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        GPON 技術(shù)及其在高校校園網(wǎng)中的應(yīng)用研究

        2019-10-15 06:55:54項楠錦州港股份有限公司
        數(shù)碼世界 2019年10期
        關(guān)鍵詞:某大學(xué)分路接入網(wǎng)

        項楠 錦州港股份有限公司

        關(guān)鍵字:GPON FTTH 高校校園網(wǎng) 應(yīng)用研究

        1 GPON 技術(shù)

        GPON 技術(shù)是最新一代寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn),具有帶寬、效率高,覆蓋范圍大,用戶接口豐富等等優(yōu)點(diǎn),可以為用戶提供優(yōu)質(zhì)、可靠和安全的語音、數(shù)據(jù)和視頻三網(wǎng)合一的業(yè)務(wù)接入。

        1.1 GPON 系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)

        圖2 GPON 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        GPON 系統(tǒng)參考結(jié)構(gòu)如圖所示,主要由光線路終端OLT,光網(wǎng)絡(luò)單元ONU、光分配網(wǎng)絡(luò)ODN 和網(wǎng)管系統(tǒng)等部分組成。

        1.2 GPON 系統(tǒng)協(xié)議分層模型

        圖3 GPON 參考模型

        GPON 系統(tǒng)由管理用戶數(shù)據(jù)流的控制/管理(C/M)平面和傳輸用戶數(shù)據(jù)用戶(U)平面兩個片面組成??刂乒芾砥矫嬷饕δ苁蔷W(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)管理,而用戶平面的主要功能完成用戶數(shù)據(jù)流的傳輸。

        2 GPON 網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與部署

        2.1 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)原則

        在PON 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中應(yīng)遵循的基本原則:(1)市場驅(qū)動原則;(2)投資有效性原則;(3)可靠性原則;(4)易擴(kuò)展原則;(5)標(biāo)準(zhǔn)支持原則;(6)PON 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)實(shí)現(xiàn)所有網(wǎng)元由統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理。

        2.2 接入模式選擇

        FTTX 可分成光纖到大樓(FTTB)、光纖到交接箱(FTTCab)、光纖到路邊(FTTC)、光纖到戶(FTTH)等,如圖所示。FTTx 將終端用戶從“電”的時代轉(zhuǎn)入了一個全新的“光”的時代。

        圖4 GPON 接入模式

        2.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇

        光纖接入網(wǎng)的由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)、以及光配線網(wǎng)(ODN)所構(gòu)成。GPON 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是由OLT、ONU、ODN構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):包括點(diǎn)到點(diǎn)、星形、樹形、總線和環(huán)形五種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

        2.4 網(wǎng)元規(guī)劃與部署

        GPON 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元包括:光線路終端(OLT)、分光器(Spliter)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU),OLT 放置在接入網(wǎng)中心機(jī)房,主要功能是實(shí)時監(jiān)控、控制各ONU,分配和控制信道的連接,并管理整個光網(wǎng)絡(luò)。ONU 放置在用戶側(cè),為用戶提供各種業(yè)務(wù)接口。ONU 終結(jié)ODN 光纖,處理光信號。OLT 與ONU 之間通過無源設(shè)備ODN 連接,ODN 主要完成光信號和功率的分配任務(wù)。

        2.5 光配線網(wǎng)ODN 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署

        典型的光分路器設(shè)置方式(分光方式)有兩種:一級分光與二級分光,.分光器設(shè)置的地點(diǎn)不一樣也會構(gòu)成不同的ODN 結(jié)構(gòu),如果光分路器靠近OLT(局端)放置,就稱之為集中放置;如果光分路靠近ONU/ONT(接入點(diǎn)),就稱之為分散放置;如果光分路放置于OLT與ONU之間的分配點(diǎn),就稱之為分散集中放置。分光器的位置設(shè)置原則為應(yīng)盡量將分光器的位置靠近用戶接入點(diǎn),但是要保證一定的 PON 口使用效率。

        3 GPON 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)例

        下面以某大學(xué)為具體實(shí)例,進(jìn)行實(shí)例設(shè)計。

        3.1 項目需求分析

        (1)項目情況介紹

        某大學(xué)GPON 網(wǎng)絡(luò)采用FTTH 方式建設(shè),局點(diǎn)情況如下:

        表1 項目情況

        (2)業(yè)務(wù)需求分析

        此次項目將根據(jù)學(xué)校情況用GPON 做FTTH 接入,提供全套業(yè)務(wù)解決方案,包括寬帶、語音、IPTV、視頻監(jiān)控等等。本期GPON 項目共2001 個用戶點(diǎn),其中學(xué)生用戶1035 個,辦公用戶966 個。對高速寬帶接入、VoIP,及IPTV 業(yè)務(wù)需求情況分析如下:

        表2 需求分析

        3.2 項目GPON 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

        圖5 某大學(xué)GPON 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

        某大學(xué)GPON 網(wǎng)絡(luò)接入結(jié)構(gòu)由局端OLT 設(shè)備、用戶端ONU 設(shè)備、光接入網(wǎng)ODN 系統(tǒng)以及網(wǎng)管系統(tǒng)組成。OLT 設(shè)備上聯(lián)到電信BRAS、LSW 或Router 等寬帶IP 城域網(wǎng)設(shè)備上,將ONU 終端送上來的不同類型業(yè)務(wù)解調(diào)成以太網(wǎng)業(yè)務(wù),送入不同網(wǎng)絡(luò),為學(xué)院用戶提供高速上網(wǎng)、視頻監(jiān)控、IPTV 和VOIP 業(yè)務(wù)接入。

        3.3 項目GPON 網(wǎng)絡(luò)出口路由方案設(shè)計與實(shí)施

        學(xué)校出口路由器選型為NE20-4。外網(wǎng)IP 地址為電信提供,出口路由器做NAT 轉(zhuǎn)換,且提供內(nèi)部接口供后期學(xué)校各種信息化應(yīng)用系統(tǒng)的使用。地址轉(zhuǎn)換NAT,實(shí)現(xiàn)了學(xué)院內(nèi)部GPON 網(wǎng)絡(luò)訪問外部網(wǎng)絡(luò)的功能,當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)訪問外部網(wǎng)絡(luò)時轉(zhuǎn)換為外部公有網(wǎng)絡(luò)地址,解決了學(xué)院公有網(wǎng)絡(luò)地址短缺的問題。

        4 結(jié)語

        本文主要研究了GPON 技術(shù)及其在高校校園網(wǎng)的應(yīng)用研究,首先介紹GPON 技術(shù)的相關(guān)知識,然后分析了GPON 網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與部署,最后研究了某大學(xué)GPON 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件設(shè)計與軟件實(shí)施,配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,滿足高校用戶需求。

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