论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要探讨了EPON系统的主要性能指标和具体建设方案。
[关键词]EPON系统
中圖分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0358-01
1.EPON系统定位
EPON系统是以光节点（ONU/ONT）靠近用户的程度进行划分的，主要有光纤到小区（FTTC）、光纤到楼（FTTB）、光纤到户（FTTH）等应用场景。通信网络中EPON系统具有如下特征：①传输媒介全程采用光纤、用户端采用无线或金属线接入；②宽带高、信号衰减低、传送距离长；③支持各种宽带业务、窄带业务的同时接入、并支持对未来业务的扩展；④能够以分组方式对上层业务进行承载；⑤支持接入系统的间断性投资建设。
2.EPON系统配置和性能指标
EPON是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，它由光纤路由端（OLT ）、光分配网络（ODN）、光网络单元（ONU）或光网络终端（ONT ）组成。当采用全光纤接入时，配置光网络终端（ONT ）；当采用光纤+其他媒质混合接入时，配置光网络单元（ONU）。
OLT的作用是将各种业务信号按一定的信号格式汇聚后向终端用户传输，将来自终端用户的信号按照业务类型分别进行汇聚后送入各业务网；ONT位于用户端，直接为用户提供话音、数据、视频接口；ONU由多个用户共享使用，通过铜缆配线网络或无线方式对连接的用户群提供话音、数据或视频业务，或在
用户端分别增加NT设备（如家庭网关）提供话音、数据或视频业务；ODN的作用是提供 OLT与ONU/ONT之间的光传输通道；可在ODN上通过WDM技术，利用独立波道承载CATV等独立业务。
作为广播电视有线双向化网络的宽带光纤接入系统，EPON系统需要符合以下主要性能指标：
（I）模拟有线广播电视信号在48.5-860MHz频段内的射频性能指标应符合以下规定：
①任何频道内幅度变化不大于士2dB，在任何O.SMHz频率范围内，幅度变化不大于0.5 dB.
②对电视频道的单频干扰，载波互调比里54dB .
③对电视频道的多频互调干扰，载波组合3次差拍比鑫54dB .
④入户视频信号载噪比≧43 dB .
（2）以太网//IP类业务通信质量应满足以下要求：
① EPON的上行吞吐量应不小于900Mbps （ 64-1518Bytes之间的任意包长），下行吞吐量应不小于950Mbps（任意包长）。
②传输时延要求在业务流量不超过系统吞吐量的90%的情况下，上行的传输时延应小于1.5ms （64-1518Bytes之间的任意以太网包长），下行的传输时延应小于lms（任意以太网包长）。
③EPON系统在上下行业务流量各为1 Gbps的情况下，上行丢包率应小于10%，下行丢包率应小于5%0
④长期丢包率要求在特定流量下（吞吐量的90%）长期（24小时）丢包率应为0。
（ 3 ） EPON系统的E1链路的长期误码性能指标与OLT设置位置有关，应符合表3-1所示的要求。
（ 4 ） EPON系统2048Kbps通道短期误码性能指标，测试时间为15分钟的误码事件数应为0.
（ 5 ） EPON光纤接入系统的可用性应不小于99.99%，相当于在1年内不可用时间不大于53min.
EPON系统方案建设的主要工作在于根据EPON不同的应用模式和承载业务对ODN ， OLT和ONU进行设计，下面对OLT， ONU以及ODN组件的建设方案进行详细阐述.
2.1 OLT建设方案
OLT设备性能应满足如下要求：
（1） OLT建设宜采用扩展能力强，能够支持数据、语音、视频、TDM等业务且便于在线升级的设备。
（2） OLT设备必须满足对其所带用户同类业务进行灵活汇聚的要求，应支持通过不同的上联端口或者相同的上联端口以不同的VLAN等方式对所有以太网//IP类业务进行区分的功能。
（ 3 ） OLT设备必须满足EPON系统进行保护倒换需要。
（4）根据容量大小不同，OLT设备分为机架式和盒式。一般情况下，盒式OLT设备能够提供的4个以上20个以下的EPON端口。标准安装模式下19英寸
机架内的OLT至少能提供250个EPON接口，若EPON系统采用1：32的分光模式，该OLT至少能支持8000用户接入。
（5） OLT的业务槽位应具备强大的兼容性，满足用户板卡对EPON板、吉比特以太网板、BPON板等进行任意混插的需要。
OLT的设置方式一般分为集中设置和分散设置，其中集中设置OLT方式较适用于广电基础资源丰富的城市，而分散设置OLT方式则更加适用于基础资源相对医乏的农村。在对OLT进行设计的过程中，必须对对信道容量进行测算，对接入光缆的情况进行调查，对该设备所需覆盖的用户数进行统计，在综合以上条件的基础上选择一个即方便又实惠的地点安装OLT设备。
2.2 ONU建设方案
ONU设备应必须具备与OLT设备之间进行芯片级互联互通的技术体制，同时具备对EPON进行系统保护倒换的功能。ONU用户接口根据不同的FTTx应用模式，详见ONU类型部分。建设EPON网络实现FTTH/FTTB时，宜尽量选用内置综合接入IAD设备实现综合业务接入，真正实现“光进铜退”。在对ONU进行合理设置时必须参照不同的业务需求应根据以及不同的应用场景，具体设置方式如下：
（1）在FTTH场景的实际建设中，不应在楼道或者门口进行ONU设备的安装，而应该在用户家中安装。在普通用户家中，可以在桌面上安装ONU并通过光信息插座连接，或者通过用户终端智能盒对其进行安装，便于ONU设备的保护。 （2）而在FTTB/C/Cab等接入场景中，宜在室外光交接箱、大楼楼道以及竖井内机柜等地方实施ONU设备的安装。
2.3 ODN建设方案
ODN为OLT的S/R点至ONT/ONU的R/S点之间的网络，它由多种器件组合而成，大致包括光缆交接箱、光缆、光缆分纤箱、光缆线路终端分配器（ODF/MODF ）、光分路器、光缆接头器、用户智能终端盒或光纤插座盒等.
在ODN的建设过程中无源光分路器安装位置应根据ODN的应用模式和用户分布的实际情况选择适当的地点，具体安装模式如下：
（1）对FTTH应用模式的新建别墅区，光分路器安装位置的选择可按以下原则考虑。当别墅区覆盖区域相对较小时，一般选择一级分光方式，主要在小区光缆交接箱以及别墅区接入设备间等地安装光分路器。当别墅区覆盖区域相对较大时，可采用一级和二级结合分光，第一级光分路器宜安装在小区机房/光缆交接箱，第二级光分路器可安装在小区光缆分纤箱内。
（2）对FTTB/C十LAN应用模式的新建的多层、低层和高层建筑，光分路器宜采用相对集中设置的一级分光方式，应该在小区光缆交接箱以及小区机房等设施安装光分路器。
（3）对采用FTTCab+DSL应用模式的农村区域，光分路器可采用相对集中设置的一级分光方式或二级分光方式：选择一级分光方案时，应该在室外光缆交接箱安装光分路器；选择二级分光方案时，应该在室外光缆交接箱安装第一级光分路器，同时在光缆分纤箱安装第二级光分路器.
（4）对FTTB+LAN或FTTO应用模式的商业客户单幢商务楼或建筑群，光分路器安装位置的选择可按照以下原则考虑：商业客户FTTB/C+LAN的建設方案中，应该选择一级分光方案，同时在室外光缆交接箱以及用户机房等设施集中安装光分路器；重要商业客户FTTO应用场景中，分光建设方案同上。
3.结语：
本章内容主要集中在EPON系统具体建设方面，分别对该系统的各主要组件的建设等方面进行了详细的阐述。
参考文献：
[1] 王国栋.基于HFC网的PLC技术设备的研究[D].上海：上海大学，2013.
[2] 杨炼，王锐，杨海燕等.三网融合的关键技术及建设方案[M].北京：人民邮电出版社。2012.
[关键词]EPON系统
中圖分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0358-01
1.EPON系统定位
EPON系统是以光节点（ONU/ONT）靠近用户的程度进行划分的，主要有光纤到小区（FTTC）、光纤到楼（FTTB）、光纤到户（FTTH）等应用场景。通信网络中EPON系统具有如下特征：①传输媒介全程采用光纤、用户端采用无线或金属线接入；②宽带高、信号衰减低、传送距离长；③支持各种宽带业务、窄带业务的同时接入、并支持对未来业务的扩展；④能够以分组方式对上层业务进行承载；⑤支持接入系统的间断性投资建设。
2.EPON系统配置和性能指标
EPON是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，它由光纤路由端（OLT ）、光分配网络（ODN）、光网络单元（ONU）或光网络终端（ONT ）组成。当采用全光纤接入时，配置光网络终端（ONT ）；当采用光纤+其他媒质混合接入时，配置光网络单元（ONU）。
OLT的作用是将各种业务信号按一定的信号格式汇聚后向终端用户传输，将来自终端用户的信号按照业务类型分别进行汇聚后送入各业务网；ONT位于用户端，直接为用户提供话音、数据、视频接口；ONU由多个用户共享使用，通过铜缆配线网络或无线方式对连接的用户群提供话音、数据或视频业务，或在
用户端分别增加NT设备（如家庭网关）提供话音、数据或视频业务；ODN的作用是提供 OLT与ONU/ONT之间的光传输通道；可在ODN上通过WDM技术，利用独立波道承载CATV等独立业务。
作为广播电视有线双向化网络的宽带光纤接入系统，EPON系统需要符合以下主要性能指标：
（I）模拟有线广播电视信号在48.5-860MHz频段内的射频性能指标应符合以下规定：
①任何频道内幅度变化不大于士2dB，在任何O.SMHz频率范围内，幅度变化不大于0.5 dB.
②对电视频道的单频干扰，载波互调比里54dB .
③对电视频道的多频互调干扰，载波组合3次差拍比鑫54dB .
④入户视频信号载噪比≧43 dB .
（2）以太网//IP类业务通信质量应满足以下要求：
① EPON的上行吞吐量应不小于900Mbps （ 64-1518Bytes之间的任意包长），下行吞吐量应不小于950Mbps（任意包长）。
②传输时延要求在业务流量不超过系统吞吐量的90%的情况下，上行的传输时延应小于1.5ms （64-1518Bytes之间的任意以太网包长），下行的传输时延应小于lms（任意以太网包长）。
③EPON系统在上下行业务流量各为1 Gbps的情况下，上行丢包率应小于10%，下行丢包率应小于5%0
④长期丢包率要求在特定流量下（吞吐量的90%）长期（24小时）丢包率应为0。
（ 3 ） EPON系统的E1链路的长期误码性能指标与OLT设置位置有关，应符合表3-1所示的要求。
（ 4 ） EPON系统2048Kbps通道短期误码性能指标，测试时间为15分钟的误码事件数应为0.
（ 5 ） EPON光纤接入系统的可用性应不小于99.99%，相当于在1年内不可用时间不大于53min.
EPON系统方案建设的主要工作在于根据EPON不同的应用模式和承载业务对ODN ， OLT和ONU进行设计，下面对OLT， ONU以及ODN组件的建设方案进行详细阐述.
2.1 OLT建设方案
OLT设备性能应满足如下要求：
（1） OLT建设宜采用扩展能力强，能够支持数据、语音、视频、TDM等业务且便于在线升级的设备。
（2） OLT设备必须满足对其所带用户同类业务进行灵活汇聚的要求，应支持通过不同的上联端口或者相同的上联端口以不同的VLAN等方式对所有以太网//IP类业务进行区分的功能。
（ 3 ） OLT设备必须满足EPON系统进行保护倒换需要。
（4）根据容量大小不同，OLT设备分为机架式和盒式。一般情况下，盒式OLT设备能够提供的4个以上20个以下的EPON端口。标准安装模式下19英寸
机架内的OLT至少能提供250个EPON接口，若EPON系统采用1：32的分光模式，该OLT至少能支持8000用户接入。
（5） OLT的业务槽位应具备强大的兼容性，满足用户板卡对EPON板、吉比特以太网板、BPON板等进行任意混插的需要。
OLT的设置方式一般分为集中设置和分散设置，其中集中设置OLT方式较适用于广电基础资源丰富的城市，而分散设置OLT方式则更加适用于基础资源相对医乏的农村。在对OLT进行设计的过程中，必须对对信道容量进行测算，对接入光缆的情况进行调查，对该设备所需覆盖的用户数进行统计，在综合以上条件的基础上选择一个即方便又实惠的地点安装OLT设备。
2.2 ONU建设方案
ONU设备应必须具备与OLT设备之间进行芯片级互联互通的技术体制，同时具备对EPON进行系统保护倒换的功能。ONU用户接口根据不同的FTTx应用模式，详见ONU类型部分。建设EPON网络实现FTTH/FTTB时，宜尽量选用内置综合接入IAD设备实现综合业务接入，真正实现“光进铜退”。在对ONU进行合理设置时必须参照不同的业务需求应根据以及不同的应用场景，具体设置方式如下：
（1）在FTTH场景的实际建设中，不应在楼道或者门口进行ONU设备的安装，而应该在用户家中安装。在普通用户家中，可以在桌面上安装ONU并通过光信息插座连接，或者通过用户终端智能盒对其进行安装，便于ONU设备的保护。 （2）而在FTTB/C/Cab等接入场景中，宜在室外光交接箱、大楼楼道以及竖井内机柜等地方实施ONU设备的安装。
2.3 ODN建设方案
ODN为OLT的S/R点至ONT/ONU的R/S点之间的网络，它由多种器件组合而成，大致包括光缆交接箱、光缆、光缆分纤箱、光缆线路终端分配器（ODF/MODF ）、光分路器、光缆接头器、用户智能终端盒或光纤插座盒等.
在ODN的建设过程中无源光分路器安装位置应根据ODN的应用模式和用户分布的实际情况选择适当的地点，具体安装模式如下：
（1）对FTTH应用模式的新建别墅区，光分路器安装位置的选择可按以下原则考虑。当别墅区覆盖区域相对较小时，一般选择一级分光方式，主要在小区光缆交接箱以及别墅区接入设备间等地安装光分路器。当别墅区覆盖区域相对较大时，可采用一级和二级结合分光，第一级光分路器宜安装在小区机房/光缆交接箱，第二级光分路器可安装在小区光缆分纤箱内。
（2）对FTTB/C十LAN应用模式的新建的多层、低层和高层建筑，光分路器宜采用相对集中设置的一级分光方式，应该在小区光缆交接箱以及小区机房等设施安装光分路器。
（3）对采用FTTCab+DSL应用模式的农村区域，光分路器可采用相对集中设置的一级分光方式或二级分光方式：选择一级分光方案时，应该在室外光缆交接箱安装光分路器；选择二级分光方案时，应该在室外光缆交接箱安装第一级光分路器，同时在光缆分纤箱安装第二级光分路器.
（4）对FTTB+LAN或FTTO应用模式的商业客户单幢商务楼或建筑群，光分路器安装位置的选择可按照以下原则考虑：商业客户FTTB/C+LAN的建設方案中，应该选择一级分光方案，同时在室外光缆交接箱以及用户机房等设施集中安装光分路器；重要商业客户FTTO应用场景中，分光建设方案同上。
3.结语：
本章内容主要集中在EPON系统具体建设方面，分别对该系统的各主要组件的建设等方面进行了详细的阐述。
参考文献：
[1] 王国栋.基于HFC网的PLC技术设备的研究[D].上海：上海大学，2013.
[2] 杨炼，王锐，杨海燕等.三网融合的关键技术及建设方案[M].北京：人民邮电出版社。2012.