2022年基于FTTC的桃源步行街无线网络规划与设计.docx
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1、精品学习资源基于 FTTC地桃源步行街地无线网络规划与设计摘要无线网络相伴着信息化时代地进展,已经于20 世纪 90 岁月逐步成熟并投入使用,既可以作传统有线网络地延长,在某些环境也可以替代传统地有线网络 .相伴着大数据时代地来临,许多地信息在网上只手可查,而无线网络地建设与使用变得必不行少.随着用户对网络地带宽及多媒体应用要求地逐步提高,铜线已经无法满意现代通信进展地需求,相伴着光纤成本地不断下降及配套设备地逐步进展成 熟,以前只在主干传输网上应用地昂贵地光纤通信设备也被逐步平 民化,被越来越多地应用于用户接入网地建设当中,近两年已经实 现了光纤入户 . 本论文第一从宽带接入技术地进展动身,
2、绍了目前几种主流地接入技术以及PON 技术地进展和种类,分析了GPON 网络地各个组成部分地作用,指出了GPON 技术地优势 .提出了基于GPON 地 FTTC 解决方案,通过 FTTC 组网设计、 GPON FTTC 总体设计、 ODN 建设方案、光分路比地选取,成本、设备选取、传输损欢迎下载精品学习资源耗和业务带宽供应等方面,表达GPON 接入地可行性 .本文就此问题利用 FTTC 技术对塔里木高校校内邻近地桃源步行街地无线网络调查后进行无线网络地规划与设计 .关键词: OLT, ONU ,FTTH ,FTTC, GPON , 分光比1、设计基础1.1 、桃源步行街无线网络现状桃源步行街位
3、于塔里木高校邻近,作为塔高校生地购物,就餐, 休闲地良好挑选,然而通过本小组人员地调查发觉整个桃源步行街 有近百商铺中仅有三个商铺存在供顾客使用地无线局域网,掩盖率 仅有 3%,远远不能满意顾客地需求 .在进一步地调查中我们发觉顾客对此地中意度仅有 5%,而无线局域网地掩盖与否对顾客消费地点挑选地影响达 90%,而且有将近 85%地消费者认为桃源步行街地无线网络需要尽快地掩盖 .基于该现状及对顾客地调查我们进行了本次课程设计.1.2 设计技术分析1.2.1 、FTTC 技术由于因特网上已经具有了大量地信息资源,虽然近几年宽带上网地普及率增长地很快,但是为了更快地下载文件和更加流畅地观看各种视频
4、文件,从技术上讲 FTTH(Fiber To The Home)应当是最好欢迎下载精品学习资源地挑选,但是 FTTH 目前仍存在两大缺点: 1、价格较贵,一般家庭承担不起; 2、一般家庭用户没有这么高地数据率要求.FTTC(Fiber To The Curb)主要是为住宅用户供应服务 ,它是将 ONU 放置在路边 , 靠近用户住宅 ,以光纤为主干 ,用户可以挑选用双绞线或同轴电缆与路边地 ONU 连接,一般来说 ,同轴电缆用于传送视频业务 ,双绞线用于传送屯话业务 .这种混合光纤和铜缆地结杓方法成本较低,比较简单实现 , 为实现各种宽带业务供应了一套经济实惠地方案,目前这项技术普遍 应用于居住
5、密度较高地地方,因此FTTC 技术成为了较为合理地挑选.桃源步行街相对塔大宿舍而言用户较为分散,光纤路由不完全适合 FTTH 地应用, OLT PON 口利用率也大为降低 .如采纳 FTTH 模式需要大量新铺设引入段光缆与ODN 设施.将带来局端设备、 ODN、终端设备地高投入,多数情形下高达每用户数千元.使得网络才能、网络投资与带宽实际需求、客户资费承担才能之间不匹配.从爱护角度动身,桃源步行街布放FTTH 网络,光纤引入线部分无论采纳架空仍是直埋,户内布放光纤地规范性因素,也较简单因 气象缘由、人为缘由、动物缘由导致光缆中断,由于光缆修复地专 业性强,专业爱护人员准时到位有肯定难度,很可能
6、造成业务中断 时间过长、影响客户使用地问题 .通信采纳 FTTC、FTTN 模式,通过 DSL 接入用户是一般用户通信地正确技术挑选之一 .光纤干线部分,依据光纤拓扑情形,可以敏捷挑选 GE、EPON、10GEPON 等技术.可以供应足够地带宽才能,有欢迎下载精品学习资源效地利用原有光缆与铜线资源,与既有地网络结构良好兼容,显著降低建设投入,主干光纤可采纳高带宽技术,也为将来该地区地信息化建设预留充分地提速空间 .1.2.2 、PON 技术PONPassive Optical Network无源光网络是实现 FTTH 光纤到户地主要技术 , 供应点到多点地光纤接入,如图一所示,它由局侧地 OL
7、T(光线路终端)、用户侧地ONU(光网络单元)以及ODN(光安排网络)组成 .一般其下行采纳TDM 广播方式、上行采纳TDMA(时分多址接入)方式,组成点到多点树形拓扑结构. PON 作为光接入技术最大地亮点是 “无源 ”, ODN 中不含有任何有源电子器件及电子 电源,全部由光分路器( Splitter)等无源器件组成,治理爱护运营成本较低.图 2、PON 拓扑结构欢迎下载精品学习资源1.2.3 、GPON 技术随着信息传输向全数字化过度 ,光接入方式必定成为宽带接入网地最终解决方法 .目前,利用光纤和光接入传输系统将传统电话网和有线电视网进行优化改造是主要地两种趋势 .在业界 ,FSAN
8、组织进行 IGb/S 以上速率 PON 地标准讨论 ,该组织期望能提出一种方案 ,除了能运行更高地速率外,仍要在多业务适应、OAM&P 、可扩缩性等方面较之其它地PON 效率更高 .这样地讨论使得 GPON 显现.GPON 最早由 FSAN 组织于 2002 年 9 月提出,ITU-T 在此基础上于 2003 年 1 月批精确立了 GPON 标准 G984.1、G984.2 和 G984.3;于 2003 年 3 月完成了 G984.1 和 G984.2 地制定,于 2004 年 2 月和 6 月完成了 G984.3地标准化 ,最终形成了 GPON 地标准族 .GPON地系统结构如下:图 3、
9、GPON 地系统结构欢迎下载精品学习资源GPON 传输系统作为本地传输网地其次平面 ,是一个完整、独立地承载平台.依据移动运营商业务接入点数量巨大 ,节点分布较广 ,业务落地点较为集中地特点 ,GPON 传输系统地网络架构也应采纳分层地势式.1.2.4 、EPON 技术在传统以太网协议栈中 ,原有地各种功能已无法满意现有系统地需求,通过对撇 C 掌握层功能地扩展 ,EPON 系统中地多点撇 C 掌握协议MPCP得到了扩展和提升 ,不仅增加了对点到多点 PZMP 网络中多个 MAC 客户层实体地支持 ,并且仍供应对额外地 MAC 掌握功能地支持.图 3-13 描述了 EPON 协议参考模型及多点
10、 MAC 掌握协议位置置.EPON 系统采纳 WDM 技术实现单纤双向传输 强制.其工作原理如下图所示:图 4、EPON 地工作原理欢迎下载精品学习资源1.2.5 、GPON 技术与 EPON 技术比较EPON 和 GPON 作为光网络接入地两个主力成员,各有千秋 ,互有竞争,互有补充 ,互有借鉴 ,下面在各个方面对它们作个比较 :1、速率EPON 供应固定上下行 1.25 Gbps,采纳 8b/10b 线路编码 ,实际速率为 1Gbps.GPON 支持多种速率等级,可以支持上下行不对称速率, 下行 2.5Gbps 或 1.25Gbps,上行 1.25Gbps或 622 Mbps,依据实际需求
11、来打算上下行速率,挑选相对应光模块,提高光器件速率价格比 .本项结论: GPON 优于 EPON.2、分路比分路比即一个 OLT 端口局端带多少个 ONU用户端 .EPON 标准定义分路比1: 32.GPON 标准定义分路比以下几种1:32; 1:64;1:128 其实,技术上 EPON 系统也可以做到更高地分路比,如 1: 64, 1:128, EPON 地掌握协议可以支持更多地ONU. 分路比主要是受光模块性能指标地限制,大地分路比会造成光模块成本大 幅度上升; 另外,PON 插入缺失 1518dB,大地分路比会 降低传输距离; 过多地用户共享带宽也是大分路比地代价.本项结论: GPON
12、供应多挑选性 ,但是成本上考虑优势并不明显最大传送距离 GPON 系统可支持地最大物理距离,当光分路比为1:16 时,应支持 20km 地最大物理距离;当光分路比为1:32 时,应支持10km 地最大物理距离 . EPON 与此相同,本项结论:相等 .3、QOS Quality of Service欢迎下载精品学习资源EPON 在 MAC 层 Ethernet 包头增加了 64 字节地 MPCP 多点掌握协议( multipointcontrolprotocol ), MPCP 通过消息、状态机和定时器来掌握拜访 P2MP 点到多点地拓扑结构 ,实现 DBA 动态带宽安排.MPCP 涉及地内容
13、包括 ONU 发送时隙地安排、 ONU 地自动发觉和加入、向高层报告拥塞情形以便动态安排带宽.MPCP 供应了对P2MP 拓扑架构地基本支持 ,但是协议中并没有对业务地优先级进行分类处理 ,全部地业务随机地竞争着带宽, GPON 就拥有更加完善地DBA, 具有优秀 QoS 服务才能 .GPON 将业务带宽安排方 式分成 4 种类型,优先级从高到低分别是固定带宽( Fixed)、保证带宽( Assured)、非保证带宽(Non- Assured)和尽力而为带宽( BestEffort) . DBA 又定义了业务容器( traffic container, T-CONT)作为上行流量调度单位, 每
14、个 T-CONT 由 Alloc-ID标识.每个 T-CONT 可包含一个或多个 GEM Port-ID. T- CONT 分为 5 种业务类型,不同类型地 T-CONT 具有不同地带宽安排方式,可以满意不同业务流对时延、抖动、丢包率等不同地QoS 要求 .T-CONT 类型 1 地特点是固定带宽固定时隙,对应固定带宽( Fixed)安排 ,适合对时延敏锐地业务,如话音业务;类型 2 地特点是固定带宽但时隙不确定,对应保证带宽(Assured)安排 ,适合对抖动要求不高地固定带宽业务,如视频点播业务;类型3 地特点是有最小带宽保 证又能够动态共享富余带宽,并有最大带宽地约束, 对应非保证带宽(
15、 Non-Assured)安排 ,适合于有服务保证要求而又突发流量较大地业务,如下载业务;类型4 地特点是尽力而为欢迎下载精品学习资源( BestEffort),无带宽保证,适合于时延和抖动要求不高地业务, 如 WEB 浏览业务;类型5 是组合类型,在安排完保证和非保证带宽后,额外地带宽需求尽力而为进行安排.本项结论: GPON 优于 EPON基于以上几个方面地比较结论,我们打算使用GPON 技术对桃源步行街进行无线网络规划 .2、设备挑选2.1 、OLT设备挑选在 PON 技术应用中 ,OLT 设备是重要地局端设备,它实现地功能是: 1、与前端(汇聚层)交换机用网线相连,转化成光信号,用单根
16、光纤与用户端地分光器互联 .2、实现对用户端设备 ONU 地掌握、治理、测距等功能 .3、OLT 设备和 ONU 设备一样,也是光电一体地设备.GPON 网络由 OLT、ODN 和 ONU 三部分组成 .OLT 属于接入网地业务节点侧设备,通过SNI 接口与相应地业务节点设备相连,完成接入网地业务接入 .主要完成 PON 网络地上行接入和通过 PON 口通过 ODN 网络(光纤和无源分光器组成)和ONU 设备相连,一般采纳 1: 32 或 1:64 组成整个 PON 网络.一般 PON 口通过单根光纤和 ODN 网相连,分光器做 1: n(n=2、4、8、16、32、64 等), ONU 下行
17、采纳广播方式, ONU 设备挑选性接收 .上行采纳共享方式.PON 技术地进展经受了 APON/BPON 、EPON 和 GPON 地过程,欢迎下载精品学习资源正向 10G PON 和 WDM PON 演进.PON 技术因部署敏捷、成本逐步降低,已经被广泛采纳,成为当前固定宽带接入地主要方式.OLT 上连局端设备,假如光信号过于强(有时由于距离短光信号损耗小)需要加上衰减器 .OLT 下联 ONU,在两者之间接分光器 .2.1.1 、中兴 OLT-C220中兴OLT-C2201完善牢靠地 TDM 业务承载才能1) 1+1 跨板 STM-1 爱护;2) 供应外部 E1/STM-1/BITS/ 内
18、部三级时钟及无损切换;3) 环路/差分/自适应 /网络等传递方式;4) 时钟和时间地高精度同步和传递. 2业务承载 QoS 保证1) 分等级地多种业务带宽模型;2) 高精度地 GPONDBA 带宽安排;3) 128 字节报文深度检测和流分类、优先级处理、用户和业务速率掌握、队列级映射和调度、拥塞掌握、缓存治理、流整形;欢迎下载精品学习资源4) 满意运营商业务规划及应用地敏捷QinQ 和 VLAN 转换才能 .2、该产品属全业务汇聚设备 ,目前在移动全业务机房部署 .最大可供应 40 个 PON 口,单 PON 口接入带宽可达 2.5G,最大交换才能为 176G, 通常上联带宽为 20G.2.1
19、.2 、华为 OLT 设备 -MA5680TSmartAX MA5680T ,全球首款汇聚型OLT,融合汇聚交换功能, 供应高密度接入,高精度时钟,支持TDM 、ATM 、以太网专线,能够实现流畅地三重播放业务、 高牢靠地企业接入服务. 可级联DSLAM 、MSAN 及远端接入设备,直连BRAS 组网.在节约网络建设 投 资 地 同 时 , 增 强 网 络 地 可 靠 性 , 节 约 运 维 成本.产品特性汇聚接入一体:超高汇聚交换才能,3.2T 背板容量, 960G 交换容量, 512K MAC 地址容量;超高密度级联才能,单框最大768 个 GE 端口,无需额外投资汇聚交换机;超高牢靠组网
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