pon光网络课程设计
光纤接入网课程设计
光纤接入网课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤接入网的定义、分类及其工作原理；2. 掌握光纤接入网的关键技术，如光纤传输、光纤接入方式、波分复用技术等；3. 了解光纤接入网在我国的发展现状及未来趋势。
技能目标：1. 能够分析光纤接入网的优缺点，并学会在不同场景下选择合适的接入方式；2. 学会使用相关软件工具对光纤接入网进行简单设计和模拟；3. 能够独立完成光纤接入网的故障排查和维护工作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的兴趣和好奇心，激发其探索精神；2. 增强学生对我国光纤通信事业的自豪感，培养其爱国主义情怀；3. 通过团队合作学习，培养学生的沟通协作能力和集体荣誉感。
课程性质：本课程为高中信息技术课程，旨在帮助学生了解光纤接入网的基础知识，培养其实践操作能力和创新精神。
学生特点：高中生具备一定的信息技术基础，对新鲜事物充满好奇，具有一定的动手能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性，引导其主动参与课堂讨论和实践活动，提高其综合运用知识的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为我国光纤通信事业的发展储备人才。
二、教学内容1. 光纤接入网基础知识：- 光纤接入网的定义与分类- 光纤接入网的工作原理- 光纤接入网在我国的发展现状及未来趋势2. 光纤接入网关键技术：- 光纤传输技术- 光纤接入方式- 波分复用技术- 光放大器技术3. 光纤接入网设计与模拟：- 光纤接入网的设计原则与方法- 使用相关软件工具进行光纤接入网设计与模拟- 设计实例分析4. 光纤接入网故障排查与维护：- 常见光纤接入网故障类型- 故障排查方法与步骤- 光纤接入网的维护策略与措施5. 光纤接入网应用案例分析：- 不同场景下的光纤接入网应用案例- 案例分析，探讨光纤接入网的优势与局限教学大纲安排：第一周：光纤接入网基础知识第二周：光纤接入网关键技术第三周：光纤接入网设计与模拟第四周：光纤接入网故障排查与维护第五周：光纤接入网应用案例分析教材章节关联：《信息技术》高中版：第三章第三节：光纤通信技术第四章第二节：网络接入技术第四章第四节：光纤接入网教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，遵循由浅入深的原则，使学生在学习过程中逐步掌握光纤接入网的相关知识和技能。
I-PON万兆光纤到户(FTTH)网络组网设计和应用
116.1 I-PON 系统介绍1.1 I-PON 系统构造I-PON 系统是一种融合了IP 广播和G/EPON 技术的先进的万兆宽带广播接入系统，是支撑即将到来的高码率4K、8K、VR 大视频业务的一种FTTH 光纤到户网络，其系统构造如图1所示。
I-PON 系统由位于分前端机房的万兆IP 广播分发机（IP Distribution Line Terminal）DLT 和OLT 局端系统、位于用户侧的I-PON 网关（IP 万兆TU+ONU）等终端设备、ODN无源光分配网等三部分组成。
1.2 I-PON 系统支持业务（1）支持海量的大视频流广播，特别是SDTV 标清电视、HDTV 高清电视、4K/8K 超高清电视和手机小屏视频流的同步广播，能将电视广播流推送到各种IP 化的终端屏幕上（电视机、智能手机、PAD 和PC 等）。
（2）支持SDV 交换式数字视频业务，进一步提高了I-PON 万兆通道带宽的传输效率或利用率。
（3）支持上K 级的视频并发流的VOD 视频点播业务。
（4）支持IPTV 互动电视业务。
（5）支持OTT TV 互联网电视业务。
（6）支持HDS 高速Internet 上网业务。
1.3 I-PON 系统优势（1）在性能上远远超越了广电RF 技术和电信GPON IPTV 技术构建的FTTH 网络，后两种技术与网络只能承载当下的视频业务，几乎无法支持即将到来的4K 和8K 超高清视频业务，满足不了未来的业务需求。
（2）相比于同是万兆网络的10G GPON 网络技术，I-PON 网络技术具I-PON万兆光纤到户(FTTH)网络组网设计和应用文/北京吉视汇通科技有限责任公司 张海峰 张黎明 欧阳捷 张立杰上海大学 李力摘要：本文结合I-PON 的具体实例，从网络拓扑与级联技术的选择、网络设计与系统配置、设备选型与调试开通等三个方面进行详细阐述，给出了I-PON 网络的设计原则。
关键词：I-PON 无源光分配网 FTT EDFA DLTDesign and Application of I-PON 10Gbps Fiber toHousehold Network (FTTH)Zhang Haifeng, Zhang Liming, Ouyang Jie, Zhang LijieBeijing Jishi Huitong Technology Co.,Ltd.Li LiShanghai UniversityAbstract: This paper combining with a specific example of I-PON technology, it elaborates on the selection of net-work topology and cascading technology, network design and system configuration, equipment selection and debugging and opening, and gives the design principles of I-PON network.Keywords: I-PON ODN FTTH EDFA DLT117.2018年10月 月刊 总第318期有造价成本更低（系统造价几乎只有10G GPON 系统的一半左右）、QoS 质量保证和QoE 用户体验更高、每户享用的广播视频流更大（每户可享用NGbps 码流）三大竞争优势，是当前及其未来几年内，能够建得起的万兆FTTH 光纤到户网。
PON网络规划设计总体技术要求
PON网络规划设计总体技术要求（2013版）中国移动通信有限公司2013年7月目录第1章概述................................................................................................................................. - 1 -1.1 背景介绍 ....................................................................................................................... - 1 -1.2 定义内容 ....................................................................................................................... - 1 -1.3 编制依据 ....................................................................................................................... - 1 -第2章PON系统网络架构 ....................................................................................................... - 2 -2.1 PON系统位置与定界................................................................................................... - 2 -2.2 PON系统配置模型....................................................................................................... - 2 -2.3 PON系统承载业务分类............................................................................................... - 3 -第3章PON系统设计要求 ....................................................................................................... - 4 -3.1 PON系统承载业务方案............................................................................................... - 4 -3.1.1 集团客户业务......................................................................................................... - 4 -3.1.2 家庭宽带业务....................................................................................................... - 12 -3.1.3 营业厅接入业务................................................................................................... - 13 -3.1.4 WLAN热点业务...................................................................................................... - 14 -3.2 PON系统网元部署..................................................................................................... - 15 -3.3 PON系统传输距离测算............................................................................................. - 17 -3.4 PON系统内容量测算................................................................................................. - 17 -3.5 PON系统上联带宽测算............................................................................................. - 19 -3.6 PON系统保护............................................................................................................. - 20 -3.7 PON系统网管设计要求............................................................................................. - 25 -3.8 光分路器设计要求 ..................................................................................................... - 27 -3.8.1 总体原则............................................................................................................... - 27 -3.8.2 分光方案对比....................................................................................................... - 27 -3.8.3 分光器的部署原则............................................................................................... - 28 -3.9 光缆线路设计要求 ..................................................................................................... - 29 -3.9.1 光缆芯数的配置原则........................................................................................... - 29 -3.9.2 光缆线路路由的选择........................................................................................... - 30 -3.9.3 共建共享模式下资源界面................................................................................... - 30 -第4章网络配置要求...............................................................................................................- 30 -4.1 QoS实现方式.............................................................................................................. - 30 -4.2 VLAN划分原则............................................................................................................ - 31 -4.3 IP地址规划原则........................................................................................................ - 32 -4.4 安全和用户认证方式................................................................................................. - 33 -附录.............................................................................................................................................- 33 -附录1：名词解释及相关符号.......................................................................................... - 33 -附录1.1 名词解释 .......................................................................................................... - 33 -附录1.2 相关符号 .......................................................................................................... - 34 -附录2：.............................................................................................................................. - 36 -附录2.1、PON系统传输距离测算............................................................................... - 36 -附录2.2、PON系统内带宽测算................................................................................... - 37 -附录2.3、PON系统上联带宽测算............................................................................... - 38 -附录2.4、光纤链路传输指标 ........................................................................................ - 39 -附录2.5、光纤光缆选用配置要求 ................................................................................ - 40 -第1章概述1.1 背景介绍中国移动在2005年即开始开展基于PON技术的光纤接入工程现场试验，经过近几年的商用网络建设，PON网络已具备一定规模。
无源光网络(PON)的线路工程设计规范
? 配线光缆：根据小区布局、建筑结构、用户数量合理规划，并适当留有 冗余。所用光纤缆线应符合相应的国家标准。
? 在进行二次分光时，配线光缆子系统可划分为两级。按照光信号下行方 向，第一个分光器的起点至第二个分光器的起点为一级配线子系统，从 第二个分光器至楼道配线箱 (对于别墅和其它独立用户可能是其它形式 的光纤分配设施)为二级配线子系统。
从而： ?施工对光缆衰减 的影响降低到最小 ?适合施工
抗拉伸FRP 小弯曲半径光纤 无卤阻燃PE护套
普通尾纤跳线 皮线光缆
线路划分
基于 PON 的线路分为以下五部ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
1、光纤终端子系统 2、引入光缆子系统 3、配线光缆子系统 4、馈线光缆子系统 5、中心机房子系统
(三)配线光缆子系统
? 配线子系统由楼道配线箱 (对于别墅和其它独立用户可能是其它形式的 光纤分配设施)、连接楼道配线箱和光分配点的光缆、光分路器及光缆 连接配件组成。其它形式的光纤分配设施可以是光缆接头盒、光缆交接 箱、ODF 等。
? 如规划光纤暂不入户，则楼道配线箱是光纤施工的结束界面，也是 未来业务开通的起始界面。此界面上的光纤应该端接于固定在楼道 配线箱或其他配线设施的插座上。需要开通业务时，将引入光缆放 入室内。引入光缆在配线箱端现场端接插头，入户端采用现场端接 的方式将引入光缆端接在光纤终端插座上。此插座宜安装在墙面等 固定结构上。
? 光分配点：光分路器所在的位置即为光分配点。在无源光网络中， 可采用集中分光和二次分光两种分光方式。无论集中分光还是二次 分光，目前最大分光比一般为 32。
? 光分路器的位置：可能位于光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、 ODF 等设施中。
7.2.4 PON规划与优化算法介绍[共10页]
![7.2.4 PON规划与优化算法介绍[共10页]](https://img.taocdn.com/s3/m/2267ae0d50e2524de4187e55.png)
第7章光接入网规划与优化图7.27 PON“环带树”形组网方案示意图此结构方案结合现有的接入主干光缆环网，将OLT置于分局接入机房，利用环网上的光交接箱作为无源交接节点，内置组合的光分路器，OLT和无源交接节点通过光纤线路组成无源自愈环状网，ONU通过支路光纤连接在无源交接节点上形成树形ONU支路。
节点设备的配置上，OLT配置两套光发送接收模块；ONU配置一套光发送接收模块。
OLT和ONU光发射模块均内置光隔离器，用于阻断无用光信号的干扰。
每个交接箱内设置两个光分路器，一个是2 × 2的耦合器，另一个是2 × N的耦合器，其中N为分支用户数，具体由系统的总功率预算情况确定。
2 × N的耦合器的配置可以结合地区业务的实际和预测发展情况预留一定数量的光接口，当出现新的用户时，仅需添置ONU通过光配线接入光配线箱即可完成业务开通，既可高效利用光纤，又可实现未来业务的快速开通。
PON“环带树”形组网方案具备以下优点。
①通过在OLT中设置两套光发送接收模块，OLT和ONU中设置光隔离器，在环网的无源交接节点中设置组合耦合器，实现了真正意义上的无源环型组网。
②与目前接入网领域的光缆网布局充分匹配，初装成本比较低。
③通过环网主干光缆和OLT双模块实现环网单点故障和OLT模块故障的保护倒换，保证各节点业务信号正常传输。
④具有较高的网络生存性（对影响网络生存性较大的主干光缆故障、OLT故障实施保护）。
⑤该方案相对于SDH/MSTP组网实现了接入网的低成本要求。
另外，该方案也同时存在下述缺点。
①设计复杂，需要额外的光器件（光耦合器和光隔离器）。
②系统所能承受用户数相对于树型拓扑要受限（以EPON为例，典型情况下该环网可以支持6个无源节点）。
③扩容压力大，可控容升级能力差。
综上所述，环型结构适用于，在已建有接入网主干光缆环，用户分布稀疏且发展极缓慢，短期内不会发展成为密集性分布的情况。
7.2.4 PON规划与优化算法介绍与点到点为基础构成的线性、环形等光网络不同，PON的ODN是一种包含光分/合路器无源器件的点到多点的网络拓扑结构，这一特点给PON带来了诸如成本低、可靠性高、升级性好等优点的同时也使其工程设计比以往的有源光网络复杂得多。
基于PON技术的光网络城市建设与维护体系构建
基于PON技术的光网络城市建设与维护体系构建一、城市光网络建设体系城市光网络建设的主要目标是实现网络覆盖全面、资源利用高效、维护成本低廉。
通过基于PON技术的光网络建设，可以实现网络覆盖全面和资源利用高效。
1、网络架构设计PON技术的网络架构包括OLT（Optical Line Terminal）、ONU（Optical Network Unit）和光分配网（ODN，Optical Distribution Network）三个部分。
其中，OLT作为网络控制中心，负责光信号的转发和管理；ONU作为终端用户接入设备，将光信号转化为电信号，并将信号传输给终端用户；光分配网则是将光信号从OLT传输到ONU的中间网络。
在城市光网络建设中，需要根据实际情况设计网络架构，合理规划OLT、ONU和光分配网之间的连接关系，确保网络的覆盖范围和信号传输质量。
2、光缆布设光缆是城市光网络建设的关键部分，它决定了网络传输能力和覆盖范围。
在光缆布设中，需要考虑以下几点：（1）光缆的敷设路径：需要选择合适的敷设路径，避免影响城市基础设施和交通。
（2）光缆的保护措施：减小因人为或自然因素造成的损害，降低维护成本。
（3）光缆的类型：根据实际情况选择不同类型的光缆，如户外光缆、室内光缆和海底光缆等。
（4）光缆的数量：根据网络需求和覆盖范围，确定合适数量的光缆。
城市光网络维护的主要目标是保障网络稳定运行和及时维修，减小故障对用户的影响。
基于PON技术的光网络维护体系包括网络监测、故障排除和设备维护三个部分。
1、网络监测PON技术的OLT具有自动监测和自愈合能力，可以实现故障自检测、自恢复和自调节，提高了网络的稳定性和运行效率。
在城市光网络维护中，需要采用实时监测和远程监控等技术手段，及时发现和排除潜在故障，保障网络的稳定运行。
2、故障排除城市光网络中常见的故障有光缆断开、光模块故障、端口故障等。
在故障排除中，需要通过网络监测等手段确定故障原因和位置，及时采取维修措施，恢复网络运行。
基于EPON的光入网设计课程设计说明书
课程设计说明书题目名称：基于EPON的光接入网设计新疆工程学院计算机工程系(部)课程设计任务书2014学年第二学期 2014年7月4日教研室主任（签名）系（部）主任（签名）新疆工程学院课程设计评定意见设计题目基于EPON的光接入网设计系部专业班级学生姓名学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日摘要基于EPON的光接入方式是电信运营商的“光进铜退”过程中一个典型应用。
通过基于EPON的光接入，可以实现语音通话，高速宽带互联网数据传送，IPTV,CATV等业务，而这些业务正是EPON在发展中最主要的业务。
本文在这样的背景下进行基于EPON的光接入网方案设计，根据该实际需求设计出EPON网络拓扑图，选择合适的ONU、OLT和分光器设备，接入互联网、IP网或者公共电话网，实现上述的几种业务。
本次设计中，我们通过设计相关网络，选用相关科技的部分接入产品，成功设计出基于EPON的光接入网方案。
关键词： EPON、接入网、FTTx目录目录1、光接入网 (1)1.1、光接入网的概念 (1)1.2、光接入网的基本构成 (1)1.2.1、光线路终端 (1)1.2.2光网络单元 (2)1.2.3、光接入网的拓扑结构 (2)1.3、光纤接入网的形式与特点 (3)2、以太无源光网络 (4)2.1、EPON的概念 (4)2.1.1、无源光网络 (4)2.1.2、以太无源光网络 (5)2.2、EPON的原理 (6)2.3、EPON的传输原理 (7)2.4、EPON的技术优点 (9)3、基于PON技术的接入网 (10)3.1、基于PON技术的接入网应用场景 (10)3.2、应用模式与组网方式 (10)4、EPON FTTX组网 (11)4.1、配置的目的 (11)4.2、组网的器材 (11)4.3、实训的内容说明 (11)4.4、实训配置步骤 (12)总结 (15)参考资料 (1)1、光接入网OAN(optical access network)1.1、光接入网的概念所谓光接入网（OAN）就是采用光纤传输技术的接入网，泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
pon网络规划设计
由于 PON 口下行速率是固定的，如采用 EPON 接入时，单个 PON 口下行可提 供 970Mb/s 带宽；采用 GPON 接入时，单个 PON 口下行可提供 2300Mb/s 带宽。 因此，在对 PON 口下行容量计算时，主要考虑的是根据用户业务带宽的需求，来 预算 PON 口所能接入的用户数。
表示。ODN 光通道衰减包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接接头所引
入的衰减总和。
应采用最坏值法进行 ODN 光通道衰减预算，常用的 ODN 光通道模型见图 2。
图 2 ODN 光通道模型 图 2 ODN 光通道模型 ODN 光通道衰减预算公式：
公式中，
：为光通道全程 n 段光纤衰减总和；
：为 m 个光活动连接器插入衰减总和；
光分路器设置的理想目标：减少分光器上行光缆的用纤量，减少分光器下行光缆的长度。
同时保证分光比尽量用足，不要浪费分光比。 由此，光分路器设置的总原则：以树形结构为主，分光方式应尽量采用单级
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PON网络解决园区网络接入设计
摘要：本文针对某园区网络建设的实际工作,重点讨论了建立一个园区网所需要考虑的一
些主要技术问题,包括网络的拓扑结构、设计方案等.详细描述了在某园区太网建设中,本文重点描述PON接入问题的解决方案.
关键词：园区网络、接入、带宽、PPPOE，出口，PON
课程设计目的：新建园区网络，用户要求进行高速宽带网络接入，减少对于骨干光缆资源消耗，并实现对于网络的高可网管特性，高安全性。
设计要求：
1、覆盖范围5-10KM。
2、能够流畅的承载语音、宽带、组播视频业务。
3、宽带接入用户闲时带宽不低于10M，组播视频业务接入用户带宽不低于2M，语音业务
采用SIP协议承载网络部署园区电话内线，保证带宽不低于200K。
4、园区出口带宽峰值不低于8G。
5、宽带用户使用PPPOE拨号接入
6、园区官方网站需由DMZ区域保护
设计总体方案选择
根据要求，给出设计方案，
使用PON网络进行接入，对于生产区使用FTTH高可靠性接入，对于非生产区域使用FTTB覆盖用户，组网示例如下：
A、园区出口使用两台华为USG9500防火墙热备防止单点故障，并提供两条10G上行口
至运营商网络。
B、使用M6000-8设备作为BRAS（宽带网络接入服务器），使用islam作为radius认证
服务器，满足宽带用户使用pppoe接入，使用M6000设备对数据集中处理。
C、使用光纤从M6000-8到生产区、生活区、办公区等区域OLT（C300），再由OLT到
各个楼层的ONU（F660），ONU使用网线到用户，使用户能够实现百兆接入，对于休闲区等对于网络要求不高的地方可以使用wifi（802.11n）接入（AP采用华为ap3040胖模式）。
D、各个区域带宽计算
总出口带宽峰值为2.74G，因此建议此处使用两台OLT接入，分担上行流量。
在与M6000互联时，使用双上行，进行链路聚合，容灾备份
办公区域OLT带宽计算
总出口带宽峰值为1.11G，因此可以使用单台OLT进行接入，上行使用双上行链路
聚合，容灾备份。
总出口带宽峰值为1.2G，因此建议此处使用单台OLT接入，上行使用双上行链路聚合，容灾备份。
休闲区域流量
总出口带宽峰值为500M，因此建议此处使用单台OLT接入，上行使用双上行链路聚合，容灾备份。
E、ONU采用FTTH方式布放，各个区域分光器数量计算如下：
原则上每分光器预留端口一个，分光器为1：32
生产区域31*16+4=500，共需布放32个分光器
办公区域：31*6+14=200，共需布放7个分光器
生活区域：31*6+14=200，共需布放7个分光器
休闲区域：31*3+7=100，共需不妨4个分光器
以GTGOB的8个PON口板卡为例，从上面的数据得出需要给各个OLT配备的业务板卡数量如下：
生产区域：共需要32个PON口，配备5块PON板，一块预留备用
办公区域：共需要7个PON口，配备1块PON板，有预留1个PON口
生活区域：共需要7个PON口，配备1块PON板，有预留1个PON口
休闲区域：共需要4个PON口，配备1块PON板，有预留4个PON口
F、在防火墙上划出DMZ区域连接服务器网络。
G、在M6000-8和ONU上配置限速20M并对于组播业务使用qos保障优先级为5，对
于语音业务优先级为7,对于生产网络使用qos优先级6保障其优先转发
H、部署SIP承载网络，并通过IP网络承载业务
I、根据现场调研业务出口带宽需求如下：
可以计算出总出口带宽峰值为6.6G，设计总出口带宽可以满足需求。
业务规划：
宽带业务：每用户一个vlan，分配2-1001
语音业务：所有用户都使用VLAN 4000
组播视频业务：所有用户都是vlan 3999
设备管理：所有PON网络设备均使用vlan 4001
设计总结：
本次设计使用了PON作为接入网络，PON相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。
PON 结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省大。
无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，对于环境的适应性强。
PON 系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高。
提供非常高的带宽。
EPON 目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s 的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。
GPON 则是高达2.5Gb/s 的带宽。
服务范围大。
PON 作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO 的资源，服务大量用户。
用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。
带宽分配灵活，服务有保证。
G/EPON 系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。
可以实现qos优先级保证等。
本次设计中处于网络核心位置的BRAS、防火墙均要求高性能、高可靠性，提高网络整体的稳定性，接入网使用PON接入，预留端口以备故障处理。
附件：设备列表。