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摘要：现今我国的EPON技术己经成熟，国内外的各个厂商都可提供EPON设备，所以从芯片到设备这条产业链已趋于完备，使得成本逐渐下降，EPON也是目前宽带光纤接入及FTTH的主要实现方式之一。本文根据实例对FTTH接入网规划的建设方案进行探讨，以供参考。
关键词：EPON；大型住宅小区；FTTH接入网；规划建设方案
中图分类号：TU241文献标识码： A
引言：中国联通在国内通信市场上占据着非常重要的位置，具有丰富的移动网络运营经验，但在固定宽带有线接入方面基础网络资源匮乏，尤其是最后一公里管线资源方面较其它运营商存在明显的劣势。为缩短竞争差距，建立全业务的竞争优势，一方面需要加大投资力度，加强基础网络资源建设，另一方面要优化有线接入网规划策略，改善现有建设模式，以较低的成本、较快的建设速度以及合理的组网方式满足全业务发展的需求。
一、FTTH关键技术
（一）、PON技术发展
PON(无源光网络)目前已经成为被大家所熟知的光纤接入方式，其近几年的快速发展已经奠定了未来的接入方向。无源光网络系统主要由三部分组成，第一部分被称为OLT(光线路终端);第二部分被称为ODN(光分配网络);第三部分被称为ONU(光网络单元)。
PON作为光纤入户最普遍的实现方式，被称为宽带接入网的最佳解决方案。PON相对于传统铜缆宽带接入技术而言，最大的提高是在速率以及多业务的支持上，从发展历程上来看主要可分为以下三种类型:APON(基于异步传输模式无源光网络)、EPON(以太网无源光网络)、GPON(吉比特无源光网络)。
（二）、EPON工作原理
EPON的传输机制采用的是波分复用技术，这种技术是指若干独立信号能在一条公共光通路上传输，即在一根光纤上能同时让两个不同波长信号各自传输信息。EPON正是应用此原理，可以大大节省整个系统中光纤的使用量。上行方向采用TDMA(时分多址)技术，下行方向采用TDM(时分复用)技术，接下来将分别介绍数据流在两个方向上的实现过程。
1、下行方向工作原理
所谓时分复用就是不同时段传输不同信号，达到多路传输的目的。OLT在为ONU传送下行数据时是采用广播的方式，而每个ONU再进行选择性地接收。如图2所示，每个ONU注册成功后都会分配唯一一个LLID(逻辑链路标一记)，当ONU接收数据时，通过LL工D过滤来接受属于自己的数据，即数据帧中的LLID是否相同，如不同则会丢弃。
由于下行采用广播方式，这样用户上网安全存在一定隐患，需要通过加密解决数据安全问题。目前EPON系统采用三重搅动加密算法解决此问题，以提高数据的安全性。
2、上行方向工作原理
上行数据流采用时分多址技术，原则上在某一时刻只会有一个ONU能够向OLT传送数据，只有这样系统才能正常工作。由OLT统一管理每个ONU传送上行数据的时间，每个UNU分配不同的时隙分配祯，按照特定的顺序依次向上传送数据。如图3所示，当第一个ONU在分给它的第一个时隙中传送数据流，而第二第三个ONU在此时没分配它们的时隙内不会向上传送数据。由于每个ONU的距离不同而造成的一些时延等因素应充分考虑，这就引出了EPON中的测距技术。如果当某一ONU光模块损坏导致不间断发光时，将会引发其它ONU的通信异常。
二、工程总体设计方案
（一）、网络需求和接入架构
本项目实例方案是针对双井局的乐城国际小区共约930个用户进行升速改造，由原铜缆接入方式变更为光纤入户形式，最终具备20M带宽的接入能力。
依据北京联通的改造原则，主要考虑两个方面。第一免费为用户进行改造，用户不需提供任何费用;第二，改造之后的网络要求稳定、并且速率可以达到需求标准。根据此两点，并结合前文所述的设计方案，采用EPON方式实现光纤到户可满足要求。首先成本上相对较低，所有的局端设备的投资、光缆建设、用户端ONU的提供和更换、人工施工成本等是笔不小的费用，EPON的终端ONU、局内的设备、光模块等价格同比都要比GPON更低，可节省不少成本。其次对于老旧小区原先的ADSL接入方式上，用户使用的网络比较稳定。如果采用新技术大面积地改造，出现故障投诉的几率将大大提升，不利于光纤入户的改造效果和口碑，所以选用市场上成熟的EPON技术和设备对后期维护更有利。因此上一章基于EPON的FTTH设计方案可满足北京联通的改造基本原则。由于该小区原是以铜缆方式接入的，所以整个EPON系统需要从头建设。本项目所涉及的新建设备包括局端OLT、ODN网络，需购置入户型ONU设备。QRAS设备、PSTN设备、认证计费平台等均使用现网在用。数据业务采用PPPOE拨号方式通过GRAS接入北京本地工IP网，语音业务通过MSTP方式接入到NGN网。网络结构图如图1所示。
图1乐城国际小区FTTH網络结构
（二）、OLT节点设置
根据第三章所述的OLT的设置原则，应采用母局内集中设置OLT节点，以便于上联方向与其他上层设备连接减少障碍隐患。由于改造小区与所属端局距离不超过2公里，将OLT安装在局端符合EPON的最大传输距离的标准。
所在机房需要满足通信管线方便进出的标准，统一对管道、光缆进行规划配置。OLT节点的具体位置需要注意防止出现大面积占用中继光缆纤芯的情况，同时尽量避免出现反向占用主干纤芯，从而导致纤芯方向混乱的情况出现。一般市区内OLT不宜与用户端过远，如距离过远也可考虑将OLT节点下移立在模块局机房。
根据乐成国际G区的用户数量，本工程在双井局新装OLT设备，1架1框，配置2个GE的数据上联模块，8端口EPON接口板满配占用3块，以双井局为中心向下辐射，在解决乐成国际G区用户改造的同时，还可以为上述局界内其他小区和楼宇服务。
（三）、ONU接入节点设置
用户端OUN安装在用户家中，ONU可提供多个以太网口，当用户同时开展多个宽带上网业务时，可分别接入到ONU的多个以太网端口上。该小区己在每个用户家中安装智能箱体，小区先建时就已完成户内综合布线。未来改造装机时可直接将用户端ONU设备安装在智能箱体中，为用户提供数据和语音业务。乐成国际小区共930户，本期工程针对ONU设备分两批采购，首批采购ONU设备500台。ONU型号为中兴F420，具备2个电话接口，可开通两部电话;4个以太网接口，可供多台电脑上网。
三、建设方案
（一）、网管方案
EPON网管系统应支持的三个基本功能为远端故障指示、远端环回、链路监视。OAM功能由OAM协议数据单元在OLT与ONU之间承载，OLT对ONU的远程管理要有一定的扩展性。此工程可将网管服务器设立在北京公司核心技术部门，可分别在多个部门设多个客户端对EPON的安装和维护进行管理。应具备界面简单、操作易上手、有统计分析功能、远程对ONU管理和升级、性能监测、故障定位等特点。并且具备ONU的认证、配置、基本信息上报、VLAN配置下发等功能。
（二）、分光器规划方案
由于端局局所与小区距离较近，中间光缆转接极少，光衰耗较小。下面计算采用1:64的分光器可否满足()NU接收光功率的需求，光纤衰耗值如下表1所示，每公里光纤插入损耗按0.35db、光纤跳纤、尾纤插入损耗按0.3db、法兰盘插入损耗按0.4db计算。局内OLT设备采用中兴C300型号，它的光模块发光光功率一般为+3dbm以上。光纤从光模块在局内连接至OMDF，最终跳接至出局端，中间由两个法兰盘连接。出局光功率测量值一般为++1.5dbm以上。从局端至小区的ODF不到2km，中间没有转接，所以根据每公里损耗及尾纤插入损耗计算，到分光器上联口的光功率值一般大于0dbm。经过1:64的分光器分光后的光功率则为-18dbm，再通过一根光皮线接入到用户家，这样全程算下来足以满足中兴厂家ONU的理论接收光功率的-24dbm的要求。根据对速率带宽的计算，选用1:64的分光器足以为用户提供20M带宽的下载速率。由于采用1:64的分光比比选用1:32的分光比可节省一半的光缆和光模块资源，同时又可满足光功率衰耗及速率的需求，因此综上所述本小区采用一级分光，分光比选用1:64的分光器。
表1光纤损耗表
（三）、数据配置及规划
1、VLAN划分原则
数据业务ULAN的规划需按照北京联通统一的规范执行，如下表2所示。BRAS为了维护的方便，需在不同的虚接口分别配置业务的允许VLAN，并对上网业务VLAN进行终结，同时通过路由配置进行业务的转发工作。前文所述每台OLT的理论接入用户为7200户，在OLT侧共分为6个外层VLAN，每个外层VLAN下共分配1200个内层VLAN，具体VLAN使用范围详见下表。由于每台OLT都会采用QINQ技术打双层标签，根据北京联通整体的组网规划，由于每台汇聚交换机会接入多台OLT，由于每台OLT的外层标签相同，所以到汇聚交换机侧进行VLAN转换加以区分不同的OLT。例如根据表5-2规划OLT侧的外层VLAN为4001，上联到双井7810交换机所对应的业务规划的外层ULAN为413，实际配置过程详见附录所示。
表2VLAN划分原则
（四）、汇聚交换机和BRAS规划配置
OLT上联到二层汇聚设备，在此需实现VLAN转换，对端口模式，QOS策略等进行配置，本工程使用的华为7810交换机做如下配置:创建PON网管VLAN转换规则(全局只需第一台PON设备上线时创建)
下联口:
上联口:
BRAS配置中首先为OLT先分配一个空闲的静态管理IP地址的网管地址10.169.73.5，接下来对上网业务虚接口、网管虚接口分别配置，VLAN的使用规划原则要参照上一小节提到的使用，公网的地址池由于够用不需另行添加。
进入下联虚接口进行业务配置:
综上所述，小区公众用户宽带上网采用PPPOE拨号方式接入，每个接入用户均建立一个唯一的PPP会话，PPPOE将PPP承载到以太网之_「，也就是提供一条逻辑上点到点的链路。用户通过一条终结到BAS的PPP连接来自主地选择后台联通所提供的多种数据业务。在二层汇聚交换机和BRAS下进行以上数据配置后，用户可进行PPPoE拨号方式接入。例如一个用户拨号上网OLT为其打的内层标签为10、外层为4001，在BRAS上我们可以看到用户上网VLAN为10、转换后外层VLAN为413的账号拨上来，如果该用户使用可视电话业务，通过家庭网关不同端口划分的VLAN原则，可视电话对应的VLAN为2410。
四、结束语
改造前乐城国际小区用户为小区LAN宽带或ADSL，LAN帐号速率最快只有2M，由于共享带宽上网用户较多时稳定性和速率都较差，而且不具备申请可视电话、神眼、以及未来的工PTV的接入条件。FTTH改造工程实施之后，用户速率具备20M及以上接入条件，稳定性提高，具备新业务的开展条件。同时语音也采取割接不改号，虽然上联方式和结构变了，但用户不受任何影响。
参考文献：
[1] 吕根良.FTTH光纤冷接续技术将成为主流[J].千家综合布线网，2009年.
[2] 柯剛.FTTH光线到户实战赏析.智能建筑与城市信息[J].2009,(1)106-109.
关键词：EPON；大型住宅小区；FTTH接入网；规划建设方案
中图分类号：TU241文献标识码： A
引言：中国联通在国内通信市场上占据着非常重要的位置，具有丰富的移动网络运营经验，但在固定宽带有线接入方面基础网络资源匮乏，尤其是最后一公里管线资源方面较其它运营商存在明显的劣势。为缩短竞争差距，建立全业务的竞争优势，一方面需要加大投资力度，加强基础网络资源建设，另一方面要优化有线接入网规划策略，改善现有建设模式，以较低的成本、较快的建设速度以及合理的组网方式满足全业务发展的需求。
一、FTTH关键技术
（一）、PON技术发展
PON(无源光网络)目前已经成为被大家所熟知的光纤接入方式，其近几年的快速发展已经奠定了未来的接入方向。无源光网络系统主要由三部分组成，第一部分被称为OLT(光线路终端);第二部分被称为ODN(光分配网络);第三部分被称为ONU(光网络单元)。
PON作为光纤入户最普遍的实现方式，被称为宽带接入网的最佳解决方案。PON相对于传统铜缆宽带接入技术而言，最大的提高是在速率以及多业务的支持上，从发展历程上来看主要可分为以下三种类型:APON(基于异步传输模式无源光网络)、EPON(以太网无源光网络)、GPON(吉比特无源光网络)。
（二）、EPON工作原理
EPON的传输机制采用的是波分复用技术，这种技术是指若干独立信号能在一条公共光通路上传输，即在一根光纤上能同时让两个不同波长信号各自传输信息。EPON正是应用此原理，可以大大节省整个系统中光纤的使用量。上行方向采用TDMA(时分多址)技术，下行方向采用TDM(时分复用)技术，接下来将分别介绍数据流在两个方向上的实现过程。
1、下行方向工作原理
所谓时分复用就是不同时段传输不同信号，达到多路传输的目的。OLT在为ONU传送下行数据时是采用广播的方式，而每个ONU再进行选择性地接收。如图2所示，每个ONU注册成功后都会分配唯一一个LLID(逻辑链路标一记)，当ONU接收数据时，通过LL工D过滤来接受属于自己的数据，即数据帧中的LLID是否相同，如不同则会丢弃。
由于下行采用广播方式，这样用户上网安全存在一定隐患，需要通过加密解决数据安全问题。目前EPON系统采用三重搅动加密算法解决此问题，以提高数据的安全性。
2、上行方向工作原理
上行数据流采用时分多址技术，原则上在某一时刻只会有一个ONU能够向OLT传送数据，只有这样系统才能正常工作。由OLT统一管理每个ONU传送上行数据的时间，每个UNU分配不同的时隙分配祯，按照特定的顺序依次向上传送数据。如图3所示，当第一个ONU在分给它的第一个时隙中传送数据流，而第二第三个ONU在此时没分配它们的时隙内不会向上传送数据。由于每个ONU的距离不同而造成的一些时延等因素应充分考虑，这就引出了EPON中的测距技术。如果当某一ONU光模块损坏导致不间断发光时，将会引发其它ONU的通信异常。
二、工程总体设计方案
（一）、网络需求和接入架构
本项目实例方案是针对双井局的乐城国际小区共约930个用户进行升速改造，由原铜缆接入方式变更为光纤入户形式，最终具备20M带宽的接入能力。
依据北京联通的改造原则，主要考虑两个方面。第一免费为用户进行改造，用户不需提供任何费用;第二，改造之后的网络要求稳定、并且速率可以达到需求标准。根据此两点，并结合前文所述的设计方案，采用EPON方式实现光纤到户可满足要求。首先成本上相对较低，所有的局端设备的投资、光缆建设、用户端ONU的提供和更换、人工施工成本等是笔不小的费用，EPON的终端ONU、局内的设备、光模块等价格同比都要比GPON更低，可节省不少成本。其次对于老旧小区原先的ADSL接入方式上，用户使用的网络比较稳定。如果采用新技术大面积地改造，出现故障投诉的几率将大大提升，不利于光纤入户的改造效果和口碑，所以选用市场上成熟的EPON技术和设备对后期维护更有利。因此上一章基于EPON的FTTH设计方案可满足北京联通的改造基本原则。由于该小区原是以铜缆方式接入的，所以整个EPON系统需要从头建设。本项目所涉及的新建设备包括局端OLT、ODN网络，需购置入户型ONU设备。QRAS设备、PSTN设备、认证计费平台等均使用现网在用。数据业务采用PPPOE拨号方式通过GRAS接入北京本地工IP网，语音业务通过MSTP方式接入到NGN网。网络结构图如图1所示。
图1乐城国际小区FTTH網络结构
（二）、OLT节点设置
根据第三章所述的OLT的设置原则，应采用母局内集中设置OLT节点，以便于上联方向与其他上层设备连接减少障碍隐患。由于改造小区与所属端局距离不超过2公里，将OLT安装在局端符合EPON的最大传输距离的标准。
所在机房需要满足通信管线方便进出的标准，统一对管道、光缆进行规划配置。OLT节点的具体位置需要注意防止出现大面积占用中继光缆纤芯的情况，同时尽量避免出现反向占用主干纤芯，从而导致纤芯方向混乱的情况出现。一般市区内OLT不宜与用户端过远，如距离过远也可考虑将OLT节点下移立在模块局机房。
根据乐成国际G区的用户数量，本工程在双井局新装OLT设备，1架1框，配置2个GE的数据上联模块，8端口EPON接口板满配占用3块，以双井局为中心向下辐射，在解决乐成国际G区用户改造的同时，还可以为上述局界内其他小区和楼宇服务。
（三）、ONU接入节点设置
用户端OUN安装在用户家中，ONU可提供多个以太网口，当用户同时开展多个宽带上网业务时，可分别接入到ONU的多个以太网端口上。该小区己在每个用户家中安装智能箱体，小区先建时就已完成户内综合布线。未来改造装机时可直接将用户端ONU设备安装在智能箱体中，为用户提供数据和语音业务。乐成国际小区共930户，本期工程针对ONU设备分两批采购，首批采购ONU设备500台。ONU型号为中兴F420，具备2个电话接口，可开通两部电话;4个以太网接口，可供多台电脑上网。
三、建设方案
（一）、网管方案
EPON网管系统应支持的三个基本功能为远端故障指示、远端环回、链路监视。OAM功能由OAM协议数据单元在OLT与ONU之间承载，OLT对ONU的远程管理要有一定的扩展性。此工程可将网管服务器设立在北京公司核心技术部门，可分别在多个部门设多个客户端对EPON的安装和维护进行管理。应具备界面简单、操作易上手、有统计分析功能、远程对ONU管理和升级、性能监测、故障定位等特点。并且具备ONU的认证、配置、基本信息上报、VLAN配置下发等功能。
（二）、分光器规划方案
由于端局局所与小区距离较近，中间光缆转接极少，光衰耗较小。下面计算采用1:64的分光器可否满足()NU接收光功率的需求，光纤衰耗值如下表1所示，每公里光纤插入损耗按0.35db、光纤跳纤、尾纤插入损耗按0.3db、法兰盘插入损耗按0.4db计算。局内OLT设备采用中兴C300型号，它的光模块发光光功率一般为+3dbm以上。光纤从光模块在局内连接至OMDF，最终跳接至出局端，中间由两个法兰盘连接。出局光功率测量值一般为++1.5dbm以上。从局端至小区的ODF不到2km，中间没有转接，所以根据每公里损耗及尾纤插入损耗计算，到分光器上联口的光功率值一般大于0dbm。经过1:64的分光器分光后的光功率则为-18dbm，再通过一根光皮线接入到用户家，这样全程算下来足以满足中兴厂家ONU的理论接收光功率的-24dbm的要求。根据对速率带宽的计算，选用1:64的分光器足以为用户提供20M带宽的下载速率。由于采用1:64的分光比比选用1:32的分光比可节省一半的光缆和光模块资源，同时又可满足光功率衰耗及速率的需求，因此综上所述本小区采用一级分光，分光比选用1:64的分光器。
表1光纤损耗表
（三）、数据配置及规划
1、VLAN划分原则
数据业务ULAN的规划需按照北京联通统一的规范执行，如下表2所示。BRAS为了维护的方便，需在不同的虚接口分别配置业务的允许VLAN，并对上网业务VLAN进行终结，同时通过路由配置进行业务的转发工作。前文所述每台OLT的理论接入用户为7200户，在OLT侧共分为6个外层VLAN，每个外层VLAN下共分配1200个内层VLAN，具体VLAN使用范围详见下表。由于每台OLT都会采用QINQ技术打双层标签，根据北京联通整体的组网规划，由于每台汇聚交换机会接入多台OLT，由于每台OLT的外层标签相同，所以到汇聚交换机侧进行VLAN转换加以区分不同的OLT。例如根据表5-2规划OLT侧的外层VLAN为4001，上联到双井7810交换机所对应的业务规划的外层ULAN为413，实际配置过程详见附录所示。
表2VLAN划分原则
（四）、汇聚交换机和BRAS规划配置
OLT上联到二层汇聚设备，在此需实现VLAN转换，对端口模式，QOS策略等进行配置，本工程使用的华为7810交换机做如下配置:创建PON网管VLAN转换规则(全局只需第一台PON设备上线时创建)
下联口:
上联口:
BRAS配置中首先为OLT先分配一个空闲的静态管理IP地址的网管地址10.169.73.5，接下来对上网业务虚接口、网管虚接口分别配置，VLAN的使用规划原则要参照上一小节提到的使用，公网的地址池由于够用不需另行添加。
进入下联虚接口进行业务配置:
综上所述，小区公众用户宽带上网采用PPPOE拨号方式接入，每个接入用户均建立一个唯一的PPP会话，PPPOE将PPP承载到以太网之_「，也就是提供一条逻辑上点到点的链路。用户通过一条终结到BAS的PPP连接来自主地选择后台联通所提供的多种数据业务。在二层汇聚交换机和BRAS下进行以上数据配置后，用户可进行PPPoE拨号方式接入。例如一个用户拨号上网OLT为其打的内层标签为10、外层为4001，在BRAS上我们可以看到用户上网VLAN为10、转换后外层VLAN为413的账号拨上来，如果该用户使用可视电话业务，通过家庭网关不同端口划分的VLAN原则，可视电话对应的VLAN为2410。
四、结束语
改造前乐城国际小区用户为小区LAN宽带或ADSL，LAN帐号速率最快只有2M，由于共享带宽上网用户较多时稳定性和速率都较差，而且不具备申请可视电话、神眼、以及未来的工PTV的接入条件。FTTH改造工程实施之后，用户速率具备20M及以上接入条件，稳定性提高，具备新业务的开展条件。同时语音也采取割接不改号，虽然上联方式和结构变了，但用户不受任何影响。
参考文献：
[1] 吕根良.FTTH光纤冷接续技术将成为主流[J].千家综合布线网，2009年.
[2] 柯剛.FTTH光线到户实战赏析.智能建筑与城市信息[J].2009,(1)106-109.