EPON技术在区接入网中的应用.docx
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EPON技术在区接入网中的应用
摘要
近年来,在骨干网迅速发展基本实现宽带化的同时,作为“信息高速公路最后一公里”的接入网的发展却较缓慢,成为制约信息高速公路建设的瓶颈。
基于以太网的无源光网络(EPON)技术代表了国际上接入网的最新发展趋势,是当前宽带接入网络研究的热点之一。
论文首先介绍了PON技术的标准现状,简要介绍了接入网的发展。
然后,对EPON的网络进行概述,简要描述了EPON的网络结构、工作原理、关键技术和技术优势。
论文的重点是分析EPON在用户接入网的应用,对接入网进行了分析,由于现有小区住宅或者商业楼房组网结构复杂、不便于管理、需要固定机房、建设成本高等问题,提出了将EPON应用于小区和商企用户的方案。
文章对比了EPON在用户接入网的组网方案、业务能力、经济性等方面的优势。
同时,也提出了将EPON应用于小区的方案EPON+LAN的组网模式。
由于现有ONU的成本相对较高,因此EPON+LAN组网方式是目前较好的选择。
论文探讨了EPON在实施过程中设计的要点,简单说明OTL、ODN和ONU的选建要求、距离等工程实施过程中的要素,并列举了EPON在接入网中的案例和经验,对EPON的实施建设提供一些建议。
目前EPON技术己经逐步成熟、且成本不断下降、功能完善,在国内外EPON都己经得到了广泛应用。
【关键词】以太网无源光网络光纤到户接入网
ABSTRACT
Inrecentyears,therapiddevelopmentofbackbonenetworks,whilerealizingbroadband,asthe"informationsuperhighwaylastmile"accessnetworkdevelopmentisslow,abottleneckrestrictingtheconstructionofinformationhighway.Ethernet-basedPassiveOpticalNetwork(EPON)technologyaccessnetworkrepresentsthelatestinternationaltrends,isthecurrentbroadbandaccessnetworkofthehotspots.
PaperintroducesthestatusofPONtechnologystandards,abriefintroductionthedevelopmentofInterface-Network.Then,ontheoverviewofEPONnetworks,abriefdescriptionoftheEPONnetworkstructure,workingprinciples,keytechnologiesandtechnologicaladvantages.PaperfocusesonanalysisofEPONaccessnetworkusingtheuser,accessnetworkareanalyzed,astheexistingresidentialorcommercialbuildings,residentialcomplexnetworkstructure,noteasytomanage,requireafixedroom,theproblemofhigherconstructioncosts,proposedtoEPONapplicationsCommunityandcommercialenterprisesintheuser’sprogram.ArticlecomparestheEPONnetworkschemeintheuseraccessnetwork,operationalcapacity,economyandotherareas.AlsoproposedtoapplytoresidentialprogramsEPON,EPON+LANnetworkingmodel.AstherelativelyhighcostofcurrentONU,soEPON+LANnetworkingmodeisthebetterchoice.
PaperdiscussesthedesignofEPONintheimplementationprocessofelements,briefdescriptionofOTL,ODNandONUelectionbuildingrequirements,distanceelementsintheprocessofprojectimplementation,andliststheEPONaccessnetworkinthecaseandexperienceoftheimplementationofEPONbuildingtoprovidesomesuggestions.CurrentEPONtechnologyhasbeengraduallymature,anddecliningcost,fullyfunctional,bothathomeandabroadEPONhasbeenwidelyused.
【Keywords】EthernetPassiveOpticalNetworkFibertothehomeaccessnetwork
目录
前言1
第一章接入网概况及其发展2
第一节接入网的发展历史2
一、接入网的基本概念2
二、接入网的基本类型3
第二节光接入网4
一、光接入网的概念及产生4
二、光接入网的应用类型6
第三节无源光网络7
一、产生背景7
二、PON技术比较7
第二章LAN接入与EPON接入对比9
第一节两种接入方案拓扑图9
第二节两种接入方案的比较10
一、两者的原理比较10
二、组网比较12
三、两者的建设和维护成本12
四、可靠性比较13
第三章无源光网络EPON技术14
第一节EPON的组成单元14
一、光线路终端(OLT)15
二、光网络单元(ONU)15
三、光分配网络(ODN)16
四、单元管理系统(EMS)16
第二节EPON的工作原理16
一、数据帧格式16
二、系统工作过程17
三、EPON的工作原理18
三、EPON协议栈结构19
第三节EPON的关键技术及难题21
一、EPON的关键技术21
二、EPON的技术难题23
第四节基于以太网技术的无源光网络组网分析24
一、光线路终端布放原则24
二、分光器分光方式24
三、分光器布放原则25
四、光网络单元布放原则25
五、组网选择26
第四章EPON接入技术应用举例27
第一节某社区EPON技术方案27
一、项目描述27
二、需求分析27
三、小区网络性能分析28
四、技术方案29
五、成本分析31
第二节EPON在住宅小区中的应用示例32
一、概况32
二、业务需求32
三、组网方式32
结论34
致谢35
参考文献36
附录37
一、英文原文:
37
二、英文翻译:
49
前言
随着网络技术的日益发展,网络向客户提供的业务逐渐从分离的业务向IP为基础的综合业务过渡,形成综合的多媒体环境,可向用户提供从窄带到宽带的多种业务服务。
现有的大部分业务是通过双绞线网传输,有线电视业务通过同轴电缆网传播。
随着DWDM技术及计算技术的迅猛发展,核心网和用户网已经得到了快速发展。
而建立一个新的与之相对应的网络“最后一公里”的网络,成为网络发展的迫切要求。
为了有效满足社会对综合业务的需求,迅速开发一种能够大规模推广以降低成本、能够与IP业务紧密结合的以保护投资能尽量有效地利用已有信息基础设施以减少重复投资、还能够便于未来网络升级的宽带业务接入网平台已成为摆在我国和其它各国面前的紧迫课题。
EPON就是这个热点领域的热点技术。
EPON就是利用PON的光网络结构实现以太网的接入。
在光接入网技术中,无源光网络是一种很有吸引力的纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本,是电信维护部门长期期待的技术。
新一代的无源光网络EPON兼具了无源光网络独特的网络结构优势和以太网的低成本优势。
EPON与现有以太网的兼容性因而容易被市场接受,以太网技术,是迄今为止最成功和成熟的局域网技术。
考虑到以太网的市场优势,EPON与以太网的兼容性是其最大的优势之一。
以太网技术也是不断更新和发展的。
EPON的思想是继承以太网的核心,将以太网核心的本质部分保存下来,添加多址接入和远距离传送的成分,使得传输距离和接入拓扑上取得突破。
EPON以以太网为基础,具有低成本,高带宽,更适应数据业务传输等特点可以更彻底地解决宽带接入的问题。
论文探讨了EPON在实施过程中设计的要点,简单说明OTL、ODN和ONU的选建要求、距离等工程实施过程中的要素,并列举了EPON在接入网中的案例和经验,对EPON的实施建设提供一些建议。
第一章接入网概况及其发展
第一节接入网的发展历史
一、接入网的基本概念
整个通信网可分为3部分:
传输网、交换网、接入网,其中CPN(CustomerPremisesNetwork)为用户驻地网。
其关系如图1.1所示接入网即为本地交换机与用户之间的链接部分,覆盖了从交换机的交换端口至用户端的所有设备和传输媒介,通常包括用户线传输系统、复用设备,还可以包括数字线交叉连接设备和用户/网络接口设备。
图1.1通信网中接入网的位置
1992年接入网的概念在欧洲被首次提出后,1994年ITU正式采纳接入网这个名词,正式确立接入网在用户网中的位置和传送网、交换网、接入网三者在通信网中的构成模式。
为了进一步规范用户网的概念,国际电联(ITU2T)标准部根据近年来通信网的发展演变趋势,在其G.963建议中定义接入网(AN)为本地交换机(LE)与用户端设备(CPE)之间的实施系统,它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,包含复用、交叉连接和传输功能。
1996年4月1日邮电部根据ITU2TG.902295接入网功能框架建议制定YDN005-1996内部标准,该标准提出的接入网定义:
接入网由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(例如:
线路设施和传输设施)组成,为供给电信业务而提供所需传送承载能力实施系统,可经由管理接口(Q3)配置和管理,如图1.2所示。
图1.2接入网框架图
由上可知,接入网为用户网充实了新的内涵,规范了新的界定,接入网与原来的用户网比较,接入网的特点包括:
可提供模拟传输,具备数字传输能力;可以传输电信号,也可以传输光信号;可提供话音和低速数据业务,也能够开展高速、宽带综合业务。
不仅含有传输功能,而且还具备复用、交叉连接功能;由用户网络接口与业务节点接口来界定接入网的位置。
二、接入网的基本类型
接入网的分类方法有多种:
按拓扑结构可分为树型、总线型或星型;按传输媒介可分为有线和无线;按接入方式可分为拨号接入、虚拟专线或实际专线接入等[1]。
下
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