通信网ftth接入工程设计报告

'XXX宿舍区FTTH接入工程设计一、前言随着科技的发展，互联网随之出现并迅速壮大起来，成为现代人们生活中不可或缺的一部分，网上的新业务也层出不穷，尤其是近年来开始风靡的网络游戏、视频聊天、会议电视、视频点播等业务，使得人们对网络接入带宽的需求量持续增加；据有关数据分析，用户在未来几年对带宽的平均需求量将超过10M，既而传统的接入方式已不能满足用户对带宽的需求，需要新的接入方式，与其它有线、无线接入技术相比较，光纤接入在带宽容量和覆盖距离方面显示出无可比拟的优势；随着低成本GPON、EPON技术的出现和迅速成熟，加之光纤光缆成本的快速下降，使得众多运营商对网络光纤化的接入已不再是理想中的规划，它已成为现实。在市场和技术的合力作用下，FTTH已进入一个大规模商用的崭新时代，给人们的生活带来新的变化和乐趣。二、课程设计的方案2.1设计方法采用自上而下的设计方法：自上而下的网络设计是一种从OSI参考模型上层开始，然后向下直到底层的网络设计方法。它在选择较低层的路由器、交换机和媒体之前，主要研究应用层、会话层和传输层功能。（1）首先分析网络工程项目的应用目标（2）了解设计对象的网络结构，找出网络服务对象及其所处位置 （3）确定网络上将要运行的应用程序及其在网络上的行为（4）重点先放在OSI参考模型第7、6、5层。参考模型如下图所示：OSI参考模型自上而下的设计方法：主要是从用户的需求出发，求得各个用户带宽，进而求出总带宽；确定设备的端口数，选定某款符合要求的产品，计算出设备的台数。2.2方案设计（1）确定用户带宽需求小区现状，此次设计的针对对象是桃李园宿舍区内的所有用户，根据对宿舍区域的现场勘察，绘制出桃李园宿舍区平面图，如图2-1所示： 桃李园7栋桃李园3栋桃李园2栋桃李园4栋桃李园5栋桃李园6栋桃李园1栋2-1桃李园宿舍区平面图由图可知，桃李园宿舍区总共分为七栋楼，每栋楼分为六层，每宿舍楼道水房出口楼梯口宿舍管理室2-2每层楼的平面图 楼的平面图如上图2-2所示，第一层楼有25个宿舍，其余六层分别有26个宿舍，每个宿舍有四名同学。以宿舍为单位算作一个ONU,规定每个宿舍所用的业务主要分为三种类型，上网业务、IPTV视频（高清）、语音电话。三种业务的带宽各不相同，上网业务，下行带宽为2M，上行带宽为1M，IPTV（高清），上行带宽为6M,下行带宽无，语音电话，上、下行带宽分别为100K。可计算出每个宿舍所用带宽，下行为8.1M,上行为1.1M。为了最终设计出网络拓扑结构图，要估算出相应的带宽不能超出给定的范围。EPON系统所用带宽参照表如下：FTTH技术EPON技术标准IEEE802.3ah线路速率（Mbit/s）下行1250上行1250线路编码8B/10B线路编码效率80%PONMAC/TC层效率～98%可用带宽（Mbit/s）下行980上行950根据带宽范围，构想设计图，并计算相应带宽，最终得到正确的设计图。用户带宽需求计算，计算公式如下： （业务分配带宽×业务用户比率×集中比×流量占空比）×总用户数/带宽冗余系数其中，业务用户比率规定为1，集中比：可根据不同地区、不同客户群实际情况进行设定，可取1/2，流量占空比：一般可取50%，带宽冗余系数：PON系统内可取90%，OLT上联可取65%。依据构想图，综合考虑采用二级分光，每层楼分配26个ONU即每个宿舍分配一个ONU,每层楼分配三个OBD,一个1：2和两个1：16类型的，每栋楼分配一个OLT。以上构想可计算出一栋楼的带宽需求量：下行：每个PON口带宽：(8.1*0.5*0.5*13*2)/90%=58.5MOLT上联端口总带宽：（58.5*6)/65%=540M上行：每个PON口带宽：(1.1*0.5*0.513*2)/90%=7.95MOLT上联总带宽：（7.95×6)/65%=73.38M计算出的数据符合规定的带宽要求，因此可以画出正确的网络拓扑图。（2）FTTH接入网拓扑结构设计本次主要是对桃李园宿舍区FTTH接入工程设计，首先了解FTTH,FTTH(FiberToTheHome)，为光纤到户的缩写。FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面 )外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。它的优势：源网络，从局端到用户，中间基本可以做无源；它的带宽是比宽的，FTTH长距离正好符合运营商的大规模运用方式；因为它是光纤上承载的业务，所以并没有什么问题；由于它的宽带比较宽，支持的协议比较灵活；五、随着技术的发展，包括点对点，1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。从OLT机房出一条光缆至光缆交接箱（以下简称光交），在光交里进行分光后连接到放置在每个单元里的光纤分配箱，最后从光纤分配箱拉2芯皮线光缆至用户侧的ONU.系统组成框图如图2-3所示2-3系统组成框图按照每栋楼分为六层，每层分配26个ONU,一个1：2型OBD，2个1：16型OBD，一个OLT分配方法，采用树形结构图如图2-3所示：OLT网络侧用户侧S/RR/SODNONU1ONUn用户光缆网OBDONU22-3树形结构示意图 因此设计出一栋楼的网络拓扑图如图2-4所示：2-4一栋楼的网络拓扑图（3）网络容量需求分析根据图计算整个桃李园宿舍区的器件分配，每栋楼分配一个光线路终端OLT,总共需要七个OLT,所有OLT都放在一楼宿管房间，因此OLT上联端口数量为七，每层楼分配三个光分路器OBD,一个1：2型，二个1：16型，把他们安装在每层楼的楼道窗户旁，一栋楼需要18个OBD,总共需要126个OBD,每层楼以一个宿舍为单位分配一个光网络单元ONU,一层楼需要26个ONU,总共需要1085个ONU，ONU可以放在每个宿舍的恰当位置上（4）光通道衰减核算 那么根据设计的网络拓扑结构图计算光通道衰减，进一步验证图的正确性，给定最大光链路衰减值参考表如下：光链路衰减值计算：最长距离计算约60m,根据传输距离≤5公里时，Mc光纤富余度不少于1dB；选用二级分光模型，光分路器选用的是1：2和1：16的类型，分别取值为3.6dB和14dB；光纤衰减取定：上行1310nm波长时,取0.36dB/km下行1490nm波长时,取0.22dB/km光活动连接器插入衰减取定：0.5dB/个选取最长一路计算衰减：4*0.5+3.6*1+14*1+1=20.6dB。上行衰减：20.6+0.36=20.96dB下行衰减：20.6+0.22=20.82dB计算得出衰减值符合规定的衰减范围，进一步验证了此图设计的正确性。2.2设备配置选型根据设计的方案，选用烽火通信科技股份有限公司AN5000系列产品，依据设计的网络拓扑图选用的OLT型号为AN5116-06,4U子框, 中板结构，双面插卡，支持主控盘主备保护,设备正面提供4个PON业务板卡，单板具有2个PON接口；最大接入256个ONU（按1：32分路比）；提供7个GE数据业务上联口、V5语音上联口，另可提供CATV、STM-1等业务接入。AN5116-06光分路器OBD选用的型号分别为1：2和1：16型号的。光网络单元ONU选用AN5006-02支持KG以太网。2.3主要器材统计汇总序号产品名称型号数量单价总价备注1OLTAN5116-0678000560002OBD1：242251050总共有126个OBD1：16842016803ONUAN5006-02108550529002.4总结FTTH工程接入的特点 FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。FTTH是大势所趋，当前全国掀起的“光进铜退”建设热潮正好说明了这一点。未来10-20年的接入网将是光纤接入的时代。2.5感想一周的课程设计已接近尾声，在老师和同学的耐心指导和帮助下我完成了此次课程设计，通过此次课程设计我学到了很多知识，知道了课程设计是工程设计实践的初步训练，它为毕业设计打下了一定基础，并且掌握了光纤接入网的组网技术，学会了正确查阅、使用相关工程设计规范/标准，掌握了工程设计方案的撰写方法。在中间设计的过程中也遇到了很多不懂的问题，通过请教老师和同学问题得以解决，这期间让我学会了怎样初步设计一个工程的方案，从开始的什么都不懂到最后能拿出一张设计图和相关的说明，虽然还不是很正式规范的，但从中感触颇深，先从脑海里构想出设计的基本图，在经过实际的调查计算，最后得到正确的设计图，这样的一个基本环节给了我们一次实践的机会，培养了我们从动脑到动手的实际行动能力，让我们学会了独立思考问题，从而发现问题并解决问题的能力。这样的一个课程设计也培养了我们树立起经济的观点，要全面考虑问题，学会树立全局观念才能做到没有漏洞。总之此次课程设计是把我们所学知识真正运用到实践中去，相信对我们以后的社会实践活动会有很大帮助，在此感谢老师和同学的热心帮助。'