论文导读:：本文在简述PON技术的概念、工作原理与特点的基础上，讨论了PON技术分类以及在FTTX中的应用特点，着重说明PON技术网络规划中需要遵守的组网原则。
论文关键词：PON，OLT，ONU，ODN，EPONGPON
一、PON网络定位
接入网作为连接电信网和用户网络的部分，主要提供将电信网络的多种业务传送到用户的接入手段。接入网是整个电信网的重要组成部分，作为电信网的"最后一公里"，是整个电信网中技术种类最多、最为复杂的部分。电信业务发展的目标是实现各种业务的综合接入能力，接入网也必须向着宽带化、数字化、智能化和综合化的方向发展。
由于传统语音业务逐渐被移动、VOIP蚕食，宽带业务成为给固网运营商带来收入的主攻方向，运营商希望通过提供丰富多彩的业务体验来吸引用户。业务的发展尤其是视频类业务的逐渐推广，使用户对网络带宽和稳定性要求越来越高。随着光纤成本的下降，网络的光纤化成为发展趋势，原来主要用于长途网和城域网的光纤也开始逐步引入到接入网馈线段、配线段和引入线，向最终用户不断推进。
1、PON网络架构
一个典型的PON系统由OLT、ONU、ODN组成。 OLT放在中心机房，ONU为用户端设备。ODN是光配线网，主要由一个或数个分光器来连接OLT和ONU，它的功能是分发下行数据并集中上行数据。OLT既是一个交换机或路由器ODN，又是一个多业务提供平台，提供面向无源光纤网络的光纤接口。OLT除了提供网络集中和接入的功能外，还可以针对用户的QoS／SLA的不同要求进行带宽分配、网络安全和管理配置。分光器是一个简单设备，它不需要电源，可以置于全天候的环境中，一般一个分光器的分线率为2、4、8、16和32，并可以多级连接。PON的网络结构如图所示：
图1-1 PON网络结构图
PON中的ONU采用了技术成熟而又经济的以太网络协议，在中带宽和高带宽的ONU中实现了成本低廉的以太网第二层或第三层交换功能。对于光纤到家（FTTH）的接入方式，ONU可以不需要交换功能，从而能在极低的成本下为终端用户分配所需的带宽。
PON系统包含测距、带宽分配、时钟提取、同步及ONU认证等几个主要关键技术
2、光接入网的几种应用类型
光纤接入网（OAN）是采用光纤传输技术的接入网，即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤接入网又可划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)，相比这两种光网络，从成本上看，无源光网络发展将会更快些。按照ONU在光接入网中所处的具体位置不同，可以将OAN划分为几种基本不同的应用类型：FTTCab，FTTCub，FTTB，FTTH、FTTO和FTTM。
（1）光纤到交接箱（FTTCab）
光纤到交接箱（fiber to the cabinet，FTTCab）是宽带光接入网的典型应用类型之一，其特征是以光纤替换传统馈线电缆，光网络单元（ONU）部署在交接箱（FP）处，ONU下采用其他介质接入到用户。例如采用现有的铜缆或者无线，每个ONU支持数百到1000左右用户数。
（2）光纤到路边（FTTCurb）
在FTTC方案中，ONU设置在路边的入孔或电线杆上的分线盒处，有时也可能设置在交换箱处，但FTTC通常指接入到路边的分线盒处论文开题报告。此时从ONU到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆或者同轴电缆。
FTTC方案可以继承现有铜缆资源，在保证用户合适带宽的前提下可以减少耗资巨大的光纤投资。
（3）光纤到大楼（FTTB）
从结构上来说，FTTB同样也可以看作是FTTC的一种变形ODN，不同点在于将光网络单元直接放到楼内，再经双绞线或者其他媒质，将业务分送给用户。FTTB是一种点到多点结构，通常不用于点到点结构。
（4）光纤到家（FTTH）
将ONU放置到用户家中，完成光纤直通到家，就形成FTTH方案。FTTH是FTTX的终级方案，光纤直接到家，可以为用户提供超高带宽，满足未来业务需求的发展。
（5）光纤到办公室（FTTO）
将ONU放在大企事业用户等终端设备处，并能够提供一定的灵活的通信业务，则构成了光纤到办公室（FTTO）方案。考虑到FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的方案。然而，由于两者的应用场合不同，结构特点也不同。FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，因而在结构上适于点到点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求很小，因而经济的结构必须是点到多点方式。
（6）光纤到基站（FTTM）
ONU也可以用于2G、3G、4G移动网络的基站到基站控制器之间的回传。根据基站制式和类型，提供E1、ATM、Ethnet接入，提供TDM透传业务、CESoP等业务。这就构成了光纤到基站的方案。
二、组网原则
1、网络规划原则
分层分区规划。FTTX网络结构的重要特性是分层分区，FTTX目标网络应满足“层次清晰、布局合理、调度灵活、管理方便”的要求，以满足网络可持续发展的需要。
(1)、分层：FTTX网由接入主干层、接入会阶层、接入层三个层次的体系结构组成。(通常在用户桌面终端与FTTX网之间，会有一段由铜线、无线或同轴电缆等构成的用户驻地网，一般情况下用户驻地网不包括在FTTX网的范围内。)
(2)、分区：FTTX网在地理结构上表现为多个综合业务接入区的集合，每个综合业务接入区内又包含综合业务接入点、分纤点、管道杆路、光缆、配套设备、接入设备等各种接入资源，这些接入资源有机结合在一起就构成了城域FTTX网络。
VLAN和IP规划：由于目前企业内部的数据业务主要是采用IPSec等三层协议，所以只需要规划各企业网关设备的IP地址，而无需规划相应的VLAN。
QoS保证：支持基于ACL（Access Control List）的优先级标记ODN，以进行流分类。 支持PQ（Priority Queuing）队列调度方法，保证优先级高的业务带宽，以便进行设备流量的监管。网络拥塞时必须采取的解决资源竞争的措施通常是将报文放入队列中缓存，并采取某种调度算法安排报文的转发次序。
2、 OLT站点规划原则
OLT的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、用户实装率、投资等影响较大，需要综合考虑，同时结合OLT设备的覆盖能力，明确OLT的位置及设置方式。原则上，OLT集中布放，以减少机房站点数量和维护成本。
根据OLT的可覆盖范围进行OLT的布点设置。城市典型的光缆网，OLT至ONU间ODN中活接头为7个左右，如PON网络采用1:32分光(FTTH)，则OLT传输距离可达5km；如PON网络采用1:16分光(FTTB)，则OLT传输距离可达10km；如进一步减少活接头数量和PON网络分光比(1:8)，则OLT传输距离可达20km。理论模型计算表明：OLT的覆盖半径为5KM时，综合成本最优。
OLT尽量利用现有机房设置，不可因设置OLT而新建接入点，对于OLT的设置位置，可根据覆盖区域的用户分布情况，考虑设置在母局、模块局、机房条件好的接入机房（光交接点），并且需要考虑出局接入光缆充足，到CO点的每个AN机房均有光缆资源覆盖。
遵循“大容量、少局所”建网原则，在城区OLT布署在汇聚机房投资成本低，且可大大削减运维成本，是最佳选择。在小区和用户密度大的区域，可根据实际情况将OLT的位置下移，布署在接入网机房，可以节省骨干光纤的占用。
城市地区 OLT 的覆盖范围控制在5-10 公里，原则上应安装在机楼；在农村地区ODN，OLT 根据网络情况可放在乡镇局所，分光比不超过1：16的情况下OLT覆盖范围控制在20公里以内。
FTTH、FTTB\C等应用场景尽可能采用统一的组网方式和统一的数据规划，以减少对后续维护的复杂度。同一 OLT 下FTTB 和FTTH 可以混用，但是FTTH 和FTTB\C所使用的PON 口建议分开，即：一个PON 口要么用于FTTH 接入，要么用于FTTB\C（LAN）接入、要么用于FTTB\C（DSL）接入。
对于高带宽需求政企客户可考虑通过FE/GE口P2P接入OLT，以保证用户独享带宽。建议宽带渗透率<50%的地域，每PON下的语音用户不宜大于1024；宽带渗透率>50%的地域，每PON下的语音用户不宜大于768。
3、ONU站点规划原则
FTTH场景的ONU应安装在用于家里，避免安装于室外、公共场所、楼道内等位置。对于FTTB/C场景的ONU应安装在楼道、小区机房、室外机柜等位置。
DSL口的ONU距离用户的铜缆长度一般不宜超过500m，在改造为FTTN的情况下不超过800m。一般而言，大楼内每个独立单元楼设置一个ONU节点，如楼层高度较小、单元楼间距离较小且底层连通，也可2~3个单元楼设置一个ONU节点论文开题报告。DSL口的ONU尽量选择安装在底层停车场、楼梯间等空间条件较好的位置，安装位置一般应不小于高1500mm、宽700mm、厚600mm（具体尺寸需根据厂家机柜而定）。
同一ONU设备不能同时接入住宅用户和企业用户
FTTB组网设计中考虑带宽、数据规划和组网安全性等问题，建议不要采用1:32大分光比下挂ONU，建议采用1:16及以下的小分光比。每个PON口下挂用户数不要太多，建议控制在128～512户以内（高速率用户128个，中低速率用户512个），每PON板用户数控制在2K以内。
ONU LAN接口不下挂路由器、大型LSW、DLSAM、MSAN等设备。FTTH场景的ONU设备面向最终家庭或专线用户，因此不推荐采用ONU+LSW/DSLAM/MSAN等非FTTH应用。FTTH场景的ONU设备单ONU下挂用户不超过128个用户。
ONU原则上采用本地供电方式，尽量不采用远端供电方式。为保证断电时语音业务的正常开展，可以根据需要配置蓄电池；优先选用电梯等有保证的供电系统
4、ODN规划原则
光通道损耗是ODN最重要的网络性能指标。EPON光路是否合适、是否满足传输要求，最重要的一条规则就是实际工程结束后，能够符合OLT和ONU之间的光功率预算要求。光功率衰减的主要影响因素有：
分光器的插入损耗（不同分光比有不同的插入损耗）、光缆本身的损耗（与长度有关）、光缆熔接点损耗、尾纤/跳纤通过适配器端口连接的插入损耗、光通道损耗为以上因素引起的损耗总和。在工程设计时，必须控制ODN中最大的衰减值，建议控制在26dB以内。在工程设计中，对光通道损耗的估算可采用如下的光损耗参数表:
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