下载文档原格式
基于PON的接入网络规划随着电信业重组的基本完成，电信市场竞争日益加剧，作为处于快速成长期的宽带业务成为各大运营商争夺的重点之一，宽带提速、接入网络优化的需求日益迫切，光纤网络覆盖得以迅猛发展，本文通过对基于PON的宽带接入网络规划、建设得失的总结分析，以期为运营商今后的工程建设提供参考和借鉴。
标签：GPON EPON OLT ONU FTTx自从邮电分营、电信重组以来，国内公众通信网市场由独家垄断经营进入了多家公司的市场竞争阶段。
到目前为止，各大运营公司都获取了全电信业务的经营许可，都在试图扩大自己的经营范围，在经营业务上互相渗透，开始由规模型向效益型转变。
接入网作为终端用户与网络的承载网，将要实现话音、数据业务、视频、IPTV、大客户专线等多种业务的综合接入。
基于PON（无源光纤网络）技术的FTTx宽带光接入网具有高带宽传输、多业务接入、快速接入及QoS保证等诸多优势，必将成为下一代宽带接入网的主流方向。
1 PON技术演进及特点PON技术的发展经历了APON/BPON、EPON、GPON的过程，WDM-PON 和10Gbit/s EPON是PON技术研究的方向。
目前主流的PON技术是EPON和GPON。
EPON：2003年由IEEE完成标准化工作，协议实现简单，具备较高带宽，能很好地支持以太网业务，设备成本相对较低，技术成熟度高，分光比最大可达1:64，下行带宽1.25Gbit/s。
GPON：ITU在APON技术的基础上发展而来，沿用了APON的标准协议框架，增加了GEM这一新的TC层帧封装方式，可实现有QoS保证的全业务接入，分光比最高达1:128，下行带宽可达2.5Gbit/s。
GPON对综合业务支持好、分光比高，封装效率高，带宽利用率高。
主流厂商均支持EPON和GPON。
两种PON技术各有特点（见下表）：2 网络规划网络规划原则是将不同业务类型进行分离，采取在OLT端双上行，上行的将语音和数据业务流分开；鉴于组网成本考虑，先不考虑PON网络保护。
PON网络规划设计总体技术要求（2013版）中国移动通信有限公司2013年7月目录第1章概述................................................................................................................................. - 1 -1.1 背景介绍 ....................................................................................................................... - 1 -1.2 定义内容 ....................................................................................................................... - 1 -1.3 编制依据 ....................................................................................................................... - 1 -第2章PON系统网络架构 ....................................................................................................... - 2 -2.1 PON系统位置与定界................................................................................................... - 2 -2.2 PON系统配置模型....................................................................................................... - 2 -2.3 PON系统承载业务分类............................................................................................... - 3 -第3章PON系统设计要求 ....................................................................................................... - 4 -3.1 PON系统承载业务方案............................................................................................... - 4 -3.1.1 集团客户业务......................................................................................................... - 4 -3.1.2 家庭宽带业务....................................................................................................... - 12 -3.1.3 营业厅接入业务................................................................................................... - 13 -3.1.4 WLAN热点业务...................................................................................................... - 14 -3.2 PON系统网元部署..................................................................................................... - 15 -3.3 PON系统传输距离测算............................................................................................. - 17 -3.4 PON系统内容量测算................................................................................................. - 17 -3.5 PON系统上联带宽测算............................................................................................. - 19 -3.6 PON系统保护............................................................................................................. - 20 -3.7 PON系统网管设计要求............................................................................................. - 25 -3.8 光分路器设计要求 ..................................................................................................... - 27 -3.8.1 总体原则............................................................................................................... - 27 -3.8.2 分光方案对比....................................................................................................... - 27 -3.8.3 分光器的部署原则............................................................................................... - 28 -3.9 光缆线路设计要求 ..................................................................................................... - 29 -3.9.1 光缆芯数的配置原则........................................................................................... - 29 -3.9.2 光缆线路路由的选择........................................................................................... - 30 -3.9.3 共建共享模式下资源界面................................................................................... - 30 -第4章网络配置要求...............................................................................................................- 30 -4.1 QoS实现方式.............................................................................................................. - 30 -4.2 VLAN划分原则............................................................................................................ - 31 -4.3 IP地址规划原则........................................................................................................ - 32 -4.4 安全和用户认证方式................................................................................................. - 33 -附录.............................................................................................................................................- 33 -附录1：名词解释及相关符号.......................................................................................... - 33 -附录1.1 名词解释 .......................................................................................................... - 33 -附录1.2 相关符号 .......................................................................................................... - 34 -附录2：.............................................................................................................................. - 36 -附录2.1、PON系统传输距离测算............................................................................... - 36 -附录2.2、PON系统内带宽测算................................................................................... - 37 -附录2.3、PON系统上联带宽测算............................................................................... - 38 -附录2.4、光纤链路传输指标 ........................................................................................ - 39 -附录2.5、光纤光缆选用配置要求 ................................................................................ - 40 -第1章概述1.1 背景介绍中国移动在2005年即开始开展基于PON技术的光纤接入工程现场试验，经过近几年的商用网络建设，PON网络已具备一定规模。
PON网络规划设计总体技术要求（2013版）中国移动通信有限公司2013年7月目录第1章概述................................................................................................................................. - 1 -1.1 背景介绍 ....................................................................................................................... - 1 -1.2 定义内容 ....................................................................................................................... - 1 -1.3 编制依据 ....................................................................................................................... - 1 -第2章PON系统网络架构 ....................................................................................................... - 2 -2.1 PON系统位置与定界................................................................................................... - 2 -2.2 PON系统配置模型....................................................................................................... - 2 -2.3 PON系统承载业务分类............................................................................................... - 3 -第3章PON系统设计要求 ....................................................................................................... - 4 -3.1 PON系统承载业务方案............................................................................................... - 4 -3.1.1 集团客户业务......................................................................................................... - 4 -3.1.2 家庭宽带业务....................................................................................................... - 12 -3.1.3 营业厅接入业务................................................................................................... - 13 -3.1.4 WLAN热点业务...................................................................................................... - 14 -3.2 PON系统网元部署..................................................................................................... - 15 -3.3 PON系统传输距离测算............................................................................................. - 17 -3.4 PON系统内容量测算................................................................................................. - 17 -3.5 PON系统上联带宽测算............................................................................................. - 19 -3.6 PON系统保护............................................................................................................. - 20 -3.7 PON系统网管设计要求............................................................................................. - 25 -3.8 光分路器设计要求 ..................................................................................................... - 27 -3.8.1 总体原则............................................................................................................... - 27 -3.8.2 分光方案对比....................................................................................................... - 27 -3.8.3 分光器的部署原则............................................................................................... - 28 -3.9 光缆线路设计要求 ..................................................................................................... - 29 -3.9.1 光缆芯数的配置原则........................................................................................... - 29 -3.9.2 光缆线路路由的选择........................................................................................... - 30 -3.9.3 共建共享模式下资源界面................................................................................... - 30 -第4章网络配置要求...............................................................................................................- 30 -4.1 QoS实现方式.............................................................................................................. - 30 -4.2 VLAN划分原则............................................................................................................ - 31 -4.3 IP地址规划原则........................................................................................................ - 32 -4.4 安全和用户认证方式................................................................................................. - 33 -附录.............................................................................................................................................- 33 -附录1：名词解释及相关符号.......................................................................................... - 33 -附录1.1 名词解释 .......................................................................................................... - 33 -附录1.2 相关符号 .......................................................................................................... - 34 -附录2：.............................................................................................................................. - 36 -附录2.1、PON系统传输距离测算............................................................................... - 36 -附录2.2、PON系统内带宽测算................................................................................... - 37 -附录2.3、PON系统上联带宽测算............................................................................... - 38 -附录2.4、光纤链路传输指标 ........................................................................................ - 39 -附录2.5、光纤光缆选用配置要求 ................................................................................ - 40 -第1章概述1.1 背景介绍中国移动在2005年即开始开展基于PON技术的光纤接入工程现场试验，经过近几年的商用网络建设，PON网络已具备一定规模。
PON技术及其组网原则PON技术是一种新兴的光纤接入技术，它采用光分复用的方式将一根单模光纤转换为多路信道，实现了高速宽带、高质量、低成本的网络接入服务。
而PON技术的组网原则，则根据不同的场景需求和网络特点，采取合适的组网方案，如树型PON、环型PON、星形PON等。
本文将就PON技术及其组网原则进行探讨。
PON技术的优点相比于传统的DSL和有线电视等接入技术，PON技术有以下优点：1.高速宽带。
PON技术采用光分复用和TDMA技术，实现了每个用户的高速宽带接入，可提供高达1Gbps的带宽。
2.高质量稳定。
PON技术采用光路独占和光纤传输，不受电磁干扰和衰减，保证了网络的高品质连接，并且能够实现长距离传输。
3.低成本。
PON技术采用不需要调制解调器的结构，减少了接入服务的成本。
4.易于升级。
PON技术采用可靠的光纤结构，可以通过改变用户端设备或原有接口的方式来升级。
PON技术的不足虽然PON在宽带接入方面有很多优势，但是也存在以下缺点：1.负能性较强。
由于PON技术需要部署光纤网络，PON的价格相比其他非光纤技术仍然较高。
2.架设难度较大。
光线的传输距离较短，因此布线难度较大。
3.其限制了网络拓扑结构。
PON采用的是树型或者环型网络结构，这些结构对于大型网络的建设非常不利。
PON的网络结构PON的网络结构分为树型PON、环型PON和星型PON等几种。
树型PON树型PON是从光线中心设备开始部署，然后分别向下延展，以树形目录方式扩展到每个用户的项点。
这种方式简单直观，建筑物内存在多层楼时会导致大面积分布的摆放，因而一般仅适于住宅区和一些网络规模较小的单位使用。
环型PON环型PON又称集线器环型连接PON系统，不同于树型PON的是，环型PON的中心设备位于网络的环路末端，该方式不仅能减少布线成本，而且具有高可靠性。
星型PON星型PON是通过将中心集线器设备与所有的用户连接起来，形成一个星形结构。
这种方式虽然在覆盖范围和网络规模上是最适合的，但是也会和连接，与运营商给用户提供的服务链路产生矛盾问题。
1PON网络建设原则根据《中国电信宽带接入发展指导意见》的建设方案选择的意见，新建成片区域将逐步采用FTTB（PON）+ LAN/DSL、大力推动FTTH的发展，同时，将来改造场景下FTTB（PON）+VDSL2也是非常重要的建设方案，这些建设方案均采用以PON技术为基础的网络，具备点到多点光网络的特点，是将来光接入网络的基础架构，因此，PON网络架构的建设具有非常重要的战略意义。
PON网络的建设应该关注OLT机房的设置、ONU的设置与供电、ODN网络的规划方法（尤其是分光点的规划）以及各种光缆的选择。
1.1OLT部署原则1.1.1OLT的覆盖区域通过光通道损耗核算，确定ODN的结构和传输距离（OLT的覆盖范围）。
采用最坏值法进行ODN光通道损耗核算。
对于EPON系统，其PON口物理接口应支持1000BASE-PX10和1000BASE-PX20两种类型。
考虑1dB的光通道代价，两种类型的PON口R-S 点允许衰耗范围如下：●1000BASE-PX10✧上行（ONU-OLT，1310nm）：0~22dB。
✧下行（OLT-ONU，1490nm）：0~20dB。
●1000BASE-PX20✧上行（ONU-OLT，1310nm）：0~25dB。
✧下行（OLT-ONU，1490nm）：0~25dB。
表ODN衰耗从上表可看出：●按照ODN框架结构，当EPON系统采用1：32光分路比时，应采用1000BASE-PX20的PON口。
●为保证一定的传输距离，必须尽量减少ODN网络中的活接头个数（如不采用光纤信息面板、每个光配线点活接头个数尽量不超过1个，减少配线级数、光缆采用固定连接等）。
对于1000BASE-PX20，按照0.4 dB/km的光纤衰减系数进行光纤衰耗核算：●传输距离为5km时，光纤衰耗为2dB，活接头个数应不超过7个。
●传输距离为10km时，光纤衰耗为4dB，活接头个数应不超过3个。
考虑到接入光缆网络的分层结构，EPON OLT覆盖范围定在5km之内比较合理。
xPON组网原则及建议PON技术主要应用于FTTH/FTTB/FTTN等场景，常见组网汇总如下：接模式。
ONT+HGW供，可采用F411等设备。
2、建议采用一级分光，根据局方要求或具体情况可采用二级分光，禁止采用三级以上分光，分光比不超过1:64。
F4xx/F6xx工作温度一般在-5~45℃，限于在室内放置，禁止在室外使用。
FTTO组网建议如下：1、小型办公室或机构，建议采用F429/F621，分光比不超过1:32，单PON 口下挂的ONT数量控制在32个以内。
如不需专线业务，也可根据需求选用FTTHONU设备。
如需下挂Switch组网时，建议控制在两台以内，总端口数控制在48个以内，禁止Switch级联。
2、中大型机构或企业，建议采用F820/F821，分光比不超过1:16，单PON 口下挂的ONT数量控制在16个以内。
禁止采用F820/F821下挂Switch组网，主要是ONU设备负荷过大，ONU自身分配给接入Switch的带宽有限，接入Switch下的用户带宽得不到保障。
3、SBU/MTU禁止作为纯粹的的PBX业务传送方案使用，即E1接口禁止下挂PSTN程控Switch等设备。
SBU/MTU禁止替代原有SDH传输设备，作为MSAN传送方案使用。
其他组网方案如下：主要有四种组网应用：MDU（LAN MDU和DSL MDU），ONU+DSLAM，ONU+AG，ONU+Switch。
同一PON下FTTB和FTTH不能混合接入，FTTB+LAN 和FTTB+DSL也不能混合接入。
组网建议如下：FTTB+LAN组网建议如下：1、建议采用一级分光，分光比不超过1:16，单PON口下挂的MDU数量控制在16个以内。
采用F402等少端口设备时分光比不超过1:32。
2、单PON口所带宽带用户数：高带宽用户不超过128个，低带宽用户不超过512个。
ONU至用户距离低于70米，其中高带宽用户低于50米。
3、采用MDU下挂AP设备时，考虑到设备供电问题，建议选择F820/F821 POE方式，F820最大支持16路POE，F821最大支持24路POE，此时F820/F821须配置直流机框，EI8EP单板和10A电源单体。
浅谈基于PON技术的ODN网络规划设计摘要：一个基本的PON网络，包括OLT、ONU以及连接OLT与ONU的ODN三部分，通过合理的规划和设计，将会使这个网络更加安全和具有长远效益。
本文将会就OLT、ONU位置的选择、分光方式的选择、光纤光缆的选型与铺设、光缆的接续与成端等问题一一探讨。
关键词：OLT；ONU；ODN；规划1. 引言PON技术由于高带宽、易维护、远距离覆盖的特点，成为了当前FTTX的主流承载技术，是电信运营商接入网络建设的首选技术。
PON网络包括光线路终端（OLT），光网络单元（ONU），以及在OLT与ONU 之间的光配线网（ODN）。
ODN是PON网络的重要组成部分，是连接OLT与ONU的光传输通道，主要包括光纤光缆、光连接器、光分路器、配线箱、接头盒等设备。
ODN的建设应根据不同的应用场景，实现经济实用、灵活可靠的网络覆盖，解决OLT、ONU位置的选择、分光方式的选择、光纤光缆的选型与铺设、光缆的接续与成端等问题。
2. OLT节点规划2.1. OLT覆盖距离对于中继节点覆盖范围大于5公里的情形（如农村、山区等）可以通过如下方式解决OLT的长距离覆盖：（1）采用小分光路比，如采用1:16，传输距离可增加8公里。
（2）采用不等分光的光分路器，可以为不同距离的用户分配不同光功率，有效满足不同距离用户的组网需求。
（3）减少活动连接头数量，如将活动连接头由7个减少为3个，传输距离可增加5公里。
2.2. OLT位置设置OLT位置的设置可分为集中式设置和分布式设置两种方式。
（1）集中式设置于端局，便于设备集中管理，节约网络上联传输资源。
从投资和维护的角度来看，应尽可能集中设置（端局）。
（2）分布式设置于接入点，可节约接入网管理资源和局端机房资源。
如果端局到小区主干光纤资源短缺，且有接入点机房条件，OLT可分布式设置。
2.3. OLT上联原则OLT承载多业务时每种业务采用双上联，当双上联中的两条链路峰值或平均带宽利用率超过70%后，则需要对上联链路进行成对扩容。
PON数据规划大体原则：
城域网多边缘组网情况下，上网业务通过BRAS接入， IPTV业务前期可通过BRAS接入，IMS业务通过SR接入；单边缘组网情况下，用户所有业务均为大BRAS接入。
（单边缘和多边缘对于VLAN规划方案的影响在于：多边缘下，需要OLT或汇聚交换机基于外层VLAN进行业务分流。
由于移动OLT都直接连到ME60上，所以都认为是单边缘组网。
）针对移动接入单边缘组网的特点，对FTTX的接入建议如下：
1、当OLT 设备汇聚用户较多、上联流量超过一个Gbps，OLT上行采用双10GE上行，使用
LACP协议实现主备或者负荷分担；
2、但是，建设前期用户较少时，也可以先采用2*GE上行，后续可扩容为10G上行，使用
LACP协议实现主备或者负荷分担；
3、OLT下行采用2：N分光器，实现typeB类型保护。
即可做到从分光器到OLT之间保护。
4、接入层设备OLT及ONU配备统一的接入网网管系统。
每台OLT容量规划：
●用户带宽需求分析
根据移动近期以宽带上网，视频电话，VOIP电话为固网切入，后续以视频业务（标清、高清视频）为扩展的高带宽应用发展策略，FTTx的组网模式应以满足近期及未来高带宽视频应用为目标。
下表给出了移动宽带用户的中近期的带宽需求预
注：
•上表罗列的是典型的业务需求模型，不是实际的业务组合；
•IPTV考虑的是一线满足多路视频；
•高速上网包括的是所有网络应用，包括网络视频、网络游戏等等，还考虑到将来的一些高速应用；
•除满足上述四种业务的带宽需求之外，系统中每用户的带宽能力还应略有余量（合计中有所体现）。
●OLT设备应该能够提供至少50个PON接口：
FTTB模式下：按照每个PON口覆盖高速率用户128个（按每用户25M），或中低速率用户512个（按每用户6M）计算，并考滤到到目前OLT设备的处理能力限制，应对每OLT 的设备容量有所限制，每个OLT可以覆盖不超过10K个用户。
FTTH模式下：按照每个PON口覆盖64个用户计算，每个OLT可覆盖2.4K~4K个用户
FTTH和FTTB混合模式下：介于二者之间。
同一OLT下FTTB/N和FTTH可以混用，但是FTTH和FTTB/N所使用的PON口应严格分开，即：一个PON口要么用于FTTH接入，要么用于FTTB/N（LAN）接入、要么用于FTTB/N（DSL）接入。
Softswitch Internet
IP Video BTV/VOD TEL PC
PC
TL1/XML
N2000 BMS
MSCG
2*10GE FTTB+LAN
MP LS VP N
TEL
IP 城域网
VP N
VP N
● VLAN 设置思路：
首先，不同的业务需要通过Vlan 进行隔离；其次，Vlan ID 资源有限，每台交换机全局支持4096个802.1q Vlan ID ，尽可能合理的、优化利用Vlan 资源；最后，在考虑到现有业务所需要的Vlan 资源后，还要考虑到随着业务的发展，Vlan 的扩展性，这就务必要预留一部分Vlan 资源。
上网业务统一采用QinQ 方式；其它业务，如IMS 语音、IPTV 点播、OLT 设备管理等均采用单层VLAN 。
从安全性的角度考虑，上网业务有必要通过每用户每VLAN 进行用户间的安全隔离；而IPTV 业务中，机顶盒作为可信终端，用户间可不进行VLAN 隔离；对于IMS 业务的SIP 终端、内置IAD 的ONT 的VOIP 业务，如果用户间不做VLAN 隔离，可能存在恶意攻击扩散的潜在危险，但由于同一PON 口下不同的ONU 天然隔离，且每个ONU 上也可以配置端口隔离功能，因此，即使设置相同的VLAN ，也可以达到用户隔离的效果。
1.1
Gpon 接入数据规划
● GPON 接入基本原理: GPON （Giga-bits Passive Optical Network 无源光网络）是指ODN （Optical Distribution Network 光配线网）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN 全部由光分路器（Splitter ）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。
一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT ）---类似于汇聚交换机功能，以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONUs ）--类似于接入交换机功能。
在OLT 与ONU 之间的光配线网（ODN ）包含了光纤以及无源分光器。
GPON 接入的应用场景主要分为FTTH(光纤到户)和FTTB(光纤到大楼)。
FTTH接入主要适用于一些新建高档住宅、别墅等用户，可接入上网，多媒体视频电话，普通VOIP电话，IPTV等多业务。
FTTB+LAN接入方式主要适用于新建高档住宅小区和新建商业楼宇；
FTTB+LAN+IAD接入方式适用于新建低档小区，可同时提供LAN上网及普通VOIP电话。
●FTTx 接入业务介绍。
GPON的拓朴结构，物理上是点到多点的树形结构，但可以通过不同的GEM PORT及T-CONT 在逻辑上实现点到点的传输各多种业务流的区分。
在OLT上的一个PON端口下最大分光比为1：64，也就是说一个PON端口最多只支持64个ONU(即一个PON口最多只支持64个FTTH用户,但如果是FTTB方式，用户数可以达到512个)。
在GPON 二层接入的过程中，通过VLAN可以区分不同的业务流。
通过划分Vlan，可以实现流量和用户的隔离。
通过把不同的流量映射到不同的Vlan中并分配相应的优先级，可以为用户提供不同优先级别的服务质量保证。
●GPON FTTx VLAN规划总体原则
一、考虑到维护和管理的便利性，建议全省VLAN规划遵循统一的原则，且PON网络的VLAN 设置与原有专线接入方式的VLAN设置统筹考虑。
二、上网业务采用每用户每VLAN的方式进行规划。
✧ONT打内层VLAN，标识用户；
✧ OLT根据内层VLAN打外层VLAN，标识PON口位置信息和业务信息。
OLT支持选择性
SVLAN功能，且能通过外层标签实现业务边缘的选择，以适应多边缘场景。
✧ 上网业务的VLAN ID的划分考虑一定的冗余：
✧ 单个PON口下内层VLAN ID不重叠， FTTH下按照64个规划。
FTTB下按照600个规
划。
（建议不要在同一个PON口下同时布放ONT和MXU）
✧ 单个BRAS端口下的外层VLAN ID不重叠，按照200个规划。
（由于移动要求GPON
直接入到BAS,所以单个BRAS端口下只有一台GPON设备。
）
三、家庭VoIP（SIP终端、包括FTTH内置方式在内的家庭IAD话音）、IPTV点播采用每种
业务一个VLAN的方式进行规划。
✧ 采用单层VLAN方式，标识业务和PON口（每个PON口一个VLAN）。
✧ 在ONU上打单层VLAN，OLT进行VLAN透传。
四、 IPTV组播、PON设备管理均采用单VLAN方式，BRAS/SR单端口下所有用户共用同一
VLAN。
后续，在组播复制点下移到OLT/ONU以后，可启用组播VLAN。
✧ 考虑一定冗余，IPTV组播保留分配10个VLAN ID；PON设备管理及互联分配100
个VLAN ID。
●FTTH网络VLAN规划示例
BAS+SR HB _N5000E -1
HB_N5000E-2
BAS
MA5600T
分光器
BAS+SR
BAS+SR
接入架构：OLT 直连BRAS
多媒体Phone。
