網絡改造（EPON技術）教學案例

劉國強

摘要：EPON技術作為國家“863”計劃項目之一，是解決“三網融合”和網絡傳輸“最后一公里”的先進傳輸技術，被行業廣泛應用，具有良好的發展前景。經調研，在網絡公司從事EPON施工的員工主要是技能型人才，不需要深奧的理論知識，中職生也能勝任。因此，中職計算機網絡專業課程開設EPON是非常必要的，結合網絡綜合布線技術課程，讓學生盡早地、更全面地學習光纖傳輸網絡技術，可以縮短與企業要求的距離。

關鍵詞：網絡改造；EPON技術；光纖

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）08-0077-05

案例背景

EPON（以太網無源光網絡）是一種新型的光纖接入網技術，采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業務。廣東某寬帶網絡服務有限公司在新增的網絡服務片區使用了EPON光纖接入網技術，而在舊的網絡服務片區仍沿用雙絞銅纜從服務站機房到用戶樓宇機柜技術。

EPON改造的目的：一是簡化網絡，節約成本；二是易于網絡維護與管理，減少維護成本；三是EPON是一種強大的傳輸技術，廣泛應用于電力通信系統，為“三網融合”和網絡傳輸“最后一公里”（FTTH）做出大的貢獻，非常勝任大量下行數據的傳輸，存在很大的發展空間，網絡穩定性能較好，發展前景看好。

案例描述

本案例網絡升級的服務點位于廣州市海珠區江南東路天匯大廈后面的居民住宅小區的服務站。升級內容是將原有帶寬100MHz的光纖收發器更換為1000MHz的EPON ONU終端。EPON的局端OTL已經在服務站部署好，并已經過一周的測試，基于PON設備的FTTB光纜網絡ODN已經開展敷設。此次運維部運維專員的任務是使用ONU終端替換樓宇上的接入設備，用戶家庭到樓宇接入設備沿用原來的雙絞銅纜；視服務站網絡應用情況，服務站也會使用無源分光器（或ONU）；回收機柜上的光纖收發器。

更換設備需要按一定的流程操作，目的是減少斷網時間。原網絡已經在銅纜到樓宇接入點，因此更換時先將敷設好的服務站到樓宇接入點光纜ODN局端接入OTL，在樓宇接入點視級聯情況使用無源分光器（或ONU）接入ODN，最后將ONU接入本樓宇用戶網絡（雙絞線銅纜）。

由于網絡的升級改造不可避免斷網，盡管是短暫的斷網，也需要選擇合適的工作時間，例如股市休市時間、非休息日等，最合適的時段應該是深夜到次日凌晨。

案例教學

（一）知識環節

光纖傳輸網絡 沒有應用EPON技術的光纖網絡使用雙芯光纖連接服務站和樓宇兩端的交換設備，如果兩端交換設備沒有光纖接口，則需要使用光纖收發器實現光電轉換。拓撲圖如下頁圖1所示。

EPON光纖網絡 使用EPON技術的光纖網絡，主干光網ODN使用單芯單模光纖，從OLT開始，使用無源分光器實現逐級1分64個節點（或1分32個節點）傳輸，節點數量由帶寬和光功率決定，常用1分32個節點，一直延伸到用戶端ONU（或ONT），傳輸距離可達20KM。常見網絡拓撲圖如圖2所示。

EPON技術介紹 EPON在物理層使用PON技術，實現無源傳輸，在鏈路層使用以太網協議，實現以太網接入，采用載波偵聽多址訪問/沖突檢測（CSMA/CD）協議實現數據下行傳輸，而采用全雙工的點到點傳輸模式實現數據上行傳輸。EPON光網絡由局端OLT、光分配網絡ODN和用戶端ONU組成，無需租用機房，也無需配備電源，因此，能有效節省建設初期和運營維護成本。EPON參考結構如圖3所示。EPON技術使用單根光纖，采用波分復用技術實現上下行對稱傳輸（下行波長1 490nm，上行波長1 310nm），目前傳輸帶寬可達1.25Gbps，并有望達到10Gbps。2009年，在中國FTTH高峰發展論壇上，中興通訊發布了全球首臺“對稱”10G EPON設備樣機。在數據下行傳輸方向，OLT發出的以太網數據報以廣播的傳輸模式，經過一個1︰n（n∈{4，64}）的無源光分路器傳送到每一個ONU，ONU則有選擇地提取數據。此時每個ONU共享同一傳輸媒質。而在數據上行傳輸方向，由于無源分光器的方向特性，任何一個ONU發出的數據包只能到達OLT，而不能到達其他的ONU，與OLT組成點到點的傳輸，由于OLT下屬所有的ONU都屬于同一個沖突域，為了避免數據沖突，使用時分復用（TDMA）共享帶寬。EPON的傳輸特性，使其具有同時傳輸TDM、IP數據和視頻廣播的能力，其中TDM和IP數據采用IEEE 802.3以太網的格式進行傳輸，輔以電信級的網管系統，足以保證傳輸質量。通過擴展第三個波長（通常為1 550nm）即可實現視頻業務廣播傳輸，是“三網融合”的優勝解決方案。

1. OLT。Optical line terminal（光線路終端），常用于連接光纖干線的終端設備，以設定的帶寬向ONU以廣播方式發送數據，發起并控制測距過程，并記錄測距信息。支持IP業務、傳統的TDM業務和視頻廣播業務等多業務傳輸。下聯傳輸半徑20KM，適應多種工作環境，為用戶提供FTTx系列解決方案。OLT除了提供業務匯聚的功能外，還是集中網絡管理平臺，通過OLT可以實現基于設備的網元管理和基于業務的安全管理和配置管理。配合使用格林威爾Uniview DA等網絡管理平臺，不僅可以監測、管理設備及端口，還可以進行業務開通和用戶狀態監測，而且還能夠針對不同用戶的QoS/SLA要求進行帶寬分配。圖4所示是華為的MA5680T，背板交換容量達到3.2Tbit/s，主控板的雙向交換容量高達480Gbit/s，可以實現最大20km的接入能力。

2. ODN。ODN是使用PON設備的FTTx光纜網絡，為OLT與ONU之間提供光傳輸通道。從功能上分，ODN從局端OLT到用戶端ONU/ONT可分為饋線光纜子系統、配線光纜子系統、入戶線光纜子系統及光纖終端子系統四個部分，其中入戶光纜段是ODN實施中最困難的部分。ODN網絡建設成本是整個光網最高的部分，約占總體投資的50%～70%，是FTTx投資的重點。對于EPON的FTTx，ODN是管理的難點。首先，ODN物理拓撲采用P2MP，節點多，網絡管理復雜；其次，光纖容易受損。因此，對ODN進行高效的建設、運營和維護至關重要，需要一套智能、準確的管理解決方案，確保ODN網絡得到充分利用，以有效保護長期投資。華為提出了iODN（智能ODN）解決方案。在iODN解決方案中，ODN產品新增了光纖標識管理、端口狀態收集、端口查找指示、可視化工具PDA等智能特性。iODN解決方案可以實現ODN光纖連接信息的自動錄入和管理，保證存量系統信息的準確無誤和及時同步。同時，通過PDA的可視化軟件及iODN設備上的智能LED指示，可以實現光纖自動化查找、精確操作，極大地提高運維效率，實現ODN網絡的高效運營和維護。此外，基于iODN架構，在存量系統基礎上可以開發出多種增值應用，實現施工、運維全流程自動化。

3. ONU。Optical Network Unit光節點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發射機、多個橋接放大器網絡監控的設備叫做光節點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發能力有效保障話音、數據和高清視頻的業務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環節

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現FTTH光纖到戶）。根據設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規范按綜合布線工程相關規范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協作情況等。要討論EPON技術的發展優勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發展前景廣闊，但在業界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發展成熟和穩定程度以及可傳輸的業務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發展。其次，應注意根據事情的發展規律，逐步安排案例各個步驟的出現，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環節，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區、配線子系統、干線系統、建筑群子系統、設備間的安裝施工以及管理子系統的實現等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養的角度上看，發現問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

[1]華為技術有限公司.iODN-華為解決方案[CP/OL].[2013-05-06].http：//www.huawei.com/cn/solutions/broad-

er-smarter/hw-083284-fttx-iodn-odn.htm.

[2]李雪松，傅珂，柳海.接入網技術與設計應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]孫維平，郁建生，朱燕，張艷.FTTx與PON系統工程設計與實例[M].北京：人民郵電出版社，2013.

（責任編輯：王恒）

3. ONU。Optical Network Unit光節點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發射機、多個橋接放大器網絡監控的設備叫做光節點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發能力有效保障話音、數據和高清視頻的業務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環節

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現FTTH光纖到戶）。根據設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規范按綜合布線工程相關規范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協作情況等。要討論EPON技術的發展優勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發展前景廣闊，但在業界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發展成熟和穩定程度以及可傳輸的業務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發展。其次，應注意根據事情的發展規律，逐步安排案例各個步驟的出現，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環節，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區、配線子系統、干線系統、建筑群子系統、設備間的安裝施工以及管理子系統的實現等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養的角度上看，發現問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

[1]華為技術有限公司.iODN-華為解決方案[CP/OL].[2013-05-06].http：//www.huawei.com/cn/solutions/broad-

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[2]李雪松，傅珂，柳海.接入網技術與設計應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2009.

[3]孫維平，郁建生，朱燕，張艷.FTTx與PON系統工程設計與實例[M].北京：人民郵電出版社，2013.

（責任編輯：王恒）

3. ONU。Optical Network Unit光節點，ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般將裝有包括光接收機、上行光發射機、多個橋接放大器網絡監控的設備叫做光節點。圖5所示的 EchoLife HG8245是華為FTTH解決方案的高端網關型家庭側設備，通過GPON/EPON技術實現家庭/SOHO用戶的超寬帶接入。HG8245提供2個POTS語音接口、4個以太網接口和WiFi接口，可通過高性能的轉發能力有效保障話音、數據和高清視頻的業務體驗，為FTTH部署提供理想的終端解決方案和面向未來的業務支撐能力。圖6所示是華為公司SmartAX MA5628，提供2個GPON/EPON的網絡接口、4個GE/FE和4個E1的用戶接口，適用于桌面應用、樓道安裝、機柜安裝等多種應用場景，滿足客戶的專線建設。應用MA5628的典型組網如圖7所示。

（二）實操環節

網絡改造設計方案 學校目前從網絡中心機房到各樓宇的建筑群子系統使用雙芯多模光纖連接，各樓宇一樓設置了匯聚點，在各樓層設置接入點為樓層用戶提供網絡接入。

1.調查校園網絡情況，繪制校園網絡拓撲圖。任務分析：根據課時情況，可以選擇校園網絡的一部分，如從網絡中心機房到2～3棟樓宇的網絡進行實踐教學。并根據課程授課情況，設計的鏈路除了網絡中心機房經樓宇匯聚點到樓層接入點外，其他鏈路可以有所增減，目的是得到EPON改造的可行網段，如圖8所示為校園網拓撲圖的一部分。

2.根據繪制得到的校園網絡拓撲圖，設計應用EPON技術的網絡拓撲。任務分析：對“任務一”繪制的校園網拓撲圖進行EPON技術改造，根據應用EPON的起始位置，一般會得到兩種設計方案，如圖9、圖10所示的兩種設計方案。

3.分析網絡拓撲，選擇最優設計，制定改造方案。任務分析：對設計結果進行優劣情況分析，如圖9所示為EPON光纖網一，設計雖然最大可能地利用了EPON技術，但會導致“瓶頸”現象（需要分析“瓶頸”的位置、有沒有解決方案等）。如圖10所示為EPON光纖網二，網絡中心與樓宇仍然采用原來的設計，避免了圖9的“瓶頸”問題，將EPON技術應用在接入層，這是比較理想的應用方案（加以適當修改，能使用EPON很好地實現FTTH光纖到戶）。根據設計方案進行設備選型并進行預算（最大化地了解EPON設備情況），完成表1的填寫，根據課程授課要求，可以將表1內容擴充為校園EPON光網的材料預算表。

模擬實施網絡改造 （1）網絡搭建。根據校園原有的非EPON光網絡拓撲（如圖 8所示），運用網絡綜合布線技術相關知識在VCOM實訓墻上進行模擬搭建，要求使用光纖網絡實現傳輸（樓宇搭建教學樓部分）。當前項目的搭建規范按綜合布線工程相關規范（如GB50311-2007）的要求進行施工。如果本案例應用在網絡綜合布線技術課程的授課，可以在此階段使用當前的項目，進行網絡綜合布線技術的系統教學。如果光網絡的搭建已經學習過，本案例可以作為知識的回顧，或者在光網絡搭建學習中應用本案例。搭建完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB（因接收機的靈敏度和發射機的光功率大小制約）。（2）更換升級。非EPON光網絡搭建完成后，進入EPON改造，對更換OLT等EPON光網設備過程進行計時，以此衡量升級改造時間。這在實際項目改造中，將會導致該片區用戶斷網，如果更換不順利、準備不充分，可能會導致超過預算的斷網時間，降低用戶的信賴度。改造完成后要求進行網絡連接性測試以及光損耗測試，損耗值應小于25dB。（3）改造評價總結。經過EPON光網的改造后，要及時進行評價與總結，評價內容可以是網絡綜合布線技術的知識與技能的應用情況、模擬布線方案的設計與施工的完善程度、團隊協作情況等。要討論EPON技術的發展優勢，并進行改造經驗的總結與交流，參考廣東某寬帶網絡服務有限公司的網絡規模，對案例進行擴展學習。

（三）GPON學習引入

在學習EPON技術之后，可以進入GPON的學習。GPON類似于EPON，EPON的標準是IEEE802.3ah，GPON的標準是ITU-T的G.984.3，而且EPON是我國“863”重大項目之一，技術發展前景廣闊，但在業界學習GPON也是很必要的。

有了EPON的基礎之后，學習GPON的最好方法是進行對比學習，對比的因素有技術指標、工程及制造成本、發展成熟和穩定程度以及可傳輸的業務類型和安全性等。

案例分析

（一）興趣吸引

“提出案例”的出發點是興趣引入，以案例的真實性和可行性吸引學生的注意力。在案例中提出的某網絡公司某服務站的網絡改造、升級源于生活，直觀易于理解，但又遠離學生，易于喚起學生的好奇心，喚起學生了解企業工作的需求。

對于網絡改造，案例的服務站不能給學生提供實踐機會，可從學生身邊入手，使用身邊的校園網進行項目學習，也有助于學生理解，并能得到及時的實踐。在學習上，首先需要充分提出疑問，激發學生學習案例涉及的理論知識。理論知識的學習要注意深度，能為案例所用，有一定的了解之后再適當加深，以利于學生的后期發展。其次，應注意根據事情的發展規律，逐步安排案例各個步驟的出現，以利于學生循序漸進地逐個學習。

（二）實踐學習

案例的重要特色之一就是實踐能力的學習。通過案例，可以學習網絡調查，繪制拓撲圖，分析網絡利弊之處，分析傳輸“瓶頸”，利用新學的EPON知識進行網絡改造，能分析出改造的關鍵環節，了解網絡設備并進行合理的設備選型，進行網絡的模擬搭建、改造等。

在設計能力上，可鍛煉學生通過實地調查繪制網絡拓撲圖并進行分析，提出改造方案。結合綜合布線技術知識，可以要求繪制綜合布線系統圖、施工平面圖、端口對照表等，如此可將案例提升到一個完整的項目。

在施工能力上，可鍛煉學生在模擬墻上進行布線施工，按綜合布線技術知識，涉及工作區、配線子系統、干線系統、建筑群子系統、設備間的安裝施工以及管理子系統的實現等。具體有信息插座、槽管安裝、機柜及設備安裝、纜線敷設及端接、布線系統測試等內容。

（三）總結體會

案例的教學目的是網絡改造。首先，需要理解改造的原因以及經過改造后實現的功能等，EPON技術僅僅是改造的技術手段。因此，從學生能力培養的角度上看，發現問題、分析問題和解決問題是非常重要的學習內容，掌握一定的理論基礎是必要的。其次，EPON的改造實施體現了技能訓練，從網絡搭建到EPON技術應用，可訓練學生的實操技能。

在“案例背景”方面，我們提出了案例的改造目的，通過改造，可以從器材成本、維護和管理成本、穩定性等方面評價改造的成果。

簡化網絡，節約成本 從綜合布線技術的角度看，從服務站（相當于CD）到各樓宇（相當于BD）鏈路使用EPON技術，特別是居民寬帶接入，并不是樓宇所有的用戶都使用同一寬帶服務公司的網絡，也許僅有幾個用戶。因此，使用EPON技術的分光器可以方便地將分散于多個樓宇的用戶接入網絡，并能很好地勝任FTTH的傳輸。使用EPON技術降低成本，比較突出的作用是使用無源分光器替代了交換設備，調查研究表明，EPON技術能有效地降低成本。

易于網絡維護與管理，減少維護成本 首先，EPON技術的ODN使用無源分光器，無需考慮散熱問題，便于工程施工，更利于后期的維護與管理。其次，網絡穩定性也將會得到提升，減少維護量。EPON技術雖然是新的知識點，但通過EPON應用的案例，讓學生直觀地體驗EPON技術的應用，從搭建傳輸網絡中學習EPON，有利于新知識的學習和掌握。

參考文獻：

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（責任編輯：王恒）