GPON毕业设计

一．选题意义及背景

随着信息技术的发展，人们对以固话网、电视广播网、internet数据网为代表的电信服务有了越来越高的需要，但不同网络的重复投资造成资源的浪费，以及管理的成本增加，基于三网融合技术的飞速发展推动了给接入网性能的提高。目前，对于新建的有高带宽业务需求的高档小区（主要是高档别墅和高档公寓），PON技术被广泛应用到三网融合的接入网建设中，该课题选择EPON或者GPON技术，进行完整的光纤接入网设计，具有较强的工程实践价值。

二．毕业设计（论文）主要内容：

以某具体小区为设计对象，将PON技术应用到现代化小区网络建设中，主要完成：

1.PON相关技术的分析；

2.针对具体的小区，设计该小区的接入网的方案，包括元件的选择、工程概况分析、施工图设计、概预算文件的编制、施工等。

三．计划进度：

第八周：查找资料，确定论文大纲 第九周：方案的规划设计

第十周：利用设备进行方案的仿真实验 第十一周：写论文 第十二周：修改论文 第十三周：准备答辩

四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：

1、基于PON技术的施工图设计方案 2、概预算文件 3、毕业论文

指导教师 教研室主任

年 月 日

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摘要

本论文首先阐述了接入网的概念及发展历程，介绍了GPON以及它的系统结构，重点研究了GPON的关键技术，通过与EPON的比较，得出了GPON高带宽、高效率、高分光比、长距离传输、覆盖范围广、用户接口丰富等优点。其次从OLT设备安装设计、ONU设备安装设计、光分路器配置等方面重点分析了GPON的设计接入原则，具体分析了GPON在FTTx中的应用模式。最后将GPON技术应用到毓秀华庭小区的FTTH建设中，通过对用户高速上网、IP话音、视频通信、网络游戏、VOD等需求分析，设计了基于GPON的FTTH组网方案，进行了详细施工接入设计和工程预算，实现了该小区的多业务融合接入，体现出GPON是目前三网融合、光纤到户的最佳解决方案。

关键词：GPON；接入网；FTTH

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Abstract

This paper first describes the concept and development of access network, introduces the GPON and its architecture, focusing on the key technologies of GPON, compared with EPON, the GPON high bandwidth, high efficiency, high light ratio, long distance transmission, wide coverage, the advantages of rich user interface. Secondly, from the OLT equipment installation design, ONU equipment installation design, optical splitter configuration and other important aspects of the design of access principle of GPON, analyzed the application of GPON in FTTx mode. Finally, GPON technology will be applied to the Yuxiu Vista area in the construction of the FTTH, through the analysis of the user IP high-speed Internet access, voice, video communication, network game, VOD requirements, design the FTTH networking scheme based on GPON, has carried on the detailed design and implementation of the project budget, the multi service access in the area of the reflecting fusion, GPON is the best solution to the integration of three networks, fiber to the home. Key words：GPON；Access network；FTTH

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目录

摘要 ................................................................................................................................................. II Abstract ............................................................................................................................................ II 第一章 绪论 ................................................................................................................................... 1

1.1 选题的背景及其意义 ....................................................................................................... 1 1.2 接入网的概念及发展历程 ............................................................................................... 1 第二章 GPON的技术分析 .............................................................................................................. 2

2.1 GPON的简介 ...................................................................................................................... 2 2.2 GPON的系统结构 .............................................................................................................. 2 2.3 GPON与EPON的比较 ........................................................................................................ 3 2.4 GPON的关键技术 .............................................................................................................. 4

2.4.1 GPON的传输复用方式及帧结构 .......................................................................... 4 2.4.2 GEM封装技术 ........................................................................................................ 8 2.4.3 动态带宽分配（DBA） ......................................................................................... 8 2.4.4 层次化QoS技术 ................................................................................................... 9 2.4.5 TDMoGEM技术 ........................................................................................................ 9 2.4.6 GPON安全技术 ...................................................................................................... 9

第三章 基于GPON的接入网分析 ............................................................................................... 11

3.1 GPON设计接入原则 ........................................................................................................ 11

3.1.1 OLT 设备安装设计原则 ..................................................................................... 11 3.1.2 ONU 设备的安装设计原则 ................................................................................. 11 3.1.3 光分路器(OBD)配置原则 ................................................................................... 11 3.1.4 光通道衰减核算原则 ......................................................................................... 11 3.1.5 GPON保护机制原则 ............................................................................................ 12 3.1.6 容量测算原则 ..................................................................................................... 12 3.2 GPON在FTTx中的应用模式 .......................................................................................... 14

3.2.1 FTTB应用模式 .................................................................................................... 14 3.2.2 FTTH应用模式 .................................................................................................... 14 3.3 典型PON网络建设案例 ................................................................................................. 14

3.3.1 商务楼宇建设案例 ............................................................................................. 14 3.3.2 多层小区建设案例 ............................................................................................. 16 3.3.3 高层小区建设案例 ............................................................................................. 19 3.3.4 联体别墅建设案例 ............................................................................................. 21

第四章 基于GPON的小区FTTH方案 ......................................................................................... 22

4.1 需求分析 ......................................................................................................................... 22 4.2 设计方案 ......................................................................................................................... 22

4.2.1 FTTH组网方案 .................................................................................................... 22 4.2.2 施工设计 ............................................................................................................. 23 4.3 工程预算 ......................................................................................................................... 25 第五章 总结 ................................................................................................................................. 28 参考文献......................................................................................................................................... 29 附录 ................................................................................................................................................ 30 致谢 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。

第一章 绪论

1.1 选题的背景及其意义

随着信息技术的发展，人们对以固话网、电视广播网、internet数据网为代表的电信服务有了越来越高的需要，但不同网络的重复投资造成资源的浪费，以及管理的成本增加，基于三网融合技术的飞速发展推动了给接入网性能的提高。目前，对于新建的有高带宽业务需求的高档小区（主要是高档别墅和高档公寓），PON技术被广泛应用到三网融合的接入网建设中，该课题选择EPON或者GPON技术，进行完整的光纤接入网设计，具有较强的工程实践价值。

1.2 接入网的概念及发展历程

所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为“最后一公里”。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入和无线接入等几种方式。

通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM??，一代又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总之，用户对宽带综合业务的需求和通信技术的迅速发展成为接入网技术发展的两大原动力。

随着电信行业垄断市场消失和电信网业务市场的开放，电信业务功能、接入技术的不断提高，接入网也伴随着发展，主要表现在以下几点：接入网的复杂程度在不断增加。不同的接入技术间的竞争与综合使用，以及要求对大量电信业务的支持等，使得接入网的复杂程度增加。接入网的服务范围在扩大。随着通信技术和通信网的发展，本地交换局的容量不断扩大，交换局的数量在日趋减少，在容量小的地方，改用集线器和复用器等，这使接入网的服务范围不断扩大。接入网的标准化程度日益提高。在本地交换局逐步采用基于V5.X标准的开放接口后，电信运营商更加自由地选择接入网技术及系统设备。接入网应支持更高档次的业务。市场经济的发展，促使商业和公司客户要求更大容量的接入线路用于数据应用，特别是局域网互连，要求可靠性、短时限的连接。随着光纤技术向用户网的延伸，CATV的发展给用户环路发展带来了机遇。支持接入网的技术更加多样化。尽管目前在接入网中光传输的含量在不断增加，但如何更好地利用现有的双绞线仍受重视，但对要求快速建设的大容量接入线路，则可选用无线链路。光纤技术将更多的应用于接入网。随着光纤覆盖扩展，光纤技术也将日益增多地用于接入网，从发展的角度看，SDH、ATM、IP/DWDM目前仅适用于主干光缆段和数字局端机接口，随着业务的发展，光纤接口将进一步扩展到路边，并最终进入家庭，真正实现宽带光纤接入，实现统一的宽带全光网络结构，因此，电信网络将真正成为本世纪信息高速公路的坚实网络基础。

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