业
毕业设计（论文）任务书
学生姓名张俭准考证号码011809102848
专业通信工程指导教师姓名邱邵峰
指导教师单位重庆科创职业学院
一、设计题目：
PON技术在用户宽带接入网中的应用研究
二、设计（论文）要求：
三、设计（论文）的主要内容：
四、主要参考资料：
[1] 翟克文.浅谈宽带接入技术[J].科技信息,2009(14):203
[2] 孙曦光.GPON加速发展,助力全业务运营[J].信息通信技术,2009,3(5):83-85
[3] 桑菊.中国电信韦乐平:GPON三年内必将成为主导技术[EB/OL].[2009-06-26].
[4] 原荣.宽带光纤入网.北京:电子工业出版社,2003.
[5] 原荣.光纤通信(第三版).北京:电子工业出版社,2010.
[6] 原荣.无源光网络接入传输系统。深圳大学学报，2001,18（3）：28-35.
指导教师（签名）＿＿＿＿＿＿
部门负责人（签名）＿＿＿＿＿＿（校外设计请加盖单位公章）
年月日
重庆邮电大学
自考本科毕业设计（论文）开题报告
考号 011809102848
姓名张俭
导师单位重庆科创职业学院
导师姓名邱邵峰
填表日期 2011 年 10 月
说明：1. 开题报告工作是毕业设计的重要环节，务必高度重视。
2. 开题报告在毕业设计的第三周内完成，并由导师和导师所在部门负责
人签字。
重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）
指导教师意见
指导教师评语：
建议成绩（分数）
指导教师（签名）
年月日
评阅教师意见
评阅教师评语：
建议成绩（分数）
评阅教师（签名）
年月日
答辩记录一、学生介绍设计（论文）情况：
二、提问及答辩情况：
提问一：
答辩：
提问二：
答辩：
提问三：
答辩：
提问四：
答辩：
提问五：
答辩：
记录（签名）
年月日
重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）
答辩小组意见
答辩小组评语：
答辩成绩（分数）
（校外加盖单位公章）
毕业设计总评成绩：
答辩小组结论性意见：
答辩小组负责人（签名）
院答辩委员会负责人（签名）
（校外设计请加盖单位公章）
年月日
摘要
全业务时期不同业务的带宽需求给传统接入技术带来了压力，本文立足于未来接入网的发展趋势,系统分析和比较多种宽带接入方式的优劣,重点分析两种主流PON技术的性能优劣和布网成本等,得出PON技术在接入网引入的必要性并对引入策略做出初步探讨。
随着电信运营商重组,3G时代的到来,全业务运营模式的深入开展，不同运营商由于资源、能力、发展状况各不相同，转型模式也会不同。在新的竞争格局下无论是新电信、新联通还是中国移动都将面临机遇与挑战并存。全业务运营将引领国内运营商进入一个新的发展阶段。
全业务时期宽带市场面临多元化竞争，业务应用成为宽带规模化后的热点问题：接入带宽的进一步增加，如综合业务模式Triple-play(三重或四重播放)，移动电信业务(FMC)，个性化可定制方案；客户群进一步细分，企业/家庭逐步走向信息化，宽带数字生活体验步入家庭，宽带终端突破PC的限制，更加多样化。目前，家居银行、远程教育、视频点播等各类宽带应用的消费需求正在迅速增长，内容和速度成为宽带接入发展的两大主题。
【关键词】：宽带接入；无源光接入网(PON)；GPON；EPON
ABSTRACT
Full service periods of different business bandwidth requirements to the traditional access technology brought pressure, this paper based on the future access network development, system analysis and comparison of several broadband access way of quality, focus on the analysis of two kinds of mainstream technology of PON performance and the net cost, obtains the PON technology in access network and on the necessity of the introduction of introducing strategy to make preliminary discuss.
With the recombination of carriers, the arrival of the era of 3G, the operation mode of development, different operators as a result of the resources, capability, development condition each are not identical, transition models will be different. In the new competitive situation whether new new UniCom or China mobile telecommunication, will be faced with both opportunities and challenges. Full service operation will lead the domestic operators to enter a new stage of development.
Full service broadband market is facing period of diversified competition, business applications become the broadband scale after hot issues: access bandwidth increases further, such as the integrated business model of Triple-play ( three or four players), mobile telecommunications service ( FMC ), personalized customizable options; customers are further subdivided, business / family becoming information, broadband digital life experience into the family, broadband terminal breakthrough PC limit, more diverse. At present, home furnishing bank, distance education, video on demand and other types of broadband application demand is growing rapidly, and become the broadband access development two big subjects.
【Key words】: Broadband access; passive optical access network ( PON ); EPON GPON
目录
前言 (1)
第一章概述 (2)
第一节什么是PON技术 (2)
第二节PON技术简介 (2)
第三节接入网业务前景 (4)
第二章宽带接入技术介绍 (5)
第一节概述 (5)
第二节传统接入技术 (5)
第三章电子阅览室费用综合分析 (8)
第一节有线和无线接入技术对比 (8)
第二节有线接入技术的对比 (8)
第三节不同光接入技术对比 (9)
第四节两大主流PON技术对比 (10)
第五节两大主流PON技术成本分析 (11)
第四章PON在宽带接入网中的应用方案 (13)
第一节接入网市场的需求 (13)
第二节PON全业务接入解决方案 (14)
第五章接入网PON引入策略 (16)
第一节接入网宽带接入技术应用分析 (16)
第二节接入网宽带接入现状与分析 (16)
结束语 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
前言
接入网是用户驻地网进入城域网/骨干网的桥梁，但随着社会信息化进程的加快，接入网已成为制约网络向宽带化发展的瓶颈。目前，接入网市场容量很大，商家为了追求利润和满足用户的需求，加大了研究经费的投入，新技术不断涌现。网络接入技术已成为电信研究部门、各大电信公司和营运部门关注的焦点和投资的热点。
光纤接入有无源与有源之分，基于SDH或PDH的接入是有源接入，基于无源光网络（PON）的接入是无源接入。因为PON本身是一种多用户共享系统，即多个用户共享同一套设备、同一条光缆和同一个光分路器，所以成本低；与有源光网络相比，它的安装、开通和维护运营成本大为降低，使系统更可靠、更稳定；加之PON能够提供透明宽带的传送能力，因此PON接入网具有广阔的应用前景。
目前，家居银行、远程教育、视频点播等各类宽带应用的消费需求正在迅速增长，内容和速度成为宽带接入发展的两大主题。
在本论文中主要介绍了宽带接入技术和PON全业务接入解决方案，但由于光接入网技术发展十分迅速，加之水平有限，书中不足及错误之处，敬请读者指正。
第一章概述
第一节什么是PON技术
PON技术俗称无源光网络，目前国内组网方式主流是EPON（以太无源光网络）。说白了就是通过OLT-OBD-ONU组成的网络结构。可承载以太网，语音，视频，以及高清数码有线电视等业务（另外还可以兼容xDSL）。所谓无源指的就是从汇聚交换机OLT到用户终端设备ONU之间，无需带电源的中继设备（OBD 是分光器，无需电源）。三大通信运营商都在积极推广EPON进行FTTH覆盖（光纤到户）。EPON技术目前只是一个过渡期，真正的高速宽带是GPON（千兆以太无源光网络）。传输距离远，允许衰耗值增大，1:128的高分光比，巨大的宽带承载量，都是EPON无法比拟的，只是目前技术尚未成熟，商用成本过高，所以三大运营商只在国内部分地区做GPON试点，并未作为重点商为技术。
从OLT到ONU物理接入方式只允许使用光缆接入。根据运营商的要求，大概有一级分光和二级分光两种区别。但分光比叠加起来不允许超过1：64。即二级分光最大允许叠加两个1：8的分光器。ONU至用户设备使用电缆。（总距离不允许超过100米，超过1百米则需要用一对光纤收发器来进行运距离传输）
第二节 PON技术简介
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。它在干线通信方面已有广泛体现。在接入网中馈线光纤必将代替馈线电缆，直接向用户挺进，实现纯光纤接入，即光纤到家(接入网)方式。它是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。
无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。无源光网络由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。一般其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA(时分多址接入)方式，而且可以灵活地组
成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结构)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。这样避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本。
与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低(节省光纤和光接口)和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直被视为接入网未来的发展方向。PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户。与核心网不同的是，接入网对成本更加敏感。成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。
剖析接入网成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。根据NTT公布的数据，接入网的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是接入网的成本随着规模增长有望继续下降。从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展,所以接入网技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。
从标准上来说，10GEPON的国际标准已在今2009年9月正式发布，目前10GEPON的产业链也进入快速发展阶段，运营商、设备商、芯片厂家和光模块厂家等均积极关注和参与。中国电信和中国联通选择EPON是取决于其自身需求。如果提供16 Mbps-20 Mbps带宽时，EPON是最成熟的、成本最低的技术;未来运营商提供50 Mbps-100 Mbps带宽时，不用重新建网就可以平滑升级到10 GEPON，仅增加很少的投资，就能满足运营商下一步需求。
2009年6月25日我国GPON技术标准正式出台[2]，工信部以“工科[2009]第43号”文发布了《接入网技术要求－吉比特的无源光网络(GPON)第1部分：总体要求》，编号为YD/T1949.1-2009; 和《接入网技术要求－吉比特的无源光网络(GPON)第2部分：物理媒质相关(PDM)层要求》，编号为YD/T1949.2-2009;据悉工信部还将陆续颁布GPON其它标准和互联互通等标准。
2009年，三大运营商在GPON上的动作一度备受关注，先是中国电信进行GPON试点集采，中国联通组织
GPON规模测试，再是中国移动进行GPON试点应用，一时间，GPON成为运营商开展宽带建设的新焦点。虽然目前GPON的市场和标准相对落后，不
够成熟，成本暂时偏高，但GPON具备更高的速率和更好的性能，具备多业务能力(特别是高精度TDM)和电信级管理能力以及更强的产业链支持，而最终产业链将决定PON技术的未来。从PON技术产业链来看，首先，芯片是其发展的源头，目前全球GPON芯片厂家已经有7家，而EPON只有3家。而且GPON 从规模上、投入上和可持续发展能力上都强于EPON。其次，从设备厂家来看，全球排名前10的PON设备厂家中，有9家做GPON，而做EPON的只有4家。预计到2013年，GPON市场规模将是EPON的3倍，并成为主导技术。而GPON 市场规模预计将在2年后超越EPON
光纤接入网根据中继光器件的类型又可划分为无源光网络（PON，Passive Optical Network）和有源光网络（AON，Active Optical Network）。在光接入网中，如果光配线网（ODN）全部由无源器件组成，不含任何有源节点，这种光按入网就是PON。PON的架构主要是将光纤线路终端设备OLT下行的光信号，通过一根光纤经由无源器件Splitter（光分路器）分路传送给各用户终端设备ONU/T。这样就大幅减少网络机房及设备维护的成本，更节省了大量光缆资源的建设成本。PON因而成为用户宽带接入网中最新热门技术。
第三节接入网业务前景
随着电信运营商重组,3G时代的到来,全业务运营模式的深入开展，不同运营商由于资源、能力、发展状况各不相同，转型模式也会不同。在新的竞争格局下无论是新电信、新联通还是中国移动都将面临机遇与挑战并存。全业务运营将引领国内运营商进入一个新的发展阶段。
全业务时期宽带市场面临多元化竞争，业务应用成为宽带规模化后的热点问题：接入带宽的进一步增加，如综合业务模式Triple-play(三重或四重播放)，移动电信业务(FMC)，个性化可定制方案；客户群进一步细分，企业/家庭逐步走向信息化，宽带数字生活体验步入家庭，宽带终端突破PC的限制，更加多样化。目前，家居银行、远程教育、视频点播等各类宽带应用的消费需求正在迅速增长，内容和速度成为宽带接入发展的两大主题。
第二章宽带接入技术介绍
第一节概述
近年来，全球宽带接入市场异常火爆，获得了飞速发展。宽带接入是目前应用和发展的重点技术之一，也是推动其他技术发展和应用的重要力量。从国内电信市场来看，宽带接入对全业务运营商的业务发展起着举足轻重的作用，已成为全业务运营商主要的投资方向和业务收入来源之一。
第二节传统接入技术
为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，光纤到户(接入网)是用户网今后发展的必然方向。目前宽带接入网技术，接入方式主要是ISDN、ADSL、Cable、LAN、DDN专线及宽带卫星接入等几种，就家庭用户而言，ADSL、Cable和LAN是使用最为普及的。
宽带接入技术可以分为有线接入宽带技术和无线宽带接入技术两大类,目前接入层宽带接入技术如表1。
表1 宽带接入技术