驻地网综合接入技术研究及方案设计

林威

摘 要：本文对PON技术进行分析，比较几种常见PON技术优缺点，研究目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术；分析驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型；在研究不同的楼宇类型建设方式的基础上，对不同的楼宇类型进行排列组合，设计建设模式和网络接入方案；通过一个工程实例，演示了在驻地网接入设计工作中具体内容，关键指标的测算方式。

关键词：驻地网；无源光网络；光线路终端；光网络单元；光分配网

1 接入网的现状及存在的问题

按照城域网接入物理传输媒质，分有线接入和无线接入。有线接入又分光纤技术和铜缆技术。当前，接入网传输媒介主要还是由铜缆构成，据2010年统计数字显示，铜缆在各个运营商的接入网中可占到70%左右。随着国内电信运营商全业务运营和通信技术飞速发展，主干网基本实现数字化、光纤化和宽带化，但处于网络边缘的用户接入网一直发展缓慢技术落后。同时，各高带宽要求的增值业务不断涌现，对传输通道形成巨大压力，传统铜缆接入已不能满足人们对信息的多样化需求。“最后一公里”接入部分仍然是高速局域网和主干网之间的瓶颈。

2 论文主要工作及结构

论文的主要工作概括如下：

⑴技术分析。对PON技术的特点进行了分析。比较了市面上几种常见PON技术的优缺点，之后重点研究了目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术。

⑵模型构建。分析了驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型。

⑶网络设计。网络由“点”和“线”构成，“点”就是各种有源或无源设备，“线”则是连接设备的各种线缆。本文以楼宇为“点”，现实工程中的小区无非就是不同类型“点”的排列组合，本文针对不同的场景，设计了网络接入方案。

3 无源光网络（PON）技术基础

3.1 PON技术的产生背景

数十年来，电信运营商一直在不断地寻找着更低的降低网络建设和运营成本的“最后一公里”解决方案，无源光网络（PON）的概念最早是由英国电信公司的研究人员于1987年提出，主要是为了满足用户对网络灵活性的要求。由于无源光网络（PON）中不包含任何有源器件，价格低、安装维护方便，因而PON技术成为光接入网技术中的热点，发展十分迅速。

3.2 PON技术的主要类型及对比

无源光网络是指光配线网（ODN，Optical Distributioon Network）中不含有任何电子器件及电子电源的网络。ODN内部全部由光分路器（Splitter）等无源器件及线缆组成，不需要成本相对较高的有源电子设备。

常见的PON技术包括APON、BPON、EPON、GPON、WDM-PON等多种。目前，已经商用化的PON技术主要有3种，APON/BPON、EPON、GPON。APON、EPON和GPON三种PON技术各有自身的特点，其主要差异在于采用了不同的二层技术。

4 PON结构及优势

4.1 PON网络结构

4.2 PON网络在现有运营商网络中的位置

4.3 PON技术的优势

PON网络在这方面有着天然的优势。首先，其1：N的分光器决定了PON网络本身就是一个P2MP的网络，PON网络典型的拓扑就是树型拓扑，收敛比高，能够大幅度节省接入段光纤资源，方便运营商大面积布网并迅速接入新客户。其次，PON的多业务支持能力能够适应不同企业的业务需求，作为一个综合接入平台，PON技术可以提供所有目前主流的业务接口，与客户侧的多种设备进行无缝对接。作为一种完善的、统一的接入平台，PON技术一跃成为接入层的明星技术。

5 基于PON技术的FTTx网络建设模式研究

5.1 FTTx的定义

FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）、用户端设备为光网络单元（ONU：Optical Network Unit）或光网络终端（ONT：Optical Network Terminal）。

根据光纤与用户之间的距离，FTTx技术可分成以下几类，在实际工程中需要根据用户分布情况、资源现状来合理地选择FTTx技术。

⑴光纤到路边（FTTC：Fiber To The Curb）。FTTC目前主要是为住宅区的用户作服务，将ONU设备放置于路边机箱，利用ONU出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。⑵光纤到大楼（FTTB：Fiber To The Building）。FTTB通过将ONU设置在目标楼宇的合适位置，通过ONU设备向末梢客户提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。⑶光纤到户（FTTH：Fiber To The Home）。至于FTTH，ITU-T认为从光纤端头的光电转换器（或称为媒体转换器MC）到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景。

5.2 FTTB典型建设模式及线路段模型

模型构建的目标在于探讨出一种建设模式，能以最少的网络单元来实现用户的接入，网络单元就包括各种的有源和无源设备，在实际工程中运营商与用户直接的网络单元越多，网络的故障节点也就越多，安全性就越差。

从目前的市场需求及技术趋势来看，FTTB以及FTTH将成为未来驻地网中最常见的两种建设模式。FTTB与FTTH的区别在于光纤向用户推进的距离不同。FTTB模式中光纤在楼道内等公共空间内终端，而FTTH模式中光纤在用户门口或家中终端。下面就这两种建设模式做一个具体分析，最终推演出FTTB和FTTH模式下的线路段模型。

FTTB（光纤到楼）即外线光缆由驻地网机房引至用户所在楼道的梯位配线箱，在箱体内终端并连接至箱体内的ONU。接下来，从ONU至各个楼层的楼层配线箱、楼层配线箱至用户室内信息面板，以及信息面板至用户多媒体终端之间，均采用五类线作为传输介质。

[参考文献]

[1]Andre Girard.《FTTx PON技术与测试》.人民邮电出版社，2008.

[2]张鹏，阎阔.《FTTx PON技术与应用》.人民邮电出版社，2010.

[3]张喜云，周训斌，雷新生.《接入网技术》.人民邮电出版社，2005.

[4]尹树华，张引发.《光纤通信工程与工程管理》.人民邮电出版社，2005.

[5]朗为民，郭东生.《EPON/CPON从原理到实践》.人民邮电出版社，2010.endprint

摘 要：本文对PON技术进行分析，比较几种常见PON技术优缺点，研究目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术；分析驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型；在研究不同的楼宇类型建设方式的基础上，对不同的楼宇类型进行排列组合，设计建设模式和网络接入方案；通过一个工程实例，演示了在驻地网接入设计工作中具体内容，关键指标的测算方式。

关键词：驻地网；无源光网络；光线路终端；光网络单元；光分配网

1 接入网的现状及存在的问题

按照城域网接入物理传输媒质，分有线接入和无线接入。有线接入又分光纤技术和铜缆技术。当前，接入网传输媒介主要还是由铜缆构成，据2010年统计数字显示，铜缆在各个运营商的接入网中可占到70%左右。随着国内电信运营商全业务运营和通信技术飞速发展，主干网基本实现数字化、光纤化和宽带化，但处于网络边缘的用户接入网一直发展缓慢技术落后。同时，各高带宽要求的增值业务不断涌现，对传输通道形成巨大压力，传统铜缆接入已不能满足人们对信息的多样化需求。“最后一公里”接入部分仍然是高速局域网和主干网之间的瓶颈。

2 论文主要工作及结构

论文的主要工作概括如下：

⑴技术分析。对PON技术的特点进行了分析。比较了市面上几种常见PON技术的优缺点，之后重点研究了目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术。

⑵模型构建。分析了驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型。

⑶网络设计。网络由“点”和“线”构成，“点”就是各种有源或无源设备，“线”则是连接设备的各种线缆。本文以楼宇为“点”，现实工程中的小区无非就是不同类型“点”的排列组合，本文针对不同的场景，设计了网络接入方案。

3 无源光网络（PON）技术基础

3.1 PON技术的产生背景

数十年来，电信运营商一直在不断地寻找着更低的降低网络建设和运营成本的“最后一公里”解决方案，无源光网络（PON）的概念最早是由英国电信公司的研究人员于1987年提出，主要是为了满足用户对网络灵活性的要求。由于无源光网络（PON）中不包含任何有源器件，价格低、安装维护方便，因而PON技术成为光接入网技术中的热点，发展十分迅速。

3.2 PON技术的主要类型及对比

无源光网络是指光配线网（ODN，Optical Distributioon Network）中不含有任何电子器件及电子电源的网络。ODN内部全部由光分路器（Splitter）等无源器件及线缆组成，不需要成本相对较高的有源电子设备。

常见的PON技术包括APON、BPON、EPON、GPON、WDM-PON等多种。目前，已经商用化的PON技术主要有3种，APON/BPON、EPON、GPON。APON、EPON和GPON三种PON技术各有自身的特点，其主要差异在于采用了不同的二层技术。

4 PON结构及优势

4.1 PON网络结构

4.2 PON网络在现有运营商网络中的位置

4.3 PON技术的优势

PON网络在这方面有着天然的优势。首先，其1：N的分光器决定了PON网络本身就是一个P2MP的网络，PON网络典型的拓扑就是树型拓扑，收敛比高，能够大幅度节省接入段光纤资源，方便运营商大面积布网并迅速接入新客户。其次，PON的多业务支持能力能够适应不同企业的业务需求，作为一个综合接入平台，PON技术可以提供所有目前主流的业务接口，与客户侧的多种设备进行无缝对接。作为一种完善的、统一的接入平台，PON技术一跃成为接入层的明星技术。

5 基于PON技术的FTTx网络建设模式研究

5.1 FTTx的定义

FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）、用户端设备为光网络单元（ONU：Optical Network Unit）或光网络终端（ONT：Optical Network Terminal）。

根据光纤与用户之间的距离，FTTx技术可分成以下几类，在实际工程中需要根据用户分布情况、资源现状来合理地选择FTTx技术。

⑴光纤到路边（FTTC：Fiber To The Curb）。FTTC目前主要是为住宅区的用户作服务，将ONU设备放置于路边机箱，利用ONU出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。⑵光纤到大楼（FTTB：Fiber To The Building）。FTTB通过将ONU设置在目标楼宇的合适位置，通过ONU设备向末梢客户提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。⑶光纤到户（FTTH：Fiber To The Home）。至于FTTH，ITU-T认为从光纤端头的光电转换器（或称为媒体转换器MC）到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景。

5.2 FTTB典型建设模式及线路段模型

模型构建的目标在于探讨出一种建设模式，能以最少的网络单元来实现用户的接入，网络单元就包括各种的有源和无源设备，在实际工程中运营商与用户直接的网络单元越多，网络的故障节点也就越多，安全性就越差。

从目前的市场需求及技术趋势来看，FTTB以及FTTH将成为未来驻地网中最常见的两种建设模式。FTTB与FTTH的区别在于光纤向用户推进的距离不同。FTTB模式中光纤在楼道内等公共空间内终端，而FTTH模式中光纤在用户门口或家中终端。下面就这两种建设模式做一个具体分析，最终推演出FTTB和FTTH模式下的线路段模型。

FTTB（光纤到楼）即外线光缆由驻地网机房引至用户所在楼道的梯位配线箱，在箱体内终端并连接至箱体内的ONU。接下来，从ONU至各个楼层的楼层配线箱、楼层配线箱至用户室内信息面板，以及信息面板至用户多媒体终端之间，均采用五类线作为传输介质。

[参考文献]

[1]Andre Girard.《FTTx PON技术与测试》.人民邮电出版社，2008.

[2]张鹏，阎阔.《FTTx PON技术与应用》.人民邮电出版社，2010.

[3]张喜云，周训斌，雷新生.《接入网技术》.人民邮电出版社，2005.

[4]尹树华，张引发.《光纤通信工程与工程管理》.人民邮电出版社，2005.

[5]朗为民，郭东生.《EPON/CPON从原理到实践》.人民邮电出版社，2010.endprint

摘 要：本文对PON技术进行分析，比较几种常见PON技术优缺点，研究目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术；分析驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型；在研究不同的楼宇类型建设方式的基础上，对不同的楼宇类型进行排列组合，设计建设模式和网络接入方案；通过一个工程实例，演示了在驻地网接入设计工作中具体内容，关键指标的测算方式。

关键词：驻地网；无源光网络；光线路终端；光网络单元；光分配网

1 接入网的现状及存在的问题

按照城域网接入物理传输媒质，分有线接入和无线接入。有线接入又分光纤技术和铜缆技术。当前，接入网传输媒介主要还是由铜缆构成，据2010年统计数字显示，铜缆在各个运营商的接入网中可占到70%左右。随着国内电信运营商全业务运营和通信技术飞速发展，主干网基本实现数字化、光纤化和宽带化，但处于网络边缘的用户接入网一直发展缓慢技术落后。同时，各高带宽要求的增值业务不断涌现，对传输通道形成巨大压力，传统铜缆接入已不能满足人们对信息的多样化需求。“最后一公里”接入部分仍然是高速局域网和主干网之间的瓶颈。

2 论文主要工作及结构

论文的主要工作概括如下：

⑴技术分析。对PON技术的特点进行了分析。比较了市面上几种常见PON技术的优缺点，之后重点研究了目前已经商用的PON技术中最先进的GPON技术的特点及关键技术。

⑵模型构建。分析了驻地网两种典型的建设模式：FTTB、FTTH，对在这两种模式下，驻地网的组网模式做了详细分析，设计了两种模式下的线路段模型。

⑶网络设计。网络由“点”和“线”构成，“点”就是各种有源或无源设备，“线”则是连接设备的各种线缆。本文以楼宇为“点”，现实工程中的小区无非就是不同类型“点”的排列组合，本文针对不同的场景，设计了网络接入方案。

3 无源光网络（PON）技术基础

3.1 PON技术的产生背景

数十年来，电信运营商一直在不断地寻找着更低的降低网络建设和运营成本的“最后一公里”解决方案，无源光网络（PON）的概念最早是由英国电信公司的研究人员于1987年提出，主要是为了满足用户对网络灵活性的要求。由于无源光网络（PON）中不包含任何有源器件，价格低、安装维护方便，因而PON技术成为光接入网技术中的热点，发展十分迅速。

3.2 PON技术的主要类型及对比

无源光网络是指光配线网（ODN，Optical Distributioon Network）中不含有任何电子器件及电子电源的网络。ODN内部全部由光分路器（Splitter）等无源器件及线缆组成，不需要成本相对较高的有源电子设备。

常见的PON技术包括APON、BPON、EPON、GPON、WDM-PON等多种。目前，已经商用化的PON技术主要有3种，APON/BPON、EPON、GPON。APON、EPON和GPON三种PON技术各有自身的特点，其主要差异在于采用了不同的二层技术。

4 PON结构及优势

4.1 PON网络结构

4.2 PON网络在现有运营商网络中的位置

4.3 PON技术的优势

PON网络在这方面有着天然的优势。首先，其1：N的分光器决定了PON网络本身就是一个P2MP的网络，PON网络典型的拓扑就是树型拓扑，收敛比高，能够大幅度节省接入段光纤资源，方便运营商大面积布网并迅速接入新客户。其次，PON的多业务支持能力能够适应不同企业的业务需求，作为一个综合接入平台，PON技术可以提供所有目前主流的业务接口，与客户侧的多种设备进行无缝对接。作为一种完善的、统一的接入平台，PON技术一跃成为接入层的明星技术。

5 基于PON技术的FTTx网络建设模式研究

5.1 FTTx的定义

FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）、用户端设备为光网络单元（ONU：Optical Network Unit）或光网络终端（ONT：Optical Network Terminal）。

根据光纤与用户之间的距离，FTTx技术可分成以下几类，在实际工程中需要根据用户分布情况、资源现状来合理地选择FTTx技术。

⑴光纤到路边（FTTC：Fiber To The Curb）。FTTC目前主要是为住宅区的用户作服务，将ONU设备放置于路边机箱，利用ONU出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。⑵光纤到大楼（FTTB：Fiber To The Building）。FTTB通过将ONU设置在目标楼宇的合适位置，通过ONU设备向末梢客户提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。⑶光纤到户（FTTH：Fiber To The Home）。至于FTTH，ITU-T认为从光纤端头的光电转换器（或称为媒体转换器MC）到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景。

5.2 FTTB典型建设模式及线路段模型

模型构建的目标在于探讨出一种建设模式，能以最少的网络单元来实现用户的接入，网络单元就包括各种的有源和无源设备，在实际工程中运营商与用户直接的网络单元越多，网络的故障节点也就越多，安全性就越差。

从目前的市场需求及技术趋势来看，FTTB以及FTTH将成为未来驻地网中最常见的两种建设模式。FTTB与FTTH的区别在于光纤向用户推进的距离不同。FTTB模式中光纤在楼道内等公共空间内终端，而FTTH模式中光纤在用户门口或家中终端。下面就这两种建设模式做一个具体分析，最终推演出FTTB和FTTH模式下的线路段模型。

FTTB（光纤到楼）即外线光缆由驻地网机房引至用户所在楼道的梯位配线箱，在箱体内终端并连接至箱体内的ONU。接下来，从ONU至各个楼层的楼层配线箱、楼层配线箱至用户室内信息面板，以及信息面板至用户多媒体终端之间，均采用五类线作为传输介质。

[参考文献]

[1]Andre Girard.《FTTx PON技术与测试》.人民邮电出版社，2008.

[2]张鹏，阎阔.《FTTx PON技术与应用》.人民邮电出版社，2010.

[3]张喜云，周训斌，雷新生.《接入网技术》.人民邮电出版社，2005.

[4]尹树华，张引发.《光纤通信工程与工程管理》.人民邮电出版社，2005.

[5]朗为民，郭东生.《EPON/CPON从原理到实践》.人民邮电出版社，2010.endprint