應(yīng)閩

摘 要：隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)寬帶和網(wǎng)絡(luò)的要求也逐漸變高。與傳統(tǒng)的銅纜相比，光纜的帶寬更寬，網(wǎng)絡(luò)速率更快，并且還有上網(wǎng)成本低和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以光纜的應(yīng)用也成為了網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)展的方向。現(xiàn)在，在大多主干網(wǎng)上光纖化已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但在接入網(wǎng)應(yīng)用方面，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)在的要求，采用光纖為主要傳輸媒介的PON技術(shù)正逐步得到廣泛的應(yīng)用，F(xiàn)TTx成為了接入網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)。以PON技術(shù)為核心的通信線路的設(shè)計(jì)對(duì)接入網(wǎng)的速率以及和用戶的體驗(yàn)都有直接的影響。本文對(duì)PON技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹，其中包含有APON，EPON還包含有GPON傳輸方案。本文重點(diǎn)研究了PON技術(shù)在接入層線路上的設(shè)計(jì)，做出了設(shè)計(jì)總體流程及對(duì)兩種典型類型的小區(qū)的線路布局設(shè)計(jì)。本文對(duì)布局相似的小區(qū)接入層通信線路有一定參考。

關(guān)鍵詞：通信；網(wǎng)絡(luò)傳輸；PON技術(shù)；線路布局

中圖分類號(hào)：TN915.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

伴隨著城市信息時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)要求的逐漸加強(qiáng)推動(dòng)著通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速進(jìn)步。現(xiàn)在無(wú)線通信和接入技術(shù)中包含有WLAN、WIFI、WiMAX和部分下一代通信網(wǎng)絡(luò)LTE、LTE-A等，有線通信網(wǎng)絡(luò)主要包含有xDSL、Cable接入、LAN接入和光纖接入等。而光纖的接入是未來(lái)發(fā)展的方向?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)主干網(wǎng)中已經(jīng)大量鋪設(shè)，相關(guān)新技術(shù)也得到了快速發(fā)展，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。接入網(wǎng)方面一直沒有取得突破性進(jìn)展。PON技術(shù)的主要技術(shù)是ODN中全部使用的為室外無(wú)源設(shè)備，大大降低了干擾，簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也易于維護(hù)和升級(jí)，并且造價(jià)相對(duì)較低。最近這些年接入網(wǎng)技術(shù)在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，并持續(xù)保持高增長(zhǎng)率。隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)電視和視頻使用，傳統(tǒng)的銅纜已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在客戶的需要。隨著GPON技術(shù)的不斷成熟相關(guān)規(guī)范的逐步完善，必將成為未來(lái)光接入網(wǎng)的發(fā)展方向。

本文主要對(duì)基于PON技術(shù)的接入層通信線路進(jìn)行研究，在PON系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)和FTTx的接入模式的基礎(chǔ)上充分考慮到光通信器件設(shè)備和線路的損耗，此外，還需要考慮實(shí)際路由的資源情況的使用情況及實(shí)際中用戶數(shù)量等情況。

1 PON技術(shù)及接入網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述

1.1 PON技術(shù)概述

一般來(lái)說(shuō)光網(wǎng)絡(luò)分為有源和無(wú)源兩種，PON是指無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是使用電復(fù)完成分路功能，PON技術(shù)的特點(diǎn)是進(jìn)行分配網(wǎng)絡(luò)中不包含電子相關(guān)器件和電源。PON網(wǎng)絡(luò)主要由光線路終端OLT和光分配網(wǎng)絡(luò)ODN以及在用戶終端使用的光網(wǎng)絡(luò)單元組成部分包括，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，OLT的主要作用是為光接入網(wǎng)提供可連接的接口，OLT經(jīng)過(guò)若干個(gè)ODN能夠?qū)崿F(xiàn)與用戶通信。位置設(shè)計(jì)時(shí)可以將OLT放置與交換機(jī)內(nèi)。ODN主要的組成部分為無(wú)源器件。在線路中ODN的主要功能為在OLT及ONU之間實(shí)現(xiàn)光信號(hào)相關(guān)功率的分配。ONU指的是用戶側(cè)的設(shè)備，能夠?yàn)橛脩籼峁┚W(wǎng)絡(luò)接口，ONU的主要能夠使將來(lái)自O(shè)DN的光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。

1.2 EPON和GPON技術(shù)

EPON技術(shù)：OLT傳輸?shù)絆NU使用的傳輸方式是TDM方式，傳輸數(shù)據(jù)信息的長(zhǎng)度不固定，數(shù)據(jù)最長(zhǎng)可達(dá)到1518個(gè)字節(jié)。每個(gè)數(shù)據(jù)都包含攜帶有特定送達(dá)ONU信息的EPON包頭。數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)無(wú)源光分路器之后送達(dá)到ONU，ONU在接收信息時(shí)會(huì)根據(jù)包頭信息只接收自己數(shù)據(jù)信息，所以用戶的終端只會(huì)收到自己的數(shù)據(jù)。

GPON技術(shù)：在和其他的PON技術(shù)相比來(lái)說(shuō)，GPON有明顯的速率優(yōu)勢(shì)。GPON傳輸信息使用的是單纖波分復(fù)用技術(shù)，傳輸速率最大可支持2.5Gb/s。

1.3 接入網(wǎng)技術(shù)概述

接入網(wǎng)的定義是對(duì)比核心網(wǎng)來(lái)說(shuō)的，通常接入網(wǎng)是用來(lái)定義為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口和用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間傳輸網(wǎng)絡(luò)的部分。接入網(wǎng)的目的就是講用戶連接到核心網(wǎng)，其質(zhì)量決定這網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，接入網(wǎng)是其投資方向和收入來(lái)源。

2 接入層通信線路的設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)分析

隨著接入網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于PON技術(shù)的接入網(wǎng)技術(shù)在不斷日趨完善和成熟。在接入網(wǎng)建設(shè)中，線路設(shè)計(jì)不但影響著組網(wǎng)方案和運(yùn)營(yíng)商投資，更直接影響著光鏈路參數(shù)從而影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。因此基于PON技術(shù)的接入層線路設(shè)計(jì)無(wú)疑成為最為重要的一壞。

2.1 總體設(shè)計(jì)流程

基于PON技術(shù)對(duì)接入網(wǎng)線路的設(shè)計(jì)較復(fù)雜，需要做大量的準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)實(shí)際情況和運(yùn)營(yíng)商提出的要求設(shè)計(jì)合理的接入模式和方案，設(shè)計(jì)完成之后需要做好預(yù)算和設(shè)計(jì)檢查，圖2為接入層線路工程的設(shè)計(jì)流程圖。

2.2 相關(guān)參數(shù)分析

接入層通信的線路設(shè)計(jì)部?jī)H僅是考慮電纜的走向，還要確定組網(wǎng)的情況，設(shè)備的規(guī)格及線路的損耗等，接入層情況復(fù)雜，主要包含的參數(shù)指標(biāo)有：①選擇的光纖的參數(shù)，光纖是接入網(wǎng)建設(shè)中的主要媒介，在對(duì)光纖進(jìn)行選擇是需要按照PON網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)要求。光纖主要有單模光纖和多模光纖兩種傳輸模式，常用的為單模光纖。②設(shè)備器件安裝位置選擇，ONU設(shè)置在用戶的家中，是由安裝人員安裝，設(shè)計(jì)時(shí)主要對(duì)光分路器，光纜交接箱進(jìn)行位置布置。

3 居民線路接入分析與設(shè)計(jì)

在接入層線路建設(shè)時(shí)，最廣泛和最主要的網(wǎng)絡(luò)用戶是普通家庭用戶，本節(jié)主要是針對(duì)普通居民住宅的接入網(wǎng)設(shè)計(jì)。根據(jù)經(jīng)典和新型住宅區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 社區(qū)的線路設(shè)計(jì)分析

社區(qū)一般有兩種住宅區(qū)：城市地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，兩種住宅區(qū)的分布、特點(diǎn)和需求都不一致。

3.1.1 社區(qū)的線路設(shè)計(jì)分析

農(nóng)村住宅區(qū)城區(qū)較遠(yuǎn)，居民主要以種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)或外出打工為生。農(nóng)村住宅的特點(diǎn)是住宅低層較多，且住宅沒有嚴(yán)格的規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)用戶需求沒有規(guī)律，有的地區(qū)需求多，有的則相對(duì)較少?；趯?duì)成本和實(shí)際的考慮，并且為了能夠方便維護(hù)，對(duì)于農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一般使用光纖直接接入到居民區(qū)的模式。

3.1.2 城市居民住宅

在傳統(tǒng)的城市居民住宅當(dāng)中，5層上下的居民住宅較多，每個(gè)單元一般不足13戶，且住戶基本處于工薪家庭，這種小區(qū)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)用戶較多且相對(duì)集中，但大多已經(jīng)裝設(shè)有xDSL或者LAN。隨著網(wǎng)絡(luò)需求的提升，可對(duì)這些住宅進(jìn)行FTTx改造，一般可劃分兩種情況：

①相對(duì)較老的小區(qū)。此類一般建設(shè)于20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，小區(qū)的業(yè)主和小區(qū)物業(yè)一般接受在樓道內(nèi)放置光纜。光纜由OLT機(jī)房經(jīng)過(guò)交接箱放置到光纜分線箱。通常將光纜分線箱放置與樓道內(nèi)，用戶的光纜通過(guò)外墻面釘放到室內(nèi)，在進(jìn)行裝機(jī)時(shí)ONU直接放置在屋內(nèi)。

②相對(duì)較新的商品房。此類小區(qū)大多建設(shè)于2005年之后，墻外一般采用貼磚，物業(yè)通常不會(huì)允許在樓道內(nèi)鑿洞。此類小區(qū)在進(jìn)行FTTH接入需要較大規(guī)模的改造。光纜是由OLT在經(jīng)過(guò)光纜交接箱之后放置到綜合箱ONU，一般將ONU放置于樓道中，可以依照用戶的要求實(shí)現(xiàn)連接原因的銅纜。這種擁有相對(duì)較新商品房的小區(qū)通常使用光交經(jīng)管道來(lái)接入樓道，在對(duì)綜合箱ONU進(jìn)行擴(kuò)容較繁瑣，所以O(shè)NU通常使用100%配比。

3.2 中高層建筑中的路設(shè)計(jì)

中高層住宅區(qū)是針對(duì)近年來(lái)新建成的樓盤，樓盤通常以10層以上的中高層樓房為主，住戶集中且居住較密集。這種現(xiàn)代的中高層建筑通常在地下室中設(shè)有機(jī)房。此類小區(qū)的FTTH接入條件較好并且需求量大。此種小區(qū)一般在建設(shè)是就已經(jīng)接入光纜，小區(qū)的光纜線路已經(jīng)確定，但由于用戶量大，光纜數(shù)量多容易造成現(xiàn)有弱電橋架容量不足的現(xiàn)象，不利于維護(hù)和管理。因此通常需要再現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的方案進(jìn)行稍做改變，達(dá)到既可以減少對(duì)光纜的投資，又可以加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

PON技術(shù)在快速發(fā)展中得到了全球電信運(yùn)營(yíng)商的推崇，并且其自身的發(fā)展也在逐漸偏向質(zhì)量更具優(yōu)勢(shì)的GPON。在接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展中，現(xiàn)在光纜的接入和FTTH是網(wǎng)絡(luò)前進(jìn)發(fā)展的目標(biāo)。PON技術(shù)的逐步完善，基于PON技術(shù)的接入網(wǎng)技術(shù)也使FTTH的接入方式得到了快速發(fā)展。本文從PON技術(shù)入手，對(duì)接入層通信和線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和探究。

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