宁东中心区小区及公寓楼EPON接入应用与分析

　　摘要在国家推行数字化小区建设的大趋势下，神华宁煤集团在已建设完成的程控交换系统、光传输系统、有线电视系统以及数据承载网等网络资源基础上，在宁东中心区住宅及公寓楼通过PON技术实现光纤到楼，进一步解决用户的宽带上网问题。
　　【关键词】PON EPON EOC
　　1 神华宁煤集团宁东地区原有的宽带接入网采用ADSL接入
　　引言网技术，随着设备陈旧、线路老化，网络已出现不稳定状态，需要投入大量资金进行设备升级和线路改造。加之，在信息化发展日新月异的今天，最终用户的需求已经由最初的语音和上网业务扩展到视频、数据、CATV等多种业务，后续还会进一步扩展到包括HDTV、视频通信等Multi-play业务，业务的发展尤其是视频类业务的逐渐推广，对网络带宽和稳定性、传输距离等要求越来越高。所以，我们需要引入一种带宽大、投资少、覆盖面广的新型宽带接入网技术来解决如上问题。
　　在宽带接入网技术的选型上，我们主要考虑带宽和投资两方面问题。目前，神华宁煤集团已建设完成了程控交换系统、光传输系统、有线电视系统以及数据承载网，随着数字有线电视业务的发展，HFC网络在宁东各小区、公寓已全面形成，同轴电缆均已敷设至用户屋内。EPON作为一种点到多点网络，网络层次简化，组网灵活，大量节省主干光纤和光收发器，以太网本身的价格优势使EPON具有无法比拟的低成本优势；另外，在HFC网络已全部形成的前提下，EPON+EOC组网模式省去了“最后一公里”的线路投入，大量节约了投资；第三，由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运维支出也会最大程度地降低。
　　综合考虑上述因素，最终确定选用EPON+EOC技术做为ADSL的更新换代技术，来解决宁东宽带用户的上网问题。
　　2 PON技术概述
　　2.1 PON的概念
　　PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端（OLT），以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元（ONUs）。在OLT与ONU之间的光配线网（ODN）包含了光纤以及无源分光器或者耦合器。系统架构如下：
　　2.2 PON的原理
　　（1）PON采用WDM技术，单纤双向传输：
　　（2）下行数据流采用TDM（时分复用）技术，连续广播发送数据，ONU选择性接收；
　　（3）上行数据流采用TDMA（时分复用多址接入）技术，ONU突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突。
　　2.3 PON的特点
　　（1）带宽大，可扩展性好。光纤接入带宽大，满足用户现在及未来带宽灵活需求；
　　（2）点对多点（P2MP）接入，节省主干光纤；
　　（3）无源光网络（PON），线路上没有有源器件，免维护和电耗；
　　（4）光纤损耗低，覆盖范围广。满足“大容量，少局所” 建网需求。
　　2.4 EPON的概念
　　EPON（Ethernet Passive Optical Network以太无源光网络）是在PON的基础上融入了以太网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。
　　2.5 EOC的概念
　　EoC（Ethernet over COAX 以太数据通过同轴电缆传输），也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术。最早的EOC是指无源EOC或基带EOC，原有以太网络信号的帧格式经EOC传输后没有改变。现在则将所有的在Cable上传输数据的技术都称为EOC，同轴电缆上传输的信号不再保持以太网络信号的帧格式，被称为“有源EoC”或“调制EoC”。
　　3 EPON解决方案
　　3.1 需求分析
　　本次主要解决宁东中心区A区1-6#公寓楼、B区1-13#公寓楼、1-33#住宅楼、41#-51#住宅楼EPON宽带接入。
　　A区1-6#公寓楼，共计834户。室内语音、数据、有线电视综合布线已完成。网络交换机、光发射机、分路器、光接收机等设备齐全。
　　B区1-13#公寓楼，共计1640户；1-33#住宅楼、41#---51#住宅楼，共计1584户。室内语音、有线电视综合布线已完成。光发射机、分路器、光接收机等设备齐全。
　　3.1.1 局端核心机房
　　在局端核心机房安装一套光线路终端设备（OLT）、1套432芯ODF光纤配线柜、1台标准机柜、1台3层网络交换机，包括一套EPON 网络管理系统。
　　3.1.2 A区
　　A区1-6#公寓楼由于网络交换机已具备，有线电视、通信线路均已敷设至室内，为节省投资，数据万罗采用EPON+LAN组网方式，有线电视及电话不进行融合，单独成网。每栋公寓楼配置1台ONU，上行端口为GE,下行端口为FE，与已有的网络交换机配合使用，通过1:2 ODN无源分光器与OLT相连，可满足每栋公寓楼的网络接入需求（按照1:2的分光，1.25G下行带宽，每台ONU满配带宽500兆）。
　　3.1.3 B区
　　B区无网络交换机，有线电视、通信线路已敷设至室内，采用EPON+EOC组网方式，将数据网络和有线电视进行融合，电话单独成网。在OLT设备PON口输出光路与CATV电视信号通过合路器整合后送入ODN无源光分路器设备。通过ODN网络1:2的分光，将光缆延伸到小区的每一栋楼，最终接入ONU和EoC一体化局端，一体化局端配置的EOC模块输出连接至楼道12路楼道射频分配器，后通过同轴电缆送入用户家中。用户家中配置一个EOC用户终端盒（一个射频端口和一个10/100M以太网数据RJ-45接口），分别实现数字电视业务接入和数据业务接入。小区组网示意图如下：
　　3.2 EPON网管
　　配置一套统一网管平台，要求具备拓扑管理、故障管理、性能管理、安全管理、配置管理等功能，并具有业务发放接口。通过网管平台可实现EPON业务的自动发放及终端管理。
　　4 结束语
　　宁东中心区A区和B区EPON系统建设投运至今，系统运行稳定，维护操作简便，并顺利通过了为其1个月的4M/用户的带宽压力测试，将进一步在宁东其他小区推广应用
　　
　　参考文献
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　　[4]何岩.EPON技术白皮书（初稿）.
　　[5]胡春琳.三种宽带无源光接入网技术比较[J].光通信研究,2004(sum.No.125):27-29.
　　
　　作者简介
　　查学刚（1978-），工程师，2001年7月毕业于西北民族学院计算机科学与技术专业，现在神华宁夏煤业集团信息技术中心,从事信息化管理工作。
　　杨苇（1980-），工程师，2007年7月毕业于北京航空航天大学计算机科学与技术专业，现在神华宁夏煤业集团信息技术中心,从事信息化应用系统建设和管理工作。
　　
　　作者单位
　　神华宁煤集团信息技术中心宁夏回族自治区银川市750011