居民小區(qū)電信光接入網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

胡霞

摘 要：隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍也在不斷擴(kuò)大。如今，其已成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中不可缺少的一部分。人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能和運(yùn)行效率也提出了很高的要求。要想實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)，就要對(duì)現(xiàn)有的通信網(wǎng)不斷進(jìn)行優(yōu)化，并大力研究和開(kāi)發(fā)新的接入網(wǎng)技術(shù)。文章以某居民小區(qū)為主要研究對(duì)象，對(duì)其電信光接入網(wǎng)EPON的具體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，以便進(jìn)一步提升我國(guó)的通信技術(shù)水平，為滿足廣大電信用戶的通信高要求提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：居民小區(qū)；電信光接入網(wǎng)；規(guī)劃設(shè)計(jì)

進(jìn)入新時(shí)期以后，我國(guó)通信技術(shù)以及電信行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)出十分迅猛的趨勢(shì)。這在一定程度上也帶動(dòng)了電信市場(chǎng)的良性競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)而出現(xiàn)了“三足鼎立”的局面。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，電信行業(yè)也迎來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，要想使各電信企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就要協(xié)調(diào)好相互間的關(guān)系，不斷拓展光纖接入網(wǎng)業(yè)務(wù)，并引入先進(jìn)的接入網(wǎng)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，全面助推我國(guó)電信行業(yè)的發(fā)展，使其可以盡早達(dá)到國(guó)際化技術(shù)水準(zhǔn)，為廣大用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1 EPON概述

以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet Passive Optical Network，EPON），由OLT、ONU以及和POS三大軟件系統(tǒng)所組成，其中，POS起到連接OLT和ONU的重要作用，屬于一種極為先進(jìn)的無(wú)源設(shè)備。因?yàn)镋PON集合了以太網(wǎng)和PON的所有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以在現(xiàn)代小區(qū)電信光纖接入網(wǎng)中，其也成為主要的光纖接入網(wǎng)技術(shù)。通常情況下，為了滿足小區(qū)電信光纖接入網(wǎng)能夠大量雙向傳輸以太網(wǎng)信號(hào)，EPON系統(tǒng)會(huì)以單纖波分復(fù)用技術(shù)的形式來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸，因?yàn)槠渖舷聵?biāo)稱波長(zhǎng)十分標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)閺V大電信用戶提供上下行對(duì)稱的1.25 Gbit/s帶寬。另外，EPON標(biāo)準(zhǔn)能夠根據(jù)最大傳輸距離，將口光收發(fā)指標(biāo)分為兩種類型，即10 km（PX10）和20 km（PX20），目前。大多數(shù)小區(qū)電信光接入網(wǎng)都會(huì)采用后者類型的接口，因?yàn)槠鋵?duì)相關(guān)配套設(shè)施的要求不高，只需一個(gè)OLT和一根主干光纖，就能對(duì)20 km傳輸距離中的以太網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行傳輸，并計(jì)算出1∶32分路比的光功率預(yù)算，可以幫助通信部門節(jié)省大量的運(yùn)行成本[1]。

2 EPON的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

首先，EPON具有高接入的帶寬，能夠處理各種寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，且為用戶提供的帶寬頻率也十分高。其次，EPON采用多節(jié)點(diǎn)的樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只要在局端OLT中插入一芯主干光纖，就能將用戶端分支成32～64個(gè)終端ONU設(shè)備，這種拓?fù)浞绞郊瓤梢詼p少饋線段光纖的使用，又能節(jié)省大量的運(yùn)行成本。最后，由于EPON中局端OLT和用戶側(cè)ONU有源設(shè)備中間的光分配網(wǎng)絡(luò)是由單模光纖和無(wú)源分光器等無(wú)源設(shè)備所組成，所以其整個(gè)系統(tǒng)的空間面積和運(yùn)行成本要遠(yuǎn)低于其他電信光接入網(wǎng)，且無(wú)需提供電源以及空調(diào)等有源設(shè)備，所以在進(jìn)行安裝時(shí)，也十分便于工作人員的鋪設(shè)，再加上可以省去設(shè)備維護(hù)程序，因此，在一定程度上，EPON的運(yùn)用能夠幫助廣大電信用戶節(jié)省大量的維護(hù)和管理成本[2]。

3 EPON系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

3.1 工程案例

某小區(qū)位于某市高新開(kāi)發(fā)區(qū)，其中，二期樓盤(pán)的住宅樓共有6棟，有兩棟樓為23層，4棟樓為18層，整個(gè)二期樓盤(pán)住戶為726戶。因?yàn)樵撔^(qū)的樓盤(pán)分布比較規(guī)則，且用戶數(shù)量處于中等水平，所以在對(duì)通信技術(shù)的要求集中在普通電話業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)及其他增值業(yè)務(wù)上。由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較小，較適合采用EPON中的FTTH技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)居民的寬帶網(wǎng)絡(luò)需求。

3.2 組網(wǎng)設(shè)計(jì)

在實(shí)施FTTH網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，ODN網(wǎng)絡(luò)投資成本要占總網(wǎng)絡(luò)成本的一半以上，因此，就需要對(duì)PON分光比大小進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，這樣才能減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。一般情況下，若OLT支持1∶64的分光比，所需的投資要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于支持1∶32的分光比所用的投資成本，所以，該小區(qū)的分光比就要以1∶64的ODN組網(wǎng)模式為標(biāo)準(zhǔn)。另外，在遵循集中維護(hù)與上行設(shè)備進(jìn)行聯(lián)調(diào)測(cè)試的基礎(chǔ)上，該小區(qū)光接入網(wǎng)工程還要在電信企業(yè)發(fā)信臺(tái)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置OLT設(shè)備，以便可以最大化發(fā)揮EPON的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，為了保證帶寬能夠滿足小區(qū)居民的寬帶網(wǎng)絡(luò)需求，還要在小區(qū)光交接箱內(nèi)也要設(shè)置OLT設(shè)備，并且為了便于后期擴(kuò)容，分光比設(shè)計(jì)標(biāo)值要盡量小于1∶64。此外，在樓層弱電間ODF機(jī)柜內(nèi)要安裝ONU設(shè)備，進(jìn)以經(jīng)由五類線的有效連接，來(lái)實(shí)現(xiàn)與用戶房間電信面板端口的FTTH接入。最后，為了確保FTTH接入的有效性，還要在FTTH綜合信息箱或光纖插座盒內(nèi)預(yù)留出一定距離的光纜，這樣等到用戶放裝時(shí)，就可作為成端來(lái)使用。

3.3 設(shè)備和器材的合理選擇

3.3.1 局端OLT設(shè)備的選擇

在EPON光纖接入網(wǎng)中，作為局端設(shè)備的OLT不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中最高層級(jí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效接入，而且還能匯聚ONU數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)安全地轉(zhuǎn)發(fā)到上層網(wǎng)絡(luò)上，進(jìn)而與終端ONU設(shè)備進(jìn)行相互的融合?；谶@種應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在選擇OLT設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的功能作用以及與接入業(yè)務(wù)總量之間的關(guān)系進(jìn)行合理選擇，同時(shí)，還要充分考慮設(shè)備最大上下聯(lián)的接口類型和數(shù)量、設(shè)備型號(hào)規(guī)格、設(shè)備槽位數(shù)、設(shè)備容量以及軟硬件配置等。所以，為了安全起見(jiàn)，該小區(qū)網(wǎng)絡(luò)工程中所采用的局端OLT設(shè)備主要以華為公司OLT MA5680T設(shè)備為主，因?yàn)樵撛O(shè)備可以提供EPON/GPON接入業(yè)務(wù)，完全滿足小區(qū)居民對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)的使用需求。

3.3.2 終端ONU設(shè)備的選擇

在EPON光纖接入網(wǎng)中，作為光網(wǎng)絡(luò)單元的ONU終端設(shè)備，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的接入，而且還能為用戶提供GE，F(xiàn)E，E1，CATV等業(yè)務(wù)接口，發(fā)揮出巨大的核心功能、業(yè)務(wù)功能以及公共功能等。在與局端OLT設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合時(shí)，具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更明顯，一方面能夠?yàn)橛脩籼峁〦PON/GPON接入業(yè)務(wù)，另一方面還能適應(yīng)FTTH/FTTO網(wǎng)絡(luò)建設(shè)環(huán)境，是現(xiàn)下廣大電信用戶比較推崇的一款實(shí)用型的室內(nèi)網(wǎng)關(guān)型設(shè)備。因此，在選擇ONU設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量遵循以下兩方面原則來(lái)進(jìn)行：（1）保證ONU設(shè)備可以與芯片級(jí)的OLT設(shè)備進(jìn)行互通。（2）要按照實(shí)際接入場(chǎng)景，來(lái)確定ONU設(shè)備端口的類型和數(shù)量?；谠撔^(qū)的網(wǎng)絡(luò)工程需求，其采用的ONU設(shè)備主要以華為公司ONU HG866E設(shè)備為主，因?yàn)樵撛O(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口比較多元化，且可以有效處理各種EPON/GPON接入業(yè)務(wù)，所以在很大程度上能夠滿足小區(qū)居民的寬帶網(wǎng)絡(luò)需求。

3.4 光纜、光纖的合理選擇

基于主干光纜的建設(shè)需求，該小區(qū)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)主要采用負(fù)責(zé)配線光纜和用戶引入光纜。其中，配線光纜的選擇，要注意其芯數(shù)設(shè)計(jì)，使之能夠完全適應(yīng)EPON系統(tǒng)運(yùn)行需求，可以有效地滿足中光分路器的設(shè)置和中遠(yuǎn)期各種業(yè)務(wù)對(duì)光纖的需求。同時(shí)，配線光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盡量采用填充型松套層絞式結(jié)構(gòu)的GYTA光纜，這樣可以便于套接工作的順利開(kāi)展。此外，居民樓外的光纜要以專門的室外型光纜為主，樓內(nèi)光纜則以通用型光纜為主。而光纖可以選擇G.652B單模光纖。

此外，選擇入戶光纜時(shí)，要考慮其抗拉性、抗擾性、抗側(cè)壓性以及便利性和長(zhǎng)度，使之能夠靈活地布放在單元樓內(nèi)，以免給樓道內(nèi)環(huán)境以及空間維度帶來(lái)一定的影響。

3.5 光纜敷設(shè)要求

固定光纜時(shí)，要采用專用吊掛鉤或室外鐵芯塑料電話線進(jìn)行綁扎，盡量保證光纜布放的順暢性和平整性，且靠桿處光纜要預(yù)留出一定的余彎。

在高壓線下架設(shè)光纜時(shí)，要控制好交越角度，使其盡量大于45°，并在與農(nóng)用、民用電力線進(jìn)行交越時(shí)，要在光纜外部設(shè)置三線保護(hù)裝置。

在敷設(shè)管道光纜時(shí)，一定要嚴(yán)格控制一次牽引布放長(zhǎng)度，使其處在l km范圍內(nèi)，一旦超長(zhǎng)，必須采用“8”字牽引方式或中間加輔助牽引方式來(lái)進(jìn)行布放，且牽引張力要小于最大允許值。另外，入孔內(nèi)的光纜應(yīng)固定在托架上，而余長(zhǎng)要盤(pán)圈固定在入孔內(nèi)的托架上端，盡可能保證其布放的合理性和規(guī)范性。

為確保光纜布放施工的安全性，一旦處在強(qiáng)電設(shè)施附近，必須進(jìn)行光纜接續(xù)或者詳細(xì)檢驗(yàn)光纜接頭盒，盡可能對(duì)光纜內(nèi)的金屬構(gòu)件進(jìn)行臨時(shí)接地處理，以便最大化保障施工人員的生命安全。

3.6 網(wǎng)同步設(shè)計(jì)

隨著現(xiàn)下EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大，目前在三網(wǎng)合一中，其已成為主要的光接入網(wǎng)系統(tǒng)。所以，為了進(jìn)一步滿足廣大電信用戶的高使用需求，就要在運(yùn)用EPON技術(shù)時(shí)，充分考慮網(wǎng)同步設(shè)計(jì)，全面解決OLT與ONU的時(shí)鐘同步問(wèn)題。因?yàn)镋PON不具備全網(wǎng)同步的電信時(shí)鐘，但只要相關(guān)業(yè)務(wù)在發(fā)送端和接收端能夠保持同步，其就可以接入各種寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。所以，要想避免OLT與ONU時(shí)鐘同步問(wèn)題的出現(xiàn)，就要對(duì)現(xiàn)行EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行有效的完善。

首先，基于EPON上行線路屬于多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸方式為TDMA，所以，為了控制各ONU設(shè)備的上行數(shù)據(jù)不發(fā)生碰撞，就要合理調(diào)整ONU的發(fā)送時(shí)隙與OLT的系統(tǒng)分配時(shí)隙，讓兩者保持一致，這樣才能很好地規(guī)避碰撞問(wèn)題。其次，要積極采用時(shí)間標(biāo)簽法，即OLT設(shè)備在固定時(shí)間段向各ONU設(shè)備發(fā)送當(dāng)前的時(shí)鐘數(shù)值，這樣ONU設(shè)備就會(huì)根據(jù)獲得的時(shí)鐘數(shù)值來(lái)更正自身的時(shí)鐘數(shù)值，進(jìn)而避免其與OLT設(shè)備時(shí)間同步的問(wèn)題發(fā)生。

3.7 IP地址規(guī)劃

Internet上的各主機(jī)系統(tǒng)中都有一個(gè)固定的、長(zhǎng)度為32位的IP地址。該地址主要由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址所組成，共分為5種類型，即A，B，C，D，E 5種?？梢赃m應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。目前，在小區(qū)電信光接入網(wǎng)中，最常用的IP地址為B類和C類，兩者的起始地址設(shè)計(jì)分別為1-127和128-191[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

從案例工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)上可以看出，EPON接入網(wǎng)系統(tǒng)具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：（1）具有較高的帶寬。因?yàn)镋PON的上下行信道帶寬可以達(dá)到百兆或千兆，較其他接入方式所提供的帶寬和速率要高出很多倍。（2）具有較低的運(yùn)行成本。因?yàn)镋PON系統(tǒng)在初期建設(shè)中，無(wú)需投入電子器件，且不用給設(shè)備供電，再加上設(shè)備安裝和線路鋪設(shè)簡(jiǎn)單。從長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的角度看，可以幫助相關(guān)用戶節(jié)省大量的管理和維護(hù)成本。（3）具有較成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因?yàn)镋PON進(jìn)入商用階段較早，其無(wú)論是應(yīng)用，還是發(fā)展都要高于GPON。由此可見(jiàn)，在該小區(qū)的劃設(shè)計(jì)方案中，大力采用EPON接入技術(shù)，十分可行。

[參考文獻(xiàn)]

[1]安慶祥.網(wǎng)站寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與應(yīng)用探討[J].重慶移動(dòng)通信，2017（11）：33-34.

[2]張韜.寬帶光接入網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2017.

[3]雷青龍. EPON接入技術(shù)方案設(shè)計(jì)舉例[J].中國(guó)有線電視，2018（1）：144-145.