曾淑敏 張宇

【摘要】 近年來(lái)，EPON作為一種新興的寬帶接入技術(shù)，它是以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，主要是通過(guò)用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音及網(wǎng)絡(luò)視頻等綜合業(yè)務(wù)接入。由于EPON技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)適用性、可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。文章主要從闡述了EPON技術(shù)的概念及組成，從中結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，針對(duì)寬帶EPON接入技術(shù)在某住宅小區(qū)中的應(yīng)用方案進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】 住宅小區(qū) EPON 寬帶技術(shù) 接入方案

隨著NGN、IPTV、數(shù)字電視、網(wǎng)上辦公等高帶寬多媒體應(yīng)用的不斷推廣，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬的需求持續(xù)快速增加。未來(lái)3～5年內(nèi)，一個(gè)普通家庭的通信業(yè)務(wù)帶寬需求都將達(dá)到 20 Mbit/s左右。三網(wǎng)融合已經(jīng)成為今后網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）寬帶技術(shù)具有高帶寬、廣覆蓋、單纖接入、接口豐富等特點(diǎn)以及很強(qiáng)的綜合業(yè)務(wù)接入能力。

一、EPON的概念及組成

1.1 EPON的概念

EPON實(shí)際是由兩部分技術(shù)組成的，E是Ethernet（以太網(wǎng)）的意思，PON（P-assive Optical Network無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）是一種光纖寬帶接入技術(shù)，這兩種通信技術(shù)的結(jié)合就構(gòu)成了目前光接入通信系統(tǒng)較為流行的EPON技術(shù)。

1.2 EPON的組成

在通信領(lǐng)域中，雖然無(wú)線、衛(wèi)星、光纖等通信技術(shù)一直都在不斷發(fā)展且趨于較成熟的階段，但是在寬帶最終用戶接入終端局的問(wèn)題上還沒(méi)有最佳的解決方案之時(shí)，由于光纜技術(shù)的再度復(fù)興，EPON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)產(chǎn)生了，它是由局端的OLT（光線路終端）、用戶端的ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）以及在它們之間起連接及分光作用的傳輸介質(zhì)光纖和無(wú)源分光器及其他連接器等無(wú)源光器件組成的ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）三部分組成。這里的“無(wú)源”是指在ODN網(wǎng)絡(luò)中不含有任何有源電子器件及電子電源，全部由光分路器（Splitter）等無(wú)源器件組成，在PON系統(tǒng)中從OLT到多個(gè)ONU其下行采用TDM廣播方式工作、上行采用TDMA（時(shí)分多址）工作方式的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。由于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）可以說(shuō)是一種屬于純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，這樣不但避免了電磁干擾等外界影響，而且減少了故障率，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，這也是通信行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)一直期望實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

二、寬帶EPON 接入技術(shù)的應(yīng)用

某大型綜合住宅小區(qū)，可以按照樓宇的群落分為A、B、C 3個(gè)居住區(qū)。A區(qū)：豪華獨(dú)立別墅區(qū)，區(qū)域內(nèi)共有 20棟樓，共計(jì)20戶。B區(qū)：多層區(qū)，該區(qū)共有15棟樓，每棟2個(gè)單元10層，每層1戶，共有300戶。C區(qū)：高層區(qū)，該區(qū)共有6棟樓，每棟3個(gè)單元20層，每層2戶，共有720戶。本項(xiàng)目技術(shù)方案要求能達(dá)到每戶至少10M的寬帶接入。

2.1 業(yè)務(wù)帶寬需求

對(duì)于公眾客戶，主要提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)；對(duì)于大客戶、商業(yè)客戶，主要提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和專線業(yè)務(wù)。具體業(yè)務(wù)的提供和開(kāi)放應(yīng)以業(yè)務(wù)網(wǎng)實(shí)際發(fā)展策略為前提。上述幾種主要的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求預(yù)測(cè)如下：（1）IPTV （流媒體）需求：IPTV目前采用MPEG4編碼，帶寬需求在5～6M，3年后隨著用戶家里第二臺(tái)高清電視的普及，IPTV帶寬需求將會(huì)增至10～12M。（2）視頻通信需求：視頻通信目前帶寬需求在1M 左右，隨著人們對(duì)高清可視通信的需求，3～5年后帶寬需求會(huì)增至2～4M。（3）上網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求：上網(wǎng)業(yè)務(wù)帶寬需求目前是2M，3～5年后隨著高速互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)需求的增加，帶寬需求會(huì)增至4M。（4）網(wǎng)絡(luò)游戲需求：網(wǎng)絡(luò)游戲目前對(duì)帶寬需求不大，一般為300k左右，3～5年后隨著交互式網(wǎng)絡(luò)游戲的發(fā)展，帶寬需求會(huì)增至2M左右。

2.2 整體帶寬方案設(shè)計(jì)

在現(xiàn)實(shí)生活中小區(qū)的所有用戶不可能同時(shí)在線，現(xiàn)以用戶的帶寬需求量為10M且60%的用戶在線為例，說(shuō)明小區(qū)EPON 接入的設(shè)計(jì)方案。

A 區(qū)別墅區(qū)共有20棟別墅，采用 FTTH 接入方式提供寬帶服務(wù)。由于OLT設(shè)備中每個(gè) EPON接口可以提供1G的帶寬，則別墅區(qū)可采用1：32 的分光器分別接入到20棟別墅。B 區(qū)多層區(qū)有15 棟樓，共300戶。由于B區(qū)共需2G的帶寬，即需2個(gè)EPON 接口接入到該區(qū)。每個(gè)用戶需要6M的帶寬，則每個(gè)EPON接口可以分配給160個(gè)用戶使用，如果GE下行采用1：8 分光器來(lái)接入8個(gè)樓道交換機(jī)，則每個(gè)樓道交換機(jī)平均接入160/8=20個(gè)用戶?？紤]到小區(qū)用戶相對(duì)比較集中，采用下行24×FE口的樓道交換機(jī)比較合適。綜上所述，B區(qū)共需分光器2個(gè)，ONU設(shè)備15臺(tái)。C區(qū)高層區(qū)有6棟樓，共720戶。由于C區(qū)共需5G的帶寬，即需5個(gè)EPON 接口接入到該區(qū)。每個(gè)用戶需要 6M的帶寬，則每個(gè)EPON接口可以分配給160個(gè)用戶使用，C區(qū)同樣采用 1：8分光器來(lái)接入8臺(tái)樓道交換機(jī)，每個(gè)樓道交換機(jī)平均接入160/8=20個(gè)用戶，所以仍采用下行24×FE口的樓道交換機(jī)。C區(qū)每個(gè)單元共有40戶，每單元需2臺(tái)ONU設(shè)備，共18個(gè)單元，所以C區(qū)共需分光器 5個(gè)，ONU設(shè)備36臺(tái)。

2.3 系統(tǒng)光功率預(yù)算

該小區(qū)最長(zhǎng)主干光纜按照1.5 km計(jì)算，從光纜交接箱到用戶家最長(zhǎng)光纖鏈路按照0.5km 計(jì)算；從OLT的PON口至ONU的PON口，光通道經(jīng)過(guò)一個(gè)1：8分光器，3個(gè)法蘭盤(pán)。最大損耗如表1所示。

光纖鏈路1310nm的最大損耗為12.4dB，在1000BASE-PX10允許的最大通道插入損耗 20dB范圍之內(nèi)，并且大于1000BASE-PX10允許的最小通道插入損耗。選擇10kW光模塊，可以保證數(shù)據(jù)光信號(hào)可靠傳輸。

2.4 EPON 接入設(shè)備選擇

2.4.1 局端OLT設(shè)備

該小區(qū)FTTx工程核心機(jī)房局端OLT設(shè)備采用中興公司的ZXA10 C220設(shè)備。該設(shè)備是一款大容量高密度的無(wú)源光接入局端設(shè)備，采用19英寸6U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)框，可以方便地放置于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，在6U高度的設(shè)備內(nèi)，最多可以插入10個(gè)EPON 板，每個(gè)EPON板4個(gè)EPON 口，按照1：32 的分光比，最大提供1280個(gè)ONU/ONT 接入。

設(shè)備支持IEEE802.3ah EPON標(biāo)準(zhǔn)和 ITUG.984 GPON標(biāo)準(zhǔn)。GPON 線卡可以直接插入C220 機(jī)框內(nèi)。

2.4.2 分光器及其布放

本工程采用烽火公司的平面波導(dǎo)型（PLC）光分路器，它具有低插入損耗、高功率容限、優(yōu)良的分束均勻性、外形緊湊、偏振相關(guān)損耗低和更寬的工作波長(zhǎng)范圍等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各類 FTTH工程中。使用的光分路器為盒式封裝結(jié)構(gòu)，直接出Φ2.0mm尾纖端子。在ODF內(nèi)，光纖輸入端直接與饋線光纖端子接插，光纖輸出端直接與配線光纖端子接插。ODF 內(nèi)配有光分路器安裝盤(pán)，每個(gè)安裝盤(pán)占用1個(gè)熔配一體化盤(pán)的空間，可同時(shí)安裝2個(gè)光分路器。在每個(gè)光分路器的包裝盒內(nèi)，附有光分路器安裝附件，可方便地將光分路器安裝在盤(pán)內(nèi)，并方便地取下進(jìn)行維護(hù)。

2.4.3 用戶端設(shè)備

ONU該小區(qū)FTTx工程O(píng)NU采用中興公司的EPON系列產(chǎn)品ZXA10 D400和ZXA10 F822。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)目前來(lái)說(shuō)，電信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)從以前的單一業(yè)務(wù)發(fā)展到現(xiàn)在的多種業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的支撐網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到現(xiàn)在需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，從而提升網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力。本文通過(guò)EPON寬帶接入技術(shù)的應(yīng)用方案分析可知，EPON寬帶接入技術(shù)解決了電信運(yùn)營(yíng)商的資金投入和精力灌消耗，優(yōu)化的通信網(wǎng)絡(luò)，是最具有競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值的用戶接入網(wǎng)部分。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張曼. FTTH 技術(shù)及業(yè)務(wù)發(fā)展[J]. 企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2009（11）

[2] 陸金紅，徐國(guó)仁. EPON 技術(shù)在 FTTx 接入網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 電信網(wǎng)技術(shù)，2009（12）