居民小区电信光接入网系统规划与设计

胡霞

摘 要：随着通信技术的不断发展，网络的覆蓋范围也在不断扩大。如今，其已成为人们日常生产生活中不可缺少的一部分。人们对网络的运行性能和运行效率也提出了很高的要求。要想实现最终目标，就要对现有的通信网不断进行优化，并大力研究和开发新的接入网技术。文章以某居民小区为主要研究对象，对其电信光接入网EPON的具体网络规划和设计进行了详细的论述，以便进一步提升我国的通信技术水平，为满足广大电信用户的通信高要求提供准确的参考依据。

关键词：居民小区；电信光接入网；规划设计

进入新时期以后，我国通信技术以及电信行业的发展呈现出十分迅猛的趋势。这在一定程度上也带动了电信市场的良性竞争，进而出现了“三足鼎立”的局面。随着网络时代的到来，电信行业也迎来了新的机遇和挑战，要想使各电信企业实现可持续发展，就要协调好相互间的关系，不断拓展光纤接入网业务，并引入先进的接入网技术和基础设施，全面助推我国电信行业的发展，使其可以尽早达到国际化技术水准，为广大用户提供更加优质的服务。

1 EPON概述

以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network，EPON），由OLT、ONU以及和POS三大软件系统所组成，其中，POS起到连接OLT和ONU的重要作用，属于一种极为先进的无源设备。因为EPON集合了以太网和PON的所有应用优势，所以在现代小区电信光纤接入网中，其也成为主要的光纤接入网技术。通常情况下，为了满足小区电信光纤接入网能够大量双向传输以太网信号，EPON系统会以单纤波分复用技术的形式来进行信号传输，因为其上下标称波长十分标准，能够为广大电信用户提供上下行对称的1.25 Gbit/s带宽。另外，EPON标准能够根据最大传输距离，将口光收发指标分为两种类型，即10 km（PX10）和20 km（PX20），目前。大多数小区电信光接入网都会采用后者类型的接口，因为其对相关配套设施的要求不高，只需一个OLT和一根主干光纤，就能对20 km传输距离中的以太网信号进行传输，并计算出1∶32分路比的光功率预算，可以帮助通信部门节省大量的运行成本[1]。

2 EPON的运用优势

首先，EPON具有高接入的带宽，能够处理各种宽带数据业务，且为用户提供的带宽频率也十分高。其次，EPON采用多节点的树状网络拓扑结构，只要在局端OLT中插入一芯主干光纤，就能将用户端分支成32～64个终端ONU设备，这种拓扑方式既可以减少馈线段光纤的使用，又能节省大量的运行成本。最后，由于EPON中局端OLT和用户侧ONU有源设备中间的光分配网络是由单模光纤和无源分光器等无源设备所组成，所以其整个系统的空间面积和运行成本要远低于其他电信光接入网，且无需提供电源以及空调等有源设备，所以在进行安装时，也十分便于工作人员的铺设，再加上可以省去设备维护程序，因此，在一定程度上，EPON的运用能够帮助广大电信用户节省大量的维护和管理成本[2]。

3 EPON系统规划与设计

3.1 工程案例

某小区位于某市高新开发区，其中，二期楼盘的住宅楼共有6栋，有两栋楼为23层，4栋楼为18层，整个二期楼盘住户为726户。因为该小区的楼盘分布比较规则，且用户数量处于中等水平，所以在对通信技术的要求集中在普通电话业务、宽带业务及其他增值业务上。由于网络覆盖范围较小，较适合采用EPON中的FTTH技术，就能够实现居民的宽带网络需求。

3.2 组网设计

在实施FTTH网络建设时，ODN网络投资成本要占总网络成本的一半以上，因此，就需要对PON分光比大小进行合理的设计，这样才能减少网络建设成本。一般情况下，若OLT支持1∶64的分光比，所需的投资要远远低于支持1∶32的分光比所用的投资成本，所以，该小区的分光比就要以1∶64的ODN组网模式为标准。另外，在遵循集中维护与上行设备进行联调测试的基础上，该小区光接入网工程还要在电信企业发信台机房内设置OLT设备，以便可以最大化发挥EPON的优势。同时，为了保证带宽能够满足小区居民的宽带网络需求，还要在小区光交接箱内也要设置OLT设备，并且为了便于后期扩容，分光比设计标值要尽量小于1∶64。此外，在楼层弱电间ODF机柜内要安装ONU设备，进以经由五类线的有效连接，来实现与用户房间电信面板端口的FTTH接入。最后，为了确保FTTH接入的有效性，还要在FTTH综合信息箱或光纤插座盒内预留出一定距离的光缆，这样等到用户放装时，就可作为成端来使用。

3.3 设备和器材的合理选择

3.3.1 局端OLT设备的选择

在EPON光纤接入网中，作为局端设备的OLT不仅能够实现网络中最高层级网络节点的有效接入，而且还能汇聚ONU数据，并将这些数据安全地转发到上层网络上，进而与终端ONU设备进行相互的融合。基于这种应用优势，在选择OLT设备时，应根据设备的功能作用以及与接入业务总量之间的关系进行合理选择，同时，还要充分考虑设备最大上下联的接口类型和数量、设备型号规格、设备槽位数、设备容量以及软硬件配置等。所以，为了安全起见，该小区网络工程中所采用的局端OLT设备主要以华为公司OLT MA5680T设备为主，因为该设备可以提供EPON/GPON接入业务，完全满足小区居民对宽带网络的使用需求。

3.3.2 终端ONU设备的选择

在EPON光纤接入网中，作为光网络单元的ONU终端设备，不仅能够实现语音、数据、视频等相关网络业务的接入，而且还能为用户提供GE，FE，E1，CATV等业务接口，发挥出巨大的核心功能、业务功能以及公共功能等。在与局端OLT设备进行有机结合时，具有的应用优势更明显，一方面能够为用户提供EPON/GPON接入业务，另一方面还能适应FTTH/FTTO网络建设环境，是现下广大电信用户比较推崇的一款实用型的室内网关型设备。因此，在选择ONU设备时，应尽量遵循以下两方面原则来进行：（1）保证ONU设备可以与芯片级的OLT设备进行互通。（2）要按照实际接入场景，来确定ONU设备端口的类型和数量。基于该小区的网络工程需求，其采用的ONU设备主要以华为公司ONU HG866E设备为主，因为该设备的网络接口比较多元化，且可以有效处理各种EPON/GPON接入业务，所以在很大程度上能够满足小区居民的宽带网络需求。

3.4 光缆、光纤的合理选择

基于主干光缆的建设需求，该小区网络工程建设主要采用负责配线光缆和用户引入光缆。其中，配线光缆的选择，要注意其芯数设计，使之能够完全适应EPON系统运行需求，可以有效地满足中光分路器的设置和中远期各种业务对光纤的需求。同时，配线光缆的结构设计尽量采用填充型松套层绞式结构的GYTA光缆，这样可以便于套接工作的顺利开展。此外，居民楼外的光缆要以专门的室外型光缆为主，楼内光缆则以通用型光缆为主。而光纤可以选择G.652B单模光纤。

此外，选择入户光缆时，要考虑其抗拉性、抗扰性、抗侧压性以及便利性和长度，使之能够灵活地布放在单元楼内，以免给楼道内环境以及空间维度带来一定的影响。

3.5 光缆敷设要求

固定光缆时，要采用专用吊挂钩或室外铁芯塑料电话线进行绑扎，尽量保证光缆布放的顺畅性和平整性，且靠杆处光缆要预留出一定的余弯。

在高压线下架设光缆时，要控制好交越角度，使其尽量大于45°，并在与农用、民用电力线进行交越时，要在光缆外部设置三线保护装置。

在敷设管道光缆时，一定要严格控制一次牵引布放长度，使其处在l km范围内，一旦超长，必须采用“8”字牵引方式或中间加辅助牵引方式来进行布放，且牵引张力要小于最大允许值。另外，入孔内的光缆应固定在托架上，而余长要盘圈固定在入孔内的托架上端，尽可能保证其布放的合理性和规范性。

为确保光缆布放施工的安全性，一旦处在强电设施附近，必须进行光缆接续或者详细检驗光缆接头盒，尽可能对光缆内的金属构件进行临时接地处理，以便最大化保障施工人员的生命安全。

3.6 网同步设计

随着现下EPON网络技术的不断发展，其应用范围也在逐渐扩大，目前在三网合一中，其已成为主要的光接入网系统。所以，为了进一步满足广大电信用户的高使用需求，就要在运用EPON技术时，充分考虑网同步设计，全面解决OLT与ONU的时钟同步问题。因为EPON不具备全网同步的电信时钟，但只要相关业务在发送端和接收端能够保持同步，其就可以接入各种宽带数据业务。所以，要想避免OLT与ONU时钟同步问题的出现，就要对现行EPON网络结构和数据传输方式进行有效的完善。

首先，基于EPON上行线路属于多节点网络拓扑结构、数据传输方式为TDMA，所以，为了控制各ONU设备的上行数据不发生碰撞，就要合理调整ONU的发送时隙与OLT的系统分配时隙，让两者保持一致，这样才能很好地规避碰撞问题。其次，要积极采用时间标签法，即OLT设备在固定时间段向各ONU设备发送当前的时钟数值，这样ONU设备就会根据获得的时钟数值来更正自身的时钟数值，进而避免其与OLT设备时间同步的问题发生。

3.7 IP地址规划

Internet上的各主机系统中都有一个固定的、长度为32位的IP地址。该地址主要由网络地址和主机地址所组成，共分为5种类型，即A，B，C，D，E 5种。可以适应各种网络环境。目前，在小区电信光接入网中，最常用的IP地址为B类和C类，两者的起始地址设计分别为1-127和128-191[3]。

4 结语

从案例工程的网络系统规划和设计上可以看出，EPON接入网系统具有以下几方面优势：（1）具有较高的带宽。因为EPON的上下行信道带宽可以达到百兆或千兆，较其他接入方式所提供的带宽和速率要高出很多倍。（2）具有较低的运行成本。因为EPON系统在初期建设中，无需投入电子器件，且不用给设备供电，再加上设备安装和线路铺设简单。从长期运营的角度看，可以帮助相关用户节省大量的管理和维护成本。（3）具有较成熟的网络技术，因为EPON进入商用阶段较早，其无论是应用，还是发展都要高于GPON。由此可见，在该小区的划设计方案中，大力采用EPON接入技术，十分可行。

[参考文献]

[1]安庆祥.网站宽带接入网络的规划设计与应用探讨[J].重庆移动通信，2017（11）：33-34.

[2]张韬.宽带光接入网组网技术的应用[D].济南：山东大学，2017.

[3]雷青龙. EPON接入技术方案设计举例[J].中国有线电视，2018（1）：144-145.