EPON的接入技术与研究

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摘要摘要EPON技术和应用快速发展,已经成为国际范围内的技术热点,北京网通也积极投入到EPON的试验和建设,我有幸参与了北京网通EPON项目的设计、建设和实施工作,该论文来源于该北京网通实际的企业项目。论文首先介绍了基于Ethernet技术的无源光网络(EPON)和EPON网络的结构,总结了目前主流的FTTx技术,PON的标准现状,并简要描述了EPON的实现原理、关键技术和技术优势。论文的重点是EPON技术在用户接入网的应用模型分析。论文首先介绍EPON技术的三种应用模式,分析用户接入网的现状和不同用户的需求,指出现有的用户接入网存在建设和维护成本高,管理不方便,提供业务种类单一,带宽低等不足。然后通过对EPON在企业用户和公众用户接入网的应用模型分析,并与传统接入网在网络建设成本、运营成本、网络质量和和实现的功能等方面的对比,证明了EPON技术应用在企业用户和公众客户接入网上具备了明显优势。最后通过对EPON技术在语音、数据和互联网等方面的业务的测试,论证了上述应用模型的可行性,进一步阐述了EPON技术成熟,各项性能指标满足现有网络应用需求,能够替代现有的电信技术,能够为用户提供多种通信业务解决方案,是今后较为可行的一种通信接入技术。接下来论文分析了目前高档小区接入网现状和用户的通信需求,详尽描述了高档小区的EPON网络接入方案,并对清锦园小区项目设计其EPON接入网建设方案和应用,总结高档小区EPoN接入网建设经验。最后,根据国外EPoN的发展规律,论文制定了EPON在中国的业务预测模型,分析随着光纤价格、EPON自身设备成本的不断下降,技术的发展,EPON高性价比优势将会越来越明显,在今后大带宽业务驱动下,光纤接入将成为今后的主要接入手段,模型预测我国EPON用户到2008年将达到372万,2009年将达到800万,今后将得到越来越多的应用。关键词EPON用户接入网应用模型测试北京T业大学下稃硕十学位论文ABSTRACTTechnologyandapplicationofEPONisdevelopingrapidly.Ithasbecomeoneofthehottechnologyintheworld.BeijingNetcomEPONisalsoactivelyinvolvedinthetestingandbuilding,IhadtheprivilegetoparticipateintheBeijingNetcomEPONprojectdesign,constructionandimplementationoftheworkofthepapersfromtheBeijingNetcomactualprojects.ThepaperfirstintroducesEthernetPassiveOpticalNetwork(EPON).ItsummarizesthecurrentFTTxtechnology,standards,principle,thekeytechnicalandadvantage.ThepaperfocusesonEPONaccessnetworktechnologyintheapplicationoftheusermodel.FirstItintroducestheapplicationoftechnologyinthreemodels,analysisofuseraccessnetworkstatusandneedsofdifferentusers,pointingoutthatthecurrentexistenceoftheuseraccessnetworkconstructionandmaintenancecostsarehigh,managementisnotconvenienttoprovideasinglebusinesslines,insufficientbandwidthandlow.AndthenthroughtheEPONusersandthepublicintheenterpriseusersaccesstheapplicationmodelandthetraditionalaccessnetworkinthenetworkconstructioncosts,operatingcosts,andtherealizationofnetworkqualityandthefunctionsofthecomparisonprovesthatEPONtechnologyusersintheenterpriseandpublicaccesstoonlinecustomerswithaclearadvantage.FinaladoptionofEPONtechnologyinvoice,dataandInternetbusinessinsuchareasastesting,demonstrationofthefeasibilityofapplicationofthemodel,furtherelaboratedEPONtechnologyismature,theperformanceofexistingnetworkstomeettheapplicationrequirements,toreplacetheexistingtelecommunicationstechnologytoprovideuserswithawiderangeofcommunicationssolutions,isamorefeasiblefuturecommunicationaccesstechnology.Nextpaperanalyzedthecurrentstatusofhigh——endresidentialaccessnetworkandtheuser’Scommunicationsneeds,adetaileddescriptionofthehigh-endresidentialprogramoftheEPONnetworkaccess,andareaclearanceprojectdesignQingJinGarden’SEPONaccessnetworkprogramsII—Abstractm——Iandappiications,concludinghigh—endresidentialEPON一~II曼皇曼曼曼舅舅皇鼍皇曼曼曼曼舅experienceintheconstructionofaccessnetworks.Finally,itestablishedthebusinessforecastmodelofEPONbasedontheforeigndevelopmentruleofEPON.WiththepriceoffiberandEPONequipmentcostfallinganddevelopmentoftechnology,theadvatangesofEPON’Shighperformancewillbeincreasinglyobvious.Inthefuture.fiberaccessW1儿becomethemainmeansofaccess.MymodelforecaststhatEPONuserswillreach1.3millionin2007,3.7millionin2008.8millionin2009.EPONtechnologywiIIbemoreandmoreusable.KeywordsEPON;Userstoaccessnetwork;ApplicationModel:Test—II王一独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名:希莉‘导师签名:廷蕉生日期:至QQ望釜昼屋注专尘.第1章绪论第1章绪论1.1课题研究的背景光纤接入网采用光纤作为传输媒质,具有传输容量大、质量高、可靠性高、传输距离长、抗电磁干扰等优点,是未来宽带固定接入的发展方向。基于无源光网络的EPON技术近几年得到了快速发展,尤其随着设备研发和生产能力不断增强,在EPoN研发方面出现了一些比较领先的公司,如国外Salira、A1loptie、NokiaBroadband、QuantumBridge等,国内有华为、中兴、武汉烽火等企业。目前,EPON已经能够在以太网之上提供多种业务,并且逐渐能够完成TDMoverIP对QoS的要求,保证了EPoN能够为企业和公众客户提供基于语音、数据、宽带、视频等应用的解决方案。北京地区现有的接入网技术主要以ADSL/ADSL2+技术为主,采用大量的实线、铜缆作为接入网的主要的传输媒质,但由于铜缆的传输带宽有限、不抗电磁干扰、传输距离短、维护成本高,对于日益提高的网络应用而言,越来越难以满足用户高带宽的要求。就北京网通为例,北京网通有宽带用户343万户,其中90%以上为ADSL用户,受距离和线路质量的影响,80%以上的用户无法安装2M以上速率的ADSL。另外由于ADSL提供的是上行lM、下行8M的非对称性业务,博客,BT,网格计算,即时通讯,宽带电话,视频电话,个人相册共享等对上行带宽要求较高的业务是无法提供的,这样的话就会丢失大量的宽带用户。另外这部分用户大都是一些高端用户,网络应用较广,为运营商提供的经济效益是非常可观的。基于这种情况,采用EPON接入替代传统的DSL接入就将成为未来的趋势。2007年北京网通已在回龙观、瑞海姆度假村等多个中高档小区首先建立了采用EPON技术的用户接入网络,用户容量1.5万户,到2008年9月,使用EPON技术覆盖的用户增长了3倍,已经达到了7.5万户,但这仅占北京网通全部宽带用户的2.18%。根据网通公司要求,在未来的几年中,EPON在北京网通用户接入网中将大规模的推广应用。目前高档小区入住的大多为高端用户,是高带宽业务的潜在用户,运营商对其的争夺也最为激烈,而EPON技术的应用,一方面使用户获得语音、高速上网和有线电视的高品质接入(在政策允许的前提下)服务,并可以通过EPON接入网轻松享受今后诸如网络电视、网络视频电话、交互式游戏等各种基于宽带技术的高带宽业务应用。另一方面又利用其无源、单纤多用,投资少,提供业务多样的特点,为运营商减少了投资,节约了成本,占据了市场。因此深入研究EPON技术特点、应用模型及在用户接入网应用和建设方案对EPON技术的应用和推广都具有重大的意义。北京T业大学工程硕士学位论文1.2研究的目的和意义1、研究EPON技术原理、关键技术和技术优势。2、采用EPON技术的接入网比传统接入网降低了网络建设和运营维护成本,提升了网络质量,提供了多种业务,并通过性能测试,验证了EPON技术是能够替代现有的电信技术,能够为用户提供多种通信业务,在用户接入网中值得推广的一项技术。3、通过分析高档小区网络现状和用户需求,制定了高档小区EPON接入网方案,并进行投资收益分析,总结建设经验。4、总结了EPON的市场状况,综合相关因素提出了我国EPON的预测模型。1.3主要的研究内容和成果1、总结了EPoN技术的优势通过对EPON技术原理、关键技术和技术优势的研究,总结出EPON技术将以太网技术和高速光传输技术结合起来,能够实现语音、数据、视频等多业务综合接入,具有传输带宽高(2M-lOOM)、传输距离远(O-20km)、网络结构灵活、易于扩展、易于管理维护的优点。2、EPoN用户接入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