EPON技术在办公大楼网络综合布线中的应用

导读:EPON技术在办公大楼网络综合布线中的应用,EPON系统采用WDM技术,OLT与ONU之间通过无源的光分配网络按照1:2、1:4、1:8、1:16、1:,EPON采用以下2种复用技术,1)下行数据流采用广播技术,2)上行数据流采用TDMA(数字时分多址技术)技术,分配的时隙(通过测距技术)补偿了各个ONU距离的差距,二、EPON网络组网开发及应用,EPON网络的组网方式一般分FTTH(光纤到户

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EPON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输,用上行1310nm和下行1490nm波长传送数据和语音,CATV(有线电视)业务则使用1550nm波长承载。OLT放置在中心局(机房)端,分配和控制信道的连接,并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧,OLT与ONU之间通过无源的光分配网络按照1:2、1:4、1:8、1:16、1:32等方式连接。

为了分离同一光纤上多个用户往返的信号,EPON采用以下2种复用技术。

1)下行数据流采用广播技术。在EPON中,从OLT到多个ONU下行传输数据的过程采用数据广播方式发送。数据以变长信息包的形式,从OLT下行广播到多个ONU。每个信息包带有1个EPON包头,唯一标识该信息包是发给ONU-1、ONU-2还是ONU-3。也可标识为广播信息包发给所有ONU或发给特定的ONU组(多点传送信息包)。当数据到达ONU时,ONU通过地址匹配,接收并识别发给它的信息包,丢弃发给其他ONU的信息包。在ONU注册成动后分配1个唯一的LLID(配置方式);OLT接收数据时比较LLID注册列表,ONU接收数据时,仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。LLID是EPON系统分配给逻辑链接的一种数字标识.每一个逻辑链接都会分配到不同的LLID。在EPON系统中.LLID是由网管通过OLT分配的.OLT可以通过LLID辨别帧是由哪个ONU发来的.或者通过修改帧中的LLID将帧转发到相应的ONU处.于是,我们就能够建立起OLT到ONU.ONU到OLT的通路.完成OLT与ONU之间.以及ONU与ONU之

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间的通信。每个ONU的LLID的数目是可以通过设置选择的每个LLID可以支持一个或者多个队列收发用户的数据。 2)上行数据流采用TDMA(数字时分多址技术)技术。OLT接收数据前比较LLID注册列表;每个ONU在由局端设备OLT统一分配的时隙中发送数据帧;分配的时隙(通过测距技术)补偿了各个ONU距离的差距,避免了各个ONU之间的碰撞。

二、EPON网络组网开发及应用

EPON网络的组网方式一般分FTTH(光纤到户)、FTTB(光纤到楼)、FTTO光纤到办公室)、FTTN(光纤和双绞线结合)等多种方式。

随着EPON网络技术的不断成熟和稳定,EPON网络技术同样也可以应用于机关办公大楼的全光纤覆盖,达到数据和业务信息的全光纤传输。机关办公大楼的EPON组网方式可灵活采用以上几种组网方式。

1、单独办公大楼组一个EPON网络

只有一幢办公大楼,只在该办公大楼组成一个EPON网,可采用FTTO光纤到办公室或FTTH光纤到户的组网方式。如图2: 1)组单网用的光缆

光纤分多模光纤和单模光纤两类,多模光纤和单模光纤的区别,主要在于光的传输方式不同,当然带宽容量也不一样。多模光纤直径较大{62.5m m(微米)或50m m},允许上百个模式传输,色散大,工作在850nm或1310nm。不同波长和相位的光束沿光纤壁不停地反射着向前传输,造成色散,限制了两个中继器之间的传输距离和带宽。多模光纤的带宽约为2.5Gbps。单模

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光纤只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的纤芯很细,约为8一10微米,光在其中直线传播,很少反射,所以色散减小、带宽增加,传输距离长。工作在长波长(1310nm和1550nm),但是与之配套的光端设备价格较高。单模光纤的带宽超过10Gbps。EPON网络选用的是单模光纤方式。组一个EPON网络只用光缆中的其中一根纤芯,所以组一个单网理论上只需单芯光缆即可满足要求,但实际上目前国内没有单芯光缆,有2芯、4芯以上到144芯的多芯单模光缆。组EPON单网最低需选用2芯室内光缆,一芯为主用,一芯为冗余备用。建议选用4芯光缆,有较大的冗余量,以后若再增组网络时,只考虑OLT和分光器设备的增加,直接利用已布设光缆中的冗余纤芯,不需再增加光缆。

图2

2)OLT的选择及安放位置:

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由于OLT是EPON网络的光线路终端和核心,起着承上启下的中心交换作用,所以一般都安装于中心机房,便于操作和管理。

图中OLT到机房熔纤盒采用光纤跳线链接。来自每个楼层弱电井的光纤通过机房熔纤盒接入OLT。一般情况下一个楼层占用OLT一个PON端口,如果整个大楼有8层楼,则OLT最少需有8个PON端口,如果有20层楼,则需有20个以上的PON端口。楼层数越多,对OLT的参数指标要求就越高。 3)分光器的安装位置:

单独办公大楼的分光器一般设在每层楼的弱电井,相当于双绞线布线方案中的楼层设备间。区别主要是双绞线布线方案中的楼层设备间安装的是楼层交换机,是有源设备。而EPON的分光器是无源设备,来自OLT的下行光信号在这里通过分光器分光并由分光器熔纤盒分配给楼层各个办公室房间ONU,完成下行广播传输功能。来自楼层各ONU的光信号在这里通过分光器耦合汇集到楼层的一根纤芯里再到机房的OLT,完成光信号的上传功能。OLT的光信号从机房熔纤盒出来到办公楼每个房间的ONU之间、房间ONU发出的光信号通过楼层分光器到机房OLT之间均是无电源光信号传输,所以称EPON是无源光网络。

图中楼层分光器前端的光熔纤盒熔接来自OLT到了楼层弱电井的纤芯,通过光纤跳线和楼层分光器相接。楼层分光器后端的光熔纤盒熔接来自楼层各房间ONU的纤芯,通过光跳线和相应的分光器的熔纤盒次序相连。

分光器有1分2、1分4、1分8、1分16、1分32等规格,分的路数越多、分光比越大,光信号衰减越大。分光器的分光比

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一般根据楼层房间和ONU的多少而定,楼层只有4个房间,用1:4的;有5到8个房间的,用1:8的,有9-16个房间的,用1:16的;有17-32个房间的,用1:32的。超过32个房间或ONU的楼层,需再从机房OLT的另一个PON口布设一根光缆,再加一个分光器继续再分配。分光器的分光比在OLT和ONU之间总计一般最好不要超过1:32,一条光链路中,一般只能设计最多两次分光,可以是一次1:32分光,也可以是一次1:4分光加一次1:8分光,也可以是一次1:2分光加一次1:16分光。

笔者建议,在光网络组建中,除必须的EPON组成设备外,中间链路在设计时尽量减少中转、耦合次数,以减少故障点发生机率和中转、熔接所产生的光衰减值。另外在无源分光器的选择上秉承“够用、不过多预留”的原则。分光器分光路数越多,单路光衰减越大,如1:32路分光器,额定光衰减值在-15—17db ,即单路光链路衰减值为-15—17db ,不存在均分的说法。

分光后的带宽占比:理论上是每条分光路都共享总光路的带宽,但能共享多大的带宽呢,我的理解是应按此时分路用户的多少而定。假如一个1:32分光器,刚好接了32个ONU(用户),分光前的带宽是1G,若某时,32个ONU都有用户使用计算机上网,则每个ONU的带宽占比是1G带宽的三十二分之一(即31.25M);如果某时只有十个ONU的用户计算机上网,则每个ONU的计算机可享用1G带宽的十分之一(即100M);若某时只有一个ONU的计算机在上网,则这个ONU的计算机享用整个1G带宽。其它以此类推。

4)熔纤盒的安装和选配

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