本科毕业论文---东风小区gpon光纤接入网规划设计论文正文.doc

毕 业 设 计

设计题目：XXX东风小区GPON光纤接入网规划设计

北京邮电大学网络教育学院毕业设计任务书
姓名
XXX
学号

专业
计算机
职称
中级
所属教学总站/学习中心
XXX
通信
地址
XXX省XXXXXX公司
邮 政
编 码

E-mail地址

电话

申请 是√
学位 否□
远程 √
函授 □
设计（或论文）题目
XXX东风小区GPON光纤接入网规划设计

选题背景（目前从事何工作，毕业设计选题与所学专业及从事工作有何关系）

指导教师、指导教师组
组长及成员姓名
职 称
工作单位及所从事专业
联系方式

设计内容（要求详细到节，有学生独立完成的内容）：
[注意：选题要结合学生实际工作。要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。

学生在该设计中具体完成的工作：

主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：

教
学
总
站
审
批
意
见

教学总站/学习中心：
（盖章）
年 月 日

网
院
审
批
意
见

审核教师签字：
北京邮电大学网络教育学院：
（盖章）
年 月 日
备注1、任务书由指导教师填写，一式三份；
2、“不通过，请重新申报”的原因如下：（画○的项目）
A、 本人具体设计内容不足，应增加设计内容； B、本人具体设计内容不明确，应以目录形式写明设计内容；
C、应加强理论分析； D、必须有具体的设计对象； E、雷同；（同学之间或其它方面雷同）
毕业设计（论文）中期报告
总站/学习中心

专业

学生姓名

学号

指导教师

设计（或论文）题目

本人在该设计中具体应完成的工作

1、 简述毕业设计开始以来所做的具体工作和取得的进展或成果

2、 目前存在问题，下一步的主要研究任务，具体设想与安排

3、 指导教师对该学生前期研究工作的评价

指导教师签字： 年 月 日
4、 中期检查意见

检查教师签字： 年 月 日
备注：1、本表由学生填写，指导教师、网院及毕业设计工作指导小组签署意见。
2、本表由学生装订在论文中（任务书的后面）。

北京邮电大学网络教育学院
毕业设计评定表
学生
姓名

学号

专业

所属教
学总站\学习中心

毕业设计题目

毕业设计的评语：

指导教师： （签名）

年 月 日
备
注

内容摘要

XXX东风小区综合客户接入新建工程一阶段设计。建成后总户数达864户，小区共12幢楼，每栋楼6个单元6层一梯2户;另外还有一栋写字楼。为了满足用户高带宽的需求，本期采用FTTH接入解决所以用户语音和宽带接入。
本文简要介绍了关于GPON的一系列基础知识和以GPON为接入方式的小区接入网规划。本着实用的原则，综合考虑设备选型，ONU位置，IP地址分配，实现其可运营性。并选定一个小区，进行完整的光纤接入网设计，达到学有所用的目的。
本文从以下几个方面说明GPON技术相对传统ADSL接入的优势，从运营商的建设方的角度出发，满足用户潜在需求，节约建设资金，提高接入速率。

关键词：FTTH ；GPON；光纤接入；OLT；ONU

目录

一、宽带接入网概述 1
二、东风小区宽带接入网建设需求分析 2
（一）东风小区网络现状 2
（二）建设宽带接入网的必要性 2
三、几种常用的宽带接入网技术 3
（一）ADSL技术 3
（二）HFC技术 4
（三）EPON/GPON技术 4
（四）FTTX+LAN和无线宽带接入 6
（五）接入方案分析选择 6
四、东风小区GPON光纤接入网规划设计方案 7
（一）接入网网络结构的设计 7
（二）设备选型 23
（三）网络容量的计算 12
（四）光功率分配的计算 13
（五）网络保护方式的设计 16
（六）网同步的设计 18
五、方案论证评估 19

XXX东风小区GPON光纤接入网规划设计

一. 宽带接入网概述
接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为"最后一公里"。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入、无线接入和以太网接入等几种方式。
根据国际电联关于接入网框架建议（G.902），接入网是在业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列为传送实体提供所需传送能力的实施系统，可经由管理接口（Q3）配置和管理。因此，接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI与用户相连，管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。
业务节点是提供业务的实体，可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。SNI是接入网和业务节点之间的接口，可分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI。支持单一接入的标准化接口主要有提供ISDN基本速率（2B+D）的V1接口和一次群速率（30B+D）的V3接口，支持综合业务接入的接口目前有V5接口，包括V5.1、V5.2接口。接入网与用户间的UNI接口能够支持目前网络所能够提供的各种接入类型和业务，接入网的发展不应限制现有的业务和接入类型。接入网的管理应该纳入TMN的范畴，以便统一协调管理不同的网元。接入网的管理不但要完成接入网各功能块的管理，而且要附加完成用户线的测试和故障定位。
近年来，以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构，随着各国接入网市场的逐渐开放，电信管制政策的放松，竞争的日益加剧和扩大，新业务需求的迅速出现，有线技术（包括光纤技术）和无线技术的发展，接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下，产生了各种各样的接入网技术。光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。在干线通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。光纤接入网是发展宽带接入的长远解决方案。
接入网也称为光纤用户环路（FITL），它的光线路终端（OLT）可以设在交换局中也可设置在远端。它的光网络单元（ONU）设在用户侧，光线路终端和光网络单元之间是由光纤连接。ONU可以以多种方式连接用户，一个ONU可以连接多个用户。根据与用户的距离，光纤接入网FITL又有多种方式，例如：光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、以及光纤到路边（FTTC）等几种形式。从光纤接入网是否有电
源分类，又可以分成无源光网络（PON）和有源光网络（AON）两类。
由于我们只讨论无源光网络，有源光网络就不做介绍了。
无源光网络（PON）技术是点到多点的光纤接入技术，由局侧的光线路终端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）以及光分配网络（ODN）组成。它的一般采用TDM广播方式、上行采用时分多址接入（TDMA）方式，并且可以灵活地组成星型、树形、总线型等拓扑结构。而“无源”，是指ODN中不需要电子电源及有源电子器件，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其维护的成本相比较低，对雷电、磁场等环境因素的干扰影响不明显。
光接入网因为采用光纤作为传输媒介，具有传输距离长，传输容量大，抗干扰性强，衰减小，重量轻，等特点，是有线宽带接入技术的理想方案，代表了宽带接入网的发展方向。
二、东风小区宽带接入网建设需求分析
（一）XXX宽带网络现状
XXX现有宽带网络基本都是DSLM设备，由爱立信S800下连华为MA5600设备，由电缆到用户家，每个用户带宽最大到6M，由于受限与距离和电缆长度问题，有的用户最大带宽只能到3M。越来越不能满足用户高带宽的需求。
东风小区小区是新建小区，位于XXX西同庆80#。小区共有居民楼12幢，每栋楼6个单元6层一梯2户，因此东风小区共12X6X12=864户；临街有一栋7层写字楼，入住都企业用户。由于东风小区的楼宇分布较为简单，用户数量较多,且基本为普通居民用户。需要网络覆盖范围较小，所以光纤强劲的网络核心能为该小区用户网络保证充沛动力。并且由于接入单元的数量较多，其管理工作较复杂，但是，设备的安全性也同样至关重要。因此对于东风小区网络建设要考虑因素也相对较多。
（二）建设宽带接入网的必要性
通信行业是高科技密集的行业，技术的进步对通信业务市场的发展具有及其重大的影响。从固定电话到移动电话，从电报传真到互联网的普及，无一不体现出技术进步的推动作用。
当然，技术的进步一定要建立在市场需求的基础上，否则将会被市场所遗弃。
当前，宽带化、分组化、个人化是未来通信技术的发展方向，与此相适应的光通信、宽带接入、数据通信以及移动通信等业务也正成为电信业务市场中发展最快的领域。为满足数据和话音业务的需求，如何构造新一代的网络体系架构，现有网络如何向未来网络演进，如何选用网络标准等，是每一个运营商和设备供应商都关心的课题。接入网对固网运营商来说是最重要的资产，一般占运营商设备投资的60～70%，运营成本上，接入网也占了绝大多数的费用。目前的固网运营商主要以铜线接入为主，由于DSL技术接入距离的限制，每个接入点的接入用户数是很有限的，这就导致一个城市里固定接入网站点数非常多，导致维护和支撑费用的大幅上升。
而光纤接入比传统的双绞线的传输距离要长很多，比如基于PON的光纤接入网络传输距离可以达到20km，通过提高光发射功率或者延伸技术，距离可以达到60km，所以传统交换机时代的“大容量、少居所”的建网思路在光接入网的时代又回来了，但光接入TCO点覆盖的范围更广，容量更大，需要的站点数更少，甚至可以减少站点数量的80％。所以，针对目前接入传送网存在的多局点的问题，精减节点成为运营商未来优化网络、节省网络投资和维护费用的重要举措。
三、几种常用的宽带接入网技术
（一）ADSL技术
ADSL主要用来传输不对称的交互性宽带业务。和HDSL一样，ADSL也是力图提高普通用户线的高频传输能力。所谓“不对称”指的是这类系统上行方向（从用户终端向交换机的发送方向）与下行方向（从交换机向用户终端的发送方向）的信息速率不对称。其上行方向可传送64~384kbit/s的数字信号；其下行方向可传送1.5~6Mbit/s的图象和宽带图文信号。传输距离可达3~4公里。ADSL的主要用途是提供视频点播（VOD）业务。每个6Mbit/s带宽的ADSL可传送2~3套MPEG-II或4套MPEG-I数字图象信号。
ADSL采用离散多频传输编码和无载波调幅、调相技术。从技术角度看，它解决了交换机到用户传输不对称的交互式宽带业务的方法，在光纤接入网建成之前，如果需要发展家庭点播电视、家庭电视教育、远程医疗等视像业务时，使用ADSL解决散居用户的宽带业务需要，只需利用原有铜线的传输能力而不需要改造现有的用户环路。但ADSL对宽带业务来说只能作为一种过度性方法。
（二）HFC技术
HFC网是以有线电视（CATV）起来的。它可以提供CATV业务以及话音、数据以及其他交互型业务。HFC网是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术的高度分布式智能宽带用户接入网络，是CATV和电话网结合的产物。HFC网络的覆盖范围可达100公里，而且传输信号的衰减小、噪声低，是理想的CATV网络传输技术。
HFC的典型结构采用光缆作为CATV的干线传输网络，以有线电视台前端为中心星形或环形分布，一直延伸到到城市的市内居民和办公小区以及郊区的县乡村，形成许多的光节点。从光节点开始，通过传统的同轴电缆将有线电视信号送到最终用户。图3-1给出了HFC网络的一般结构。

图3-1 HFC网络结构图
HFC的典型结构采用光缆作为CATV的干线传输网络，以有线电视台前端为中心星形或环形分布，一直延伸到到城市的市内居民和办公小区以及郊区的县乡村，形成许多的光节点。从光节点开始，通过传统的同轴电缆将有线电视信号送到最终用户。图2给出了HFC网络的一般结构。
（三）EPON/GPON技术
EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON采用点到多点结构、无源光纤传输方式，在以太网之上提供多种业务。目前，IP/Ethernet应用占到整个局域网通信的95%以上，EPON因采用了以上经济和高效的结构，而成为连接接入网最终用户的一种最有效的通信方法。10Gbit/s以太主干和城域环的出现也将促使EPON成为未来全光网中最佳的最后一英里的解决方案。
对于以太网技术而言，PON是一个新的媒质。802.3工作组定义了新的物理层，而对以太网MAC层以及MAC层以上则尽量做最小的改动，以支持新的应用和媒质。按照2003年1月发布的IEEE802.3ahDraft1.3规定。
EPON系统通过一条共享光纤将多个DTE连接起来，为不对称的基于无源光分路器的树形型分支结构。而MPCP（Muti-PointControlProtocol，多点控制协议）是使这种结构适用于以太网的一种控制机制。
EPON建立在MPCP基础上，该协议是MAC控制子层的一项功能，其涉及的内容包括ONU发送时隙的分配、ONU的自动发现和加入，向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽。MPCP使用消息、状态机、定时器来控制访问P2MP（点到多点）的拓扑。在P2MP拓扑中的每个ONU都包含一个MPCP的实体，用来和OLT中的MPCP的一个实体相互通信。作为EPON/MPCP的基础，EPON实现了一个P2P仿真子层，该子层使得P2MP网络拓扑对于高层来说就是多个点对点链路的集合。该子层是通过在每个数据报的前面加上一个LLD（LogicalLinkIdentification，逻辑链路标识）来实现的。该LLID将替换前导码中的两个字节。PON将拓扑中的根结点认为是主设备，即OLT；将位于边缘部分的多个节点认为是从设备，即ONUs。MPCP在点对多点的主从设备之间规定了一种控制机制以协调数据有效的发送和接收。系统运行过程中上行方向在一个时刻只允许一个ONU发送，位于OLT的高层负责处理发送的定时、不同ONU的拥塞报告，以便优化PON系统内部的带宽分配。EPON系统通过MPCPDU来实现OLT与ONU之间的带宽请求、带宽授权、测距等。
GPON技术特征主要体现在传输汇聚层。GPON协议参考模型如图2所示，其中传输汇聚层又分为PON成帧子层和适配子层。GTC(GPONTransmissionConvergence)的成帧子层完成GTC帧的封装，终结所要求的ODN的传输功能，PON的特定功能（如测距、带宽分配等）也在PON的成帧子层终结，在适配子层看不到。GTC的适配子层提供PDU与高层实体的接口。ATM和GFP信息在各自的适配子层完成SDU与PDU的转换。OMCI（Operations Management Communications Interface，操作管理通信接口）适配子层高于ATM和GFP适配子层，它识别VPI/VCI和Port_ID，并完成OMCI通道数据与高层实体的交换。
作为一种灵活的吉比特光纤接入网，GPON支持更高的速率和对称/非对称工作方式，同时还有很强的支持多业务和OAM的能力。它以ATM信元和GFP（GenericFramingProcedure，通用成帧规程）承载多业务，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证，支持商业和居民业务的宽带全业务接入。
EPON与GPON技术比较。GPON与EPON最主要的区别表现在TC帧结构上。GPON通过ATM和GFP两种协议承载不同类型的用户数据。它的上、下行帧长均为125μs。下行采用TDM方式，上行采用时分多址（TDMA）接入技术。上行帧由复用的突发传输时隙（slot）组成，每帧包括一个或多个ONU的传输时隙，通过下行帧的USBWmap（上行带宽映射）域指示相应ONU的上行数据发送。而EPON帧格式基本与IEEE802.3的以太数据帧格式兼容，只在以太帧中加入时标及识别等信息， Ethernet PON数据通过不定长的数据包传输。
GPON在用户净荷数据段承载ATM信元和（或）GFP帧。在OLT授权给ONU的上行发送时隙中，OLT尽量使分配给ONU的ATM净荷块为53字节的整数倍长，如果净荷不是信元的整数倍，将进行碎片填充。信元总是被安排在净荷的开头部分。GPON对ATM信元定界没有严格的要求，但必须确保信元头中的HEC字节的校验。在GFP区段，超过上行帧范围的GFP帧可被分片，没有碎片产生，不会带来任何效率损失。在操作完成前，OLT必须要求能够维持多个GFP定界和缓冲分片帧。
因此，从标准和理论上说，GPON与EPON相比有两个优势，效率高、支持以太网之外的业务。EPON效率较低是因为使用8B/10B编码作为线路码，其本身就引入20％的带宽损失，1.25Gbit/s的线路速率在处理协议本身之前实际就只有1Gbit/s了。GPON系统都使用扰码作为线路码，其机理与SONET或SDH一样，由于只改变码，不增加码，所以没有带宽损失。在支持多业务方面，GPON能够同时承载ATM信元和（或）GFP帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力；而EPON目前的标准和一些厂商提供的设备均支持TDM业务。
但是，GPON在功能上的优势很大程度是以技术和设备的复杂性为代价换来的，因此相关设备成本较高。而大量网络末稍的需求与骨干网络显然不同，对于直接对应具体客户业务需求的“第一公里”光纤接入来说，以最佳的成本支持主要业务需求比完美但昂贵的方案更易于成功。
（四）FTTX+LAN和无线宽带接入
FTTx+LAN是目前比较普及的一种宽带接入方式，网络服务商在光纤到小区的基础上利用局域网通过五类数据线，采用共享机制的以太网交换技术向用户提供高速上网以及如视频通信、交互游戏、远程教育、远程医疗、局域网高速互连之类的宽带增值业务。
FTTH（光纤入户）的意思是光纤和终端设备一同进入家庭，也就是说将光网络单元（ONU）安装到用户家庭，从而实现数据，图像，语音业务的整合。它是光接入系列中最接近用户的类型之一。FTTH的优点是增强了网络对波长、速率、数据格式和协议的透明性，可以提供更大的带宽，支持的协议也较为灵活。值得一提的是其对环境影响和供电都要求都不高，便于了安装和维护。光纤到户的最大优势在于，它具有非常大的带宽，是解决 “最后一公里”瓶颈的最佳方案。
根据光纤深入用户的程度，可以分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ（光纤到小区）、FTTO（光纤到办公室）、FTTF（光纤到楼层）、FTTH（光纤到用户）等。
这里我们只研究FTTH，其它方式暂不多谈。
FTTH从拓扑结构分类可以分为点到点（P2P）和点到多点（P2MP）两种。FTTH从封装协议的不同可分为BPON，EPON，GPON等，这些PON技术的网络拓扑结构都为树型结构
（五）接入方案分析选择
光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。它在干线通信方面已有广泛体现。在接入网中，光纤接入也将成为发展重点。接入网市场是多种新旧技术共存竞争，多种传输手段共存竞争，多种传输体制共存竞争的领域，其中还受到政策和法规的影响。采用何种类型的接入网应该根据具体情况而定。
就电信网络而言，他已经积累了几十年，具备了庞大的双绞线网络，采用ADSL技术将是较好的选择。ADSL已经是成熟的技术，在北美地区已经得到广泛的应用，正在提供着良好的服务。
就有线电视系统而言，主要靠电缆接入用户。有线电视在我国虽然起步较晚，然而发展迅速，目前我国已经有8000万有线电视用户，高达1G的带宽是电缆系统最大的优势。基于光纤－铜缆构架上的HFC网络将是有线电视接入网的最佳选择。然而要提供交互式数据通信，HFC网络就面临着双向改造。国内密集的居住人群以及电缆老化等问题使回传系统产生棘手的漏斗噪声问题，使双向改造不易进行，用户群只能限于较小的范围内。人们已经想了各种方法来解决这些问题。
无线接入网将在低密度的分散小用户群领域、急需电话用户线的地区以及有地理障碍的地区占有日益重要的地位。对于正在建设固定有线接入网的地区，无线接入可作为过渡手段迅速提供新用户线，一旦有线接入网建成后，无线接入系统可以移往别处使用。农村网环境下则无线一点多址技术具有经济性和灵活性。
接入网的共同趋势都是逐渐将光纤化推向用户。FTTC将逐渐向FTTH方向发展，而HFC将逐渐从较大的节点向较小的节点发展，然后逐渐将光纤推进至分支点（FTTT）甚至实现FTTH。光纤到户后，就消除了FTTC中的金属引入线和HFC中的同轴电缆，避免了金属腐蚀等问题，接入网的瓶颈也随之消失。然而光纤到户将是一个漫长的过程，需要投入大量的资金和人力。因此多采用混合接入模式，例如HFC是一种混合模式，将FTTC与VDSL技术相结合提供了光纤敷设成本、电子设备成本和提供的带宽能力方面的最佳平衡，也是一种比较现实理想的宽带混合接入方案。
总之，随着接入网业务的不断增多，例如视频点播（VOD）、远程教育、远程医疗、交互式图像游戏等业务的兴起，所需的网络带宽将会越来越宽，交互性越来越强，接入网的宽带化将是不可避免的趋势。接入网市场将会成为未来几年信息产业中最炙手可热的市场之一，人们的生活也将因之而改变。
四、东风小区GPON光纤接入网规划设计方案
（一）接入网网络结构的设计
本设计为2013年东风小区综合客户接入新建工程一阶段设计。建成后总户数达864户，小区共12幢楼，每栋楼6个单元6层一梯2户;另外还有一栋写字楼。为了满足用户高带宽的需求，本期采用FTTH接入解决所以用户语音和宽带接入。本期工程新增宽带端口400个、窄带端口400个，新增光缆交接箱1个,光分路器箱30个，光分路器30个，敷设光缆线路3.35公里。OLT设置在东风小区机房内，语音业务通过一条光缆上行到中心机房语音路由器NE80E，数据业务通过一条10G光口上行到中心机房华为ME60。下行通过华为OLT设备光口到每栋楼单元楼道分光器，每栋楼布设两个1:32分光器，共安装24个分光器；写字楼每个楼层安装1个1:4一级分光器分光器，4个1:16二级分光器。网络结构示意图4-1如下：
图4-1
本期工程主要针对城市新建区域，采用PON技术进行组网，根据实际情况分别选择FTTH（光纤到户），FTTO（光纤到办公区），FTTB（光纤到楼），FTTC（光纤到交接箱），FTTN（光纤到路口或行政村）等方式对小区进行建设。
1、FTTH方式
FTTH方式适合于别墅区和新建小区等有高带宽需求的用户。采用光纤到户的方式，通过在用户家中安装小型ONU设备满足用户对宽带和语音等业务的需求。由于ONU设备容量尺寸较小可设置在用户家中的用户综合箱内或桌面。
本工程在设计中根据本地网FTTH的发展需求，接入点均采用“薄覆盖”的建设方式，设计的新建一级分光设置单元楼道内;写字楼每层设置1:4分光器一个，再根据不同办公区设置4个1:16分光器。
无源光网络的结构设计需要考虑多种因素，主要根据所在地区的用户分布情况，OLT和ONU 之间的距离，不同业务的光通道，光功率预算值，操作管理和维护性，安全性，光缆的容量等因素。
（1）光缆光纤的建设方式
根据主干光缆建设需求在现有主干光缆不足的情况下,由主干光缆工程增加主干光缆，本工程只负责用户配线光缆。
配线光缆芯数考虑中远期各种业务对光纤的需求，同时也考虑PON 系统中光分路器的设置合理选择光缆芯数。
（2)光缆/光纤类型的选择
本工程光缆采用填充型松套型层绞式结构的GYTA光缆,光缆中光纤均采用B1.3D（对应于ITUT-T建议的G.652D 单模光纤。
（3）光缆敷设方式
本工程普通光缆采用管道敷设。
（4）光缆的防护
本工程光缆的防护根据具体情况采用以下措施
l 光缆接头处两侧金属构件不作电气连通，也不接地。
l 光缆内的金属构件，在局（站）内或交接箱处线路终端时必须做防雷接地。
l ODF架中光缆金属构件用截面不小于6mm2的铜接地线与高压防护接地装置相连，然后用截面不少于35的多股铜芯电力电缆引接到机房的接地铜排。
架空光缆的架设高度应不低于下表4-1的要求
名称
与线路方向平行时
与线路方向交越时
架设高度(m)
备注
架设高度(m)
备注
市内街道
4.5
最低缆线到地面
5.5
最低缆线到地面
市内里弄（胡同）
4.0
最低缆线到地面
5.0
最低缆线到地面
铁路
3.0
最低缆线到地面
7.5
最低缆线到地面
公路
3.0
最低缆线到地面
5.5
最低缆线到地面
土路
3.0
最低缆线到地面
5.0
最低缆线到地面
房屋建筑物

0.6
最低缆线到地面
1.5
最低缆线到房屋平顶
河流

1.0
最低缆线到最高水位时的船桅顶
市区树木

1.5
最低缆线到树枝的垂直距离
郊区树木

1.5
最低缆线到树枝的垂直距离
其他通信导线

0.6
一方最低缆线到另一方最高线条
与同杆已有缆线间隔
0.4
缆线到缆线

表4-1
架空光缆交越其他电气设施的最小垂直净距应不小于下表4-2的要求

其他电气设备名称
最小垂直净距(m)

备注
架空电力线路有防雷保护设备
架空电力线路无防雷保护设备
10KV以下电力线
2.0
4.0
最高缆线到电力线条
35~110kv电力线（含110KV）
3.0
5.0
最高缆线到电力线条
110~220kv电力线（含220KV）
4.0
6.0
最高缆线到电力线条
220~330kv电力线（含110KV）
5.0

最高缆线到电力线条
330~500kv电力线（含500KV）
8.5

最高缆线到电力线条
供电线接户线（注1）
0.6

霓虹灯及其铁架
1.6

电气铁道及电车滑接线（注2）
1.25

表4-2
注： 1.供电线为被覆线时，光（电）缆也可以在供电线上方交越。
2.光电缆必须在上方交越时，跨越挡两侧电杆及吊线安装应做加强保护装置。
3.通信线应架设在电力线路的下方位置，应架设在电车滑接线线的上方位置。
市区电杆拉线，应加装保护装置。光缆与电力线交越时，应对交越处做保护装置，进行绝缘处理。
（二）设备选型
在FTTH网络建设中，ODN网络占总网络投资的50～70％。在人口密集的城市，规划一个OLT机房需要覆盖几万甚至10万FTTH用户，需要从机房向小区铺设大量的光纤，此时PON分光比将直接影响ODN网络的投资规模。OLT支持1:128的分光比将比1:64的分光比所需要的ODN网络投资低近30％。在OLT容量不断提升的前提下，从降低网络建设成本考虑，下一代PON技术必然要提供1:256的更大分支能力。
本次工程采用华为公司OLTMA5680和ONU MA5616和MA5620设备;ONT采用HG8321和HG8420设备。
MA5680T光接入设备作为GPON/EPON系统中OLT设备，和终端ONU设备配合使用，可以提供GPON/EPON接入业务，满足FTTH光纤到户、FTTB光纤到楼、IP专线互联、带宽批发等组网需求。MA5680T业务框提供16个业务板槽位和2个主控板槽位，业务框提供23个槽位号，其中左起第一个槽位可插2块电源接口板和1块时钟处理板，最后一个槽位可插2块上行接口板。
图4-2
MA5616光接入设备作为GPON/EPON系统中MDU设备，和局端OLT设备配合使用，可以提供GPON/EPON接入业务，满足FTTB光纤到楼等组网需求。MA5616支持6个槽位，其中4个业务板槽位，一个电源板槽位，一个主控板槽位。MA5616采用标准19英寸设计，MA5616一块语音板有64个语音端口，满配4块语音板，256个语音口，对于话务量需求量大的企业用户，是很好的选择，我们在写字楼根据不同企业语音话务需求，安装了4台满配MA5616。

图4-3
MA5620，可以提供16个宽带电口和16个语音口，安装到小型公司是很好的选择，在写字楼给很都小型公司安装了安装了38个MA5620。
图4-4
HG8321R设备，一个语音和两个数据口，HG8240F设备2POTS+4FE，根据不同的业务量需要，我们给住宅楼安装的HG8321R光猫，写字楼内的商业用户安装的HG8240F设备。
（三）网络容量的计算
对OLT上联的带宽测算，需要考虑该OLT所有PON口所带的全部ONU产生的流量（一般OLT包含多个PON口）。计算公式：
∑（业务分配带宽×业务用户比率×集中比×流量占空比）×总用户数/带宽冗余系数
公式中：
业务用户比率、总用户数：OLT上联带宽规划时对应OLT带的所有用户，PON系统内带宽规划时对应该PON带的所有用户。
集中比（并发比）：可根据不同地区、不同客户群实际情况进行设定，可取30%。
流量占空比：一般可取50%。
带宽冗余系数：建议OLT上联取65%。
由于PON口下行速率是固定的，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。
假设为高速率用户提供的主要业务为：2 路高清电视＋2 路标清电视、高速上网和2路IP 话音业务，其中，标清频道数为100 套，高清频道数为10 套。各业务所占带宽和并发比如表 所示。
表 4-3 高速率用户业务及带宽需求

业务类型
提供节目
所需带宽
并发比
标清电视
100套
100×3M=300M
100%组播
高清电视
10套
10×10M=100M
100%组播
标清点播
多个节目源
3M/路
30%
高清点播
多个节目源
10M/路
30%
高速上网
－
4M
33%
IP 话音
2路
200k
100%
表4-3
设n 为单个PON 口接入的宽带用户数，各业务所需要的带宽如下：
直播（用户数大于频道数情况下）：300M(100 路标清)＋100M(10 路高清)
点播（高清、标清各占50%）：n×30%×（10M＋3M）
高速上网：n×33%×4M
IP 话音：n×200k
为了保证各业务所需服务质量，各种业务所需总计带宽必须小于一个PON 所能提供的带宽能力。
取EPON 接入时有效带宽为970M，有：
400M＋n×30%×（10M＋3M）＋n×33%×4M＋n×0.2M≤970M 
所以： n≤105
取GPON 接入时有效带宽为2300M，有：
400M＋n×30%×（10M＋3M）＋n×33%×4M＋n×0.2M≤2300M 
所以： n≤350
每个单口下最多设置了64个用户，MA5600设备的业务板端口对业务流量完全支持。
MA5600上行到ME60是1条10G端口，按照公式计算10G带宽可以容纳1400多用户，如果小区满配是864+384=1248户，不存在网络带宽瓶颈。

（四）光功率分配的计算
华为的OLT端口最多可带64个ONU，需要根据分光器的比例和光缆距离合理计算，必须留有富裕度。
PON网络覆盖范围其实主要考虑的是ODN网络所覆盖的范围。而ODN网络的覆盖范围主要要考虑ODN的光功率衰减因素，在网络设计前需对ODN光通道衰减的预算，控制ODN最大的衰减值，使其符合PON系统的光功率预算要求。PON系统允许的光功率预算见表4-1 。
PON系统允许的光功率预算（最坏值估算）
设备类型
光器件类型
最大允许衰减
1310nm
1490nm
GPON
B+
28dB
28dB

表4-4
ODN光通道衰减所允许的衰减定义为S/R和R/S参考点之间的光衰减，以dB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 4-5。

图 4-5 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；
：为p个光纤熔接接头衰减总和；
：为k个光分路器插入衰减总和；
Mc：光纤链路光衰减富余度
计算时相关参数典型取值如下：
光纤衰减： 1310nm波长，0.36dB/km
1490nm波长，0.22dB/km
光活动连接器插入衰减：0.5dB/个
光纤熔接接头衰减：分立式光缆光纤接头衰减双向平均值为0.08dB/每个接头；带状光缆光纤接头衰减双向平均值为0.2dB/每个接头；
冷接子双向平均值为0.15dB/每个接头；
计算时光分路器插入衰减参考值见表 ；
光纤富余度Mc：传输距离≤10公里时，光功率预算富余度不少于2dB；
传输距离＞10公里时，光功率预算富余度不少于3dB。
光分路器典型插入衰减参考值
分光器类型
衰减值
1:2
1:4
1:8/2:8
1:16/2:16
1:32/2:32
FBT或PLC
≤3.6dB
≤7.3dB
≤10.7dB
≤14.0dB
≤17.7dB
注：表中所列典型插入衰减值仅针对均匀分光型器件。在FTTV等应用场景下，考虑到ONU放置的分散性，一般需要采用不均匀分光方式，光分路器的实际插入衰减值取决于定制的分光比率。
表4-5
ODN在光节点设置上分为光汇聚点、FP点（光灵活点）、DP点（光分配点），在网络结构上以主干光缆——配线光缆——引入光缆三层结构为主，结合ODN光通道计算的衰减值，以及下面介绍的网络容量等因素，以采用EPON技术为例，来确定各光节点的覆盖范围。
光汇聚点。OLT设备一般设置于光汇聚点，城市区域OLT覆盖半径（主干光缆）尽量控制在1.5～3Km，农村区域OLT覆盖半径（主干光缆）尽量控制在5～10Km。
FP点覆盖半径（配线光缆）控制在300～500米，主要用于汇聚多条配线光缆的光交接设施。
DP点。城市中心区域的DP点覆盖半径应控制在100～200米，市郊和县城区域的DP点覆盖半径应控制在100～300米，农村DP点覆盖面积可以以自然村为界划定。
在光缆建设规划