居民小區電信光接入網系統規劃與設計

胡霞

摘 要：隨著通信技術的不斷發展，網絡的覆蓋范圍也在不斷擴大。如今，其已成為人們日常生產生活中不可缺少的一部分。人們對網絡的運行性能和運行效率也提出了很高的要求。要想實現最終目標，就要對現有的通信網不斷進行優化，并大力研究和開發新的接入網技術。文章以某居民小區為主要研究對象，對其電信光接入網EPON的具體網絡規劃和設計進行了詳細的論述，以便進一步提升我國的通信技術水平，為滿足廣大電信用戶的通信高要求提供準確的參考依據。

關鍵詞：居民小區；電信光接入網；規劃設計

進入新時期以后，我國通信技術以及電信行業的發展呈現出十分迅猛的趨勢。這在一定程度上也帶動了電信市場的良性競爭，進而出現了“三足鼎立”的局面。隨著網絡時代的到來，電信行業也迎來了新的機遇和挑戰，要想使各電信企業實現可持續發展，就要協調好相互間的關系，不斷拓展光纖接入網業務，并引入先進的接入網技術和基礎設施，全面助推我國電信行業的發展，使其可以盡早達到國際化技術水準，為廣大用戶提供更加優質的服務。

1 EPON概述

以太網無源光網絡（Ethernet Passive Optical Network，EPON），由OLT、ONU以及和POS三大軟件系統所組成，其中，POS起到連接OLT和ONU的重要作用，屬于一種極為先進的無源設備。因為EPON集合了以太網和PON的所有應用優勢，所以在現代小區電信光纖接入網中，其也成為主要的光纖接入網技術。通常情況下，為了滿足小區電信光纖接入網能夠大量雙向傳輸以太網信號，EPON系統會以單纖波分復用技術的形式來進行信號傳輸，因為其上下標稱波長十分標準，能夠為廣大電信用戶提供上下行對稱的1.25 Gbit/s帶寬。另外，EPON標準能夠根據最大傳輸距離，將口光收發指標分為兩種類型，即10 km（PX10）和20 km（PX20），目前。大多數小區電信光接入網都會采用后者類型的接口，因為其對相關配套設施的要求不高，只需一個OLT和一根主干光纖，就能對20 km傳輸距離中的以太網信號進行傳輸，并計算出1∶32分路比的光功率預算，可以幫助通信部門節省大量的運行成本[1]。

2 EPON的運用優勢

首先，EPON具有高接入的帶寬，能夠處理各種寬帶數據業務，且為用戶提供的帶寬頻率也十分高。其次，EPON采用多節點的樹狀網絡拓撲結構，只要在局端OLT中插入一芯主干光纖，就能將用戶端分支成32～64個終端ONU設備，這種拓撲方式既可以減少饋線段光纖的使用，又能節省大量的運行成本。最后，由于EPON中局端OLT和用戶側ONU有源設備中間的光分配網絡是由單模光纖和無源分光器等無源設備所組成，所以其整個系統的空間面積和運行成本要遠低于其他電信光接入網，且無需提供電源以及空調等有源設備，所以在進行安裝時，也十分便于工作人員的鋪設，再加上可以省去設備維護程序，因此，在一定程度上，EPON的運用能夠幫助廣大電信用戶節省大量的維護和管理成本[2]。

3 EPON系統規劃與設計

3.1 工程案例

某小區位于某市高新開發區，其中，二期樓盤的住宅樓共有6棟，有兩棟樓為23層，4棟樓為18層，整個二期樓盤住戶為726戶。因為該小區的樓盤分布比較規則，且用戶數量處于中等水平，所以在對通信技術的要求集中在普通電話業務、寬帶業務及其他增值業務上。由于網絡覆蓋范圍較小，較適合采用EPON中的FTTH技術，就能夠實現居民的寬帶網絡需求。

3.2 組網設計

在實施FTTH網絡建設時，ODN網絡投資成本要占總網絡成本的一半以上，因此，就需要對PON分光比大小進行合理的設計，這樣才能減少網絡建設成本。一般情況下，若OLT支持1∶64的分光比，所需的投資要遠遠低于支持1∶32的分光比所用的投資成本，所以，該小區的分光比就要以1∶64的ODN組網模式為標準。另外，在遵循集中維護與上行設備進行聯調測試的基礎上，該小區光接入網工程還要在電信企業發信臺機房內設置OLT設備，以便可以最大化發揮EPON的優勢。同時，為了保證帶寬能夠滿足小區居民的寬帶網絡需求，還要在小區光交接箱內也要設置OLT設備，并且為了便于后期擴容，分光比設計標值要盡量小于1∶64。此外，在樓層弱電間ODF機柜內要安裝ONU設備，進以經由五類線的有效連接，來實現與用戶房間電信面板端口的FTTH接入。最后，為了確保FTTH接入的有效性，還要在FTTH綜合信息箱或光纖插座盒內預留出一定距離的光纜，這樣等到用戶放裝時，就可作為成端來使用。

3.3 設備和器材的合理選擇

3.3.1 局端OLT設備的選擇

在EPON光纖接入網中，作為局端設備的OLT不僅能夠實現網絡中最高層級網絡節點的有效接入，而且還能匯聚ONU數據，并將這些數據安全地轉發到上層網絡上，進而與終端ONU設備進行相互的融合。基于這種應用優勢，在選擇OLT設備時，應根據設備的功能作用以及與接入業務總量之間的關系進行合理選擇，同時，還要充分考慮設備最大上下聯的接口類型和數量、設備型號規格、設備槽位數、設備容量以及軟硬件配置等。所以，為了安全起見，該小區網絡工程中所采用的局端OLT設備主要以華為公司OLT MA5680T設備為主，因為該設備可以提供EPON/GPON接入業務，完全滿足小區居民對寬帶網絡的使用需求。

3.3.2 終端ONU設備的選擇

在EPON光纖接入網中，作為光網絡單元的ONU終端設備，不僅能夠實現語音、數據、視頻等相關網絡業務的接入，而且還能為用戶提供GE，FE，E1，CATV等業務接口，發揮出巨大的核心功能、業務功能以及公共功能等。在與局端OLT設備進行有機結合時，具有的應用優勢更明顯，一方面能夠為用戶提供EPON/GPON接入業務，另一方面還能適應FTTH/FTTO網絡建設環境，是現下廣大電信用戶比較推崇的一款實用型的室內網關型設備。因此，在選擇ONU設備時，應盡量遵循以下兩方面原則來進行：（1）保證ONU設備可以與芯片級的OLT設備進行互通。（2）要按照實際接入場景，來確定ONU設備端口的類型和數量。基于該小區的網絡工程需求，其采用的ONU設備主要以華為公司ONU HG866E設備為主，因為該設備的網絡接口比較多元化，且可以有效處理各種EPON/GPON接入業務，所以在很大程度上能夠滿足小區居民的寬帶網絡需求。

3.4 光纜、光纖的合理選擇

基于主干光纜的建設需求，該小區網絡工程建設主要采用負責配線光纜和用戶引入光纜。其中，配線光纜的選擇，要注意其芯數設計，使之能夠完全適應EPON系統運行需求，可以有效地滿足中光分路器的設置和中遠期各種業務對光纖的需求。同時，配線光纜的結構設計盡量采用填充型松套層絞式結構的GYTA光纜，這樣可以便于套接工作的順利開展。此外，居民樓外的光纜要以專門的室外型光纜為主，樓內光纜則以通用型光纜為主。而光纖可以選擇G.652B單模光纖。

此外，選擇入戶光纜時，要考慮其抗拉性、抗擾性、抗側壓性以及便利性和長度，使之能夠靈活地布放在單元樓內，以免給樓道內環境以及空間維度帶來一定的影響。

3.5 光纜敷設要求

固定光纜時，要采用專用吊掛鉤或室外鐵芯塑料電話線進行綁扎，盡量保證光纜布放的順暢性和平整性，且靠桿處光纜要預留出一定的余彎。

在高壓線下架設光纜時，要控制好交越角度，使其盡量大于45°，并在與農用、民用電力線進行交越時，要在光纜外部設置三線保護裝置。

在敷設管道光纜時，一定要嚴格控制一次牽引布放長度，使其處在l km范圍內，一旦超長，必須采用“8”字牽引方式或中間加輔助牽引方式來進行布放，且牽引張力要小于最大允許值。另外，入孔內的光纜應固定在托架上，而余長要盤圈固定在入孔內的托架上端，盡可能保證其布放的合理性和規范性。

為確保光纜布放施工的安全性，一旦處在強電設施附近，必須進行光纜接續或者詳細檢驗光纜接頭盒，盡可能對光纜內的金屬構件進行臨時接地處理，以便最大化保障施工人員的生命安全。

3.6 網同步設計

隨著現下EPON網絡技術的不斷發展，其應用范圍也在逐漸擴大，目前在三網合一中，其已成為主要的光接入網系統。所以，為了進一步滿足廣大電信用戶的高使用需求，就要在運用EPON技術時，充分考慮網同步設計，全面解決OLT與ONU的時鐘同步問題。因為EPON不具備全網同步的電信時鐘，但只要相關業務在發送端和接收端能夠保持同步，其就可以接入各種寬帶數據業務。所以，要想避免OLT與ONU時鐘同步問題的出現，就要對現行EPON網絡結構和數據傳輸方式進行有效的完善。

首先，基于EPON上行線路屬于多節點網絡拓撲結構、數據傳輸方式為TDMA，所以，為了控制各ONU設備的上行數據不發生碰撞，就要合理調整ONU的發送時隙與OLT的系統分配時隙，讓兩者保持一致，這樣才能很好地規避碰撞問題。其次，要積極采用時間標簽法，即OLT設備在固定時間段向各ONU設備發送當前的時鐘數值，這樣ONU設備就會根據獲得的時鐘數值來更正自身的時鐘數值，進而避免其與OLT設備時間同步的問題發生。

3.7 IP地址規劃

Internet上的各主機系統中都有一個固定的、長度為32位的IP地址。該地址主要由網絡地址和主機地址所組成，共分為5種類型，即A，B，C，D，E 5種。可以適應各種網絡環境。目前，在小區電信光接入網中，最常用的IP地址為B類和C類，兩者的起始地址設計分別為1-127和128-191[3]。

4 結語

從案例工程的網絡系統規劃和設計上可以看出，EPON接入網系統具有以下幾方面優勢：（1）具有較高的帶寬。因為EPON的上下行信道帶寬可以達到百兆或千兆，較其他接入方式所提供的帶寬和速率要高出很多倍。（2）具有較低的運行成本。因為EPON系統在初期建設中，無需投入電子器件，且不用給設備供電，再加上設備安裝和線路鋪設簡單。從長期運營的角度看，可以幫助相關用戶節省大量的管理和維護成本。（3）具有較成熟的網絡技術，因為EPON進入商用階段較早，其無論是應用，還是發展都要高于GPON。由此可見，在該小區的劃設計方案中，大力采用EPON接入技術，十分可行。

[參考文獻]

[1]安慶祥.網站寬帶接入網絡的規劃設計與應用探討[J].重慶移動通信，2017（11）：33-34.

[2]張韜.寬帶光接入網組網技術的應用[D].濟南：山東大學，2017.

[3]雷青龍. EPON接入技術方案設計舉例[J].中國有線電視，2018（1）：144-145.