劉國強

摘要：EPON技術作為國家“863”計劃項目之一，是解決“三網融合”和網絡傳輸“最后一公里”的先進傳輸技術，被行業(yè)廣泛應用，具有良好的發(fā)展前景。經調研，在網絡公司從事EPON施工的員工主要是技能型人才，不需要深奧的理論知識，中職生也能勝任。因此，中職計算機網絡專業(yè)課程開設EPON是非常必要的，結合網絡綜合布線技術課程，讓學生盡早地、更全面地學習光纖傳輸網絡技術，可以縮短與企業(yè)要求的距離。

關鍵詞：網絡改造；EPON技術；光纖

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）08-0077-05

案例背景

EPON（以太網無源光網絡）是一種新型的光纖接入網技術，采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業(yè)務。廣東某寬帶網絡服務有限公司在新增的網絡服務片區(qū)使用了EPON光纖接入網技術，而在舊的網絡服務片區(qū)仍沿用雙絞銅纜從服務站機房到用戶樓宇機柜技術。

EPON改造的目的：一是簡化網絡，節(jié)約成本；二是易于網絡維護與管理，減少維護成本；三是EPON是一種強大的傳輸技術，廣泛應用于電力通信系統(tǒng)，為“三網融合”和網絡傳輸“最后一公里”（FTTH）做出大的貢獻，非常勝任大量下行數(shù)據(jù)的傳輸，存在很大的發(fā)展空間，網絡穩(wěn)定性能較好，發(fā)展前景看好。

案例描述

本案例網絡升級的服務點位于廣州市海珠區(qū)江南東路天匯大廈后面的居民住宅小區(qū)的服務站。升級內容是將原有帶寬100MHz的光纖收發(fā)器更換為1000MHz的EPON ONU終端。EPON的局端OTL已經在服務站部署好，并已經過一周的測試，基于PON設備的FTTB光纜網絡ODN已經開展敷設。此次運維部運維專員的任務是使用ONU終端替換樓宇上的接入設備，用戶家庭到樓宇接入設備沿用原來的雙絞銅纜；視服務站網絡應用情況，服務站也會使用無源分光器（或ONU）；回收機柜上的光纖收發(fā)器。

更換設備需要按一定的流程操作，目的是減少斷網時間。原網絡已經在銅纜到樓宇接入點，因此更換時先將敷設好的服務站到樓宇接入點光纜ODN局端接入OTL，在樓宇接入點視級聯(lián)情況使用無源分光器（或ONU）接入ODN，最后將ONU接入本樓宇用戶網絡（雙絞線銅纜）。

由于網絡的升級改造不可避免斷網，盡管是短暫的斷網，也需要選擇合適的工作時間，例如股市休市時間、非休息日等，最合適的時段應該是深夜到次日凌晨。

案例教學

（一）知識環(huán)節(jié)

光纖傳輸網絡 沒有應用EPON技術的光纖網絡使用雙芯光纖連接服務站和樓宇兩端的交換設備，如果兩端交換設備沒有光纖接口，則需要使用光纖收發(fā)器實現(xiàn)光電轉換。拓撲圖如下頁圖1所示。

EPON光纖網絡 使用EPON技術的光纖網絡，主干光網ODN使用單芯單模光纖，從OLT開始，使用無源分光器實現(xiàn)逐級1分64個節(jié)點（或1分32個節(jié)點）傳輸，節(jié)點數(shù)量由帶寬和光功率決定，常用1分32個節(jié)點，一直延伸到用戶端ONU（或ONT），傳輸距離可達20KM。常見網絡拓撲圖如圖2所示。

EPON技術介紹 EPON在物理層使用PON技術，實現(xiàn)無源傳輸，在鏈路層使用以太網協(xié)議，實現(xiàn)以太網接入，采用載波偵聽多址訪問/沖突檢測（CSMA/CD）協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)下行傳輸，而采用全雙工的點到點傳輸模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)上行傳輸。EPON光網絡由局端OLT、光分配網絡ODN和用戶端ONU組成，無需租用機房，也無需配備電源，因此，能有效節(jié)省建設初期和運營維護成本。EPON參考結構如圖3所示。EPON技術使用單根光纖，采用波分復用技術實現(xiàn)上下行對稱傳輸（下行波長1 490nm，上行波長1 310nm），目前傳輸帶寬可達1.25Gbps，并有望達到10Gbps。2009年，在中國FTTH高峰發(fā)展論壇上，中興通訊發(fā)布了全球首臺“對稱”10G EPON設備樣機。在數(shù)據(jù)下行傳輸方向，OLT發(fā)出的以太網數(shù)據(jù)報以廣播的傳輸模式，經過一個1︰n（n∈{4，64}）的無源光分路器傳送到每一個ONU，ONU則有選擇地提取數(shù)據(jù)。此時每個ONU共享同一傳輸媒質。而在數(shù)據(jù)上行傳輸方向，由于無源分光器的方向特性，任何一個ONU發(fā)出的數(shù)據(jù)包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU，與OLT組成點到點的傳輸，由于OLT下屬所有的ONU都屬于同一個沖突域，為了避免數(shù)據(jù)沖突，使用時分復用（TDMA）共享帶寬。EPON的傳輸特性，使其具有同時傳輸TDM、IP數(shù)據(jù)和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數(shù)據(jù)采用IEEE 802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統(tǒng)，足以保證傳輸質量。通過擴展第三個波長（通常為1 550nm）即可實現(xiàn)視頻業(yè)務廣播傳輸，是“三網融合”的優(yōu)勝解決方案。

1. OLT。Optical line terminal（光線路終端），常用于連接光纖干線的終端設備，以設定的帶寬向ONU以廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)起并控制測距過程，并記錄測距信息。支持IP業(yè)務、傳統(tǒng)的TDM業(yè)務和視頻廣播業(yè)務等多業(yè)務傳輸。下聯(lián)傳輸半徑20KM，適應多種工作環(huán)境，為用戶提供FTTx系列解決方案。OLT除了提供業(yè)務匯聚的功能外，還是集中網絡管理平臺，通過OLT可以實現(xiàn)基于設備的網元管理和基于業(yè)務的安全管理和配置管理。配合使用格林威爾Uniview DA等網絡管理平臺，不僅可以監(jiān)測、管理設備及端口，還可以進行業(yè)務開通和用戶狀態(tài)監(jiān)測，而且還能夠針對不同用戶的QoS/SLA要求進行帶寬分配。圖4所示是華為的MA5680T，背板交換容量達到3.2Tbit/s，主控板的雙向交換容量高達480Gbit/s，可以實現(xiàn)最大20km的接入能力。

2. ODN。ODN是使用PON設備的FTTx光纜網絡，為OLT與ONU之間提供光傳輸通道。從功能上分，ODN從局端OLT到用戶端ONU/ONT可分為饋線光纜子系統(tǒng)、配線光纜子系統(tǒng)、入戶線光纜子系統(tǒng)及光纖終端子系統(tǒng)四個部分，其中入戶光纜段是ODN實施中最困難的部分。ODN網絡建設成本是整個光網最高的部分，約占總體投資的50%～70%，是FTTx投資的重點。對于EPON的FTTx，ODN是管理的難點。首先，ODN物理拓撲采用P2MP，節(jié)點多，網絡管理復雜；其次，光纖容易受損。因此，對ODN進行高效的建設、運營和維護至關重要，需要一套智能、準確的管理解決方案，確保ODN網絡得到充分利用，以有效保護長期投資。華為提出了iODN（智能ODN）解決方案。在iODN解決方案中，ODN產品新增了光纖標識管理、端口狀態(tài)收集、端口查找指示、可視化工具PDA等智能特性。iODN解決方案可以實現(xiàn)ODN光纖連接信息的自動錄入和管理，保證存量系統(tǒng)信息的準確無誤和及時同步。同時，通過PDA的可視化軟件及iODN設備上的智能LED指示，可以實現(xiàn)光纖自動化查找、精確操作，極大地提高運維效率，實現(xiàn)ODN網絡的高效運營和維護。此外，基于iODN架構，在存量系統(tǒng)基礎上可以開發(fā)出多種增值應用，實現(xiàn)施工、運維全流程自動化。

3. ONU。Optical Network Unit光節(jié)點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發(fā)射機、多個橋接放大器網絡監(jiān)控的設備叫做光節(jié)點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現(xiàn)家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發(fā)能力有效保障話音、數(shù)據(jù)和高清視頻的業(yè)務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業(yè)務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環(huán)節(jié)

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統(tǒng)使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據(jù)課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據(jù)課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據(jù)繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據(jù)應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優(yōu)設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優(yōu)劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現(xiàn)象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現(xiàn)FTTH光纖到戶）。根據(jù)設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據(jù)課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據(jù)校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現(xiàn)傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規(guī)范按綜合布線工程相關規(guī)范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統(tǒng)教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發(fā)射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區(qū)用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協(xié)作情況等。要討論EPON技術的發(fā)展優(yōu)勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規(guī)模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發(fā)展前景廣闊，但在業(yè)界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發(fā)展成熟和穩(wěn)定程度以及可傳輸?shù)臉I(yè)務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發(fā)點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業(yè)工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發(fā)學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發(fā)展。其次，應注意根據(jù)事情的發(fā)展規(guī)律，逐步安排案例各個步驟的出現(xiàn)，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環(huán)節(jié)，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統(tǒng)圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區(qū)、配線子系統(tǒng)、干線系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)、設備間的安裝施工以及管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統(tǒng)測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現(xiàn)的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養(yǎng)的角度上看，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現(xiàn)了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩(wěn)定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節(jié)約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩(wěn)定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

[1]華為技術有限公司.iODN-華為解決方案[CP/OL].[2013-05-06].http：//www.huawei.com/cn/solutions/broad-

er-smarter/hw-083284-fttx-iodn-odn.htm.

[2]李雪松，傅珂，柳海.接入網技術與設計應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]孫維平，郁建生，朱燕，張艷.FTTx與PON系統(tǒng)工程設計與實例[M].北京：人民郵電出版社，2013.

（責任編輯：王恒）

3. ONU。Optical Network Unit光節(jié)點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發(fā)射機、多個橋接放大器網絡監(jiān)控的設備叫做光節(jié)點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現(xiàn)家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發(fā)能力有效保障話音、數(shù)據(jù)和高清視頻的業(yè)務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業(yè)務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環(huán)節(jié)

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統(tǒng)使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據(jù)課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據(jù)課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據(jù)繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據(jù)應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優(yōu)設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優(yōu)劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現(xiàn)象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現(xiàn)FTTH光纖到戶）。根據(jù)設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據(jù)課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據(jù)校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現(xiàn)傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規(guī)范按綜合布線工程相關規(guī)范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統(tǒng)教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發(fā)射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區(qū)用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協(xié)作情況等。要討論EPON技術的發(fā)展優(yōu)勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規(guī)模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發(fā)展前景廣闊，但在業(yè)界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發(fā)展成熟和穩(wěn)定程度以及可傳輸?shù)臉I(yè)務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發(fā)點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業(yè)工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發(fā)學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發(fā)展。其次，應注意根據(jù)事情的發(fā)展規(guī)律，逐步安排案例各個步驟的出現(xiàn)，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環(huán)節(jié)，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統(tǒng)圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區(qū)、配線子系統(tǒng)、干線系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)、設備間的安裝施工以及管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統(tǒng)測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現(xiàn)的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養(yǎng)的角度上看，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現(xiàn)了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩(wěn)定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節(jié)約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩(wěn)定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

[1]華為技術有限公司.iODN-華為解決方案[CP/OL].[2013-05-06].http：//www.huawei.com/cn/solutions/broad-

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[2]李雪松，傅珂，柳海.接入網技術與設計應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]孫維平，郁建生，朱燕，張艷.FTTx與PON系統(tǒng)工程設計與實例[M].北京：人民郵電出版社，2013.

（責任編輯：王恒）

3. ONU。Optical Network Unit光節(jié)點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發(fā)射機、多個橋接放大器網絡監(jiān)控的設備叫做光節(jié)點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現(xiàn)家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發(fā)能力有效保障話音、數(shù)據(jù)和高清視頻的業(yè)務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業(yè)務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環(huán)節(jié)

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統(tǒng)使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據(jù)課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據(jù)課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據(jù)繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據(jù)應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優(yōu)設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優(yōu)劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現(xiàn)象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現(xiàn)FTTH光纖到戶）。根據(jù)設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據(jù)課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據(jù)校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現(xiàn)傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規(guī)范按綜合布線工程相關規(guī)范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統(tǒng)教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發(fā)射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區(qū)用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協(xié)作情況等。要討論EPON技術的發(fā)展優(yōu)勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規(guī)模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發(fā)展前景廣闊，但在業(yè)界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發(fā)展成熟和穩(wěn)定程度以及可傳輸?shù)臉I(yè)務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發(fā)點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業(yè)工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發(fā)學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發(fā)展。其次，應注意根據(jù)事情的發(fā)展規(guī)律，逐步安排案例各個步驟的出現(xiàn)，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環(huán)節(jié)，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統(tǒng)圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區(qū)、配線子系統(tǒng)、干線系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)、設備間的安裝施工以及管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統(tǒng)測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現(xiàn)的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養(yǎng)的角度上看，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現(xiàn)了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩(wěn)定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節(jié)約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩(wěn)定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

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（責任編輯：王恒）