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FTTH基础知识基础知识2013-9PON及FTTX简介FTTH工作原理传输指标OLT/ONU设备介绍ODN网络器材FTTH工程界面一、PON及FTTX简介PON及及FTTX简介简介PON的介绍-ThemeGallery is a Design Digital Content&Contents mall developed by Guild Design Inc.l是一种基于P2MP拓朴的技术。l是一种应用于接入网的局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分/合路器（ODP)等组成的光分配网(ODN)连接的网络。lODP是一个无源光分路器。光分路器将从局端OLT下行信号分为与原信号完全相同的多路信号(光分路器不改变信号的内容，只分配信号的功率)。同时，光分路器将各ONT的上行信号合路送往OLT。PON（Passive Optical Network）无源光网络PON及及FTTX简介简介PON的分类 APON基于ATM的无源光接入技术，遵循ITU-T G.983系列标准APON和BPON等同，基本已被GPON替代EPONGPON基于以太网的无源光接入技术，遵循IEEE 802.3ah系列标准，适宜承载基于以太网的业务，简单、低成本、中等性能，满足公众住宅客户需求，是目前的主流应用，分光比在1（2）:32以下。基于ATM/GEM的无源光接入技术，遵循ITU-T G.984系列标准，完善支持多业务接入，复杂性稍高，完备性、性能与安全性较好，可满足综合业务接入需求，是APON的升级，分光比在1:64以下。PON及及FTTX简介简介PON的定义和组成 PON（Passive Optical Network）无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN(光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。无源光网络的构成OLT（Optical Line Terminal）光线路终端ONU（Optical Network Unit）光网络单元ONT（Optical Network Terminal）光网络终端ODN（Optical Distribution Network）光分配网PON及及FTTX简介简介PON的定义和组成（续）PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。1490nm1310nmPON及及FTTX简介简介PON单纤双向双向传输机制机制为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术；上行数据流采用TDMA技术。PON及及FTTX简介简介PON系统组网方式全保护方式全保护方式骨干光纤保护方式骨干光纤保护方式PON及及FTTX简介简介PON保护方式PON及及FTTX简介简介PON技术的优势 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很大 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，极适合在自然条件恶劣的地区使用。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。可以实现用户级的SLA。相同的拓扑相同的拓扑P2MP光纤光纤APONEPONGPON封装协议不同封装协议不同lFSAN提出，ITU-T标准化；lATM封装；l目前标准化最完善；l没有得到市场认可。lIEEE EFM工作组标准化，编号802.3ah；l以太网封装；l国内标准已经制定完成；l产品开始在市场上迅速应用。lFSAN提出，ITU-T标准化 G.984.x；lATM、GEM封装；l标准已经完成；l支持厂家极少。PON及及FTTX简介简介PON技术概述光纤接入有以太网无源光网络（EPON）、吉比特无源光网络（GPON）和点到点光纤以太网（P2P）等EPON技术特点和发展现状如下：技术：技术简单、成熟、易实现标准化：已完成，进一步完善中电信级运营要求：已经基本满足产业链基本成型：商用芯片和设备供应商较多互操作：已经实现芯片级和系统级的互操作成本：芯片和设备成本不断下降实际应用情况：在国外已有数百万线（覆盖用户超1000万）的规模商用在国内部署也已经覆盖接近100万用户高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得EPON进入规模部署阶段，是目前“光进铜退”的主流实现技术在这样一个阶段，对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的现实意义。PON及及FTTX简介简介EPON已进入规模商用阶段方案方案1：FTTH(PON)铜缆接入距离铜缆接入距离方案方案2：FTTB(PON)+LAN （3050m）方案方案3：FTTB(PON)+DSL （3050m）方案方案4：FTTB(P2P)+LAN （3050m）方案方案5：FTTC(P2P)+DSL（500m以内）以内）方案方案6：FTTN(P2P)+DSL （1km左右）左右）方案方案7：FTTN(PON)+DSL （1km左右）左右）p“光进铜退”是宽带网升级的必然趋势,问题的关键是如何选择“光进铜退”模式即光纤到达的位置PON及及FTTX简介简介光纤接入及FTTx的概念FTTH具有带宽提供能力强、传输距离长、维护成本低等优点，是发展方向,但目前成本也最高;在新建区域，FTTB建设投资和维护成本与FTTN/FTTC相当，带宽提供能力和带宽提升潜力优于FTTN/FTTC。PON与P2P方式相比，具有光纤资源利用率高、线路和机房投资少,带宽分配灵活、价格下降空间大等优点。LAN接入有传统楼道交换机和ONU内置LAN两种方式。传统LAN接入的维护管理能力和差异化服务能力均弱于DSL接入。ONU内置LAN接入解决了传统LAN接入的维护管理问题，与DSL接入相比，具有更强的上行带宽能力和带宽提升潜力。PON及及FTTX简介简介FTTX各种组网模式的综合分析PON及及FTTX简介简介FTTX定义FTTH(Fiber To The Home）光纤到户是指仅利用光纤媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式，在各种类型的宽带接入中，光纤到户是宽带有线接入的发展方向。PON及及FTTX简介简介FTTX系统的组成FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端（OLT)、光分配网（ODN)、FTTH光网络终端（ONT)三大部分PON及及FTTX简介简介FTTH承载的业务类型IP数据业务。语音业务：包括POTS语音或VoIP业务。视频业务：包括交互式视频业务和广播式视频业务，如IPTVCATV等。其中，IP数据业务和语音业务为FTTH必须支持的业务类型，对视频业务的支持可选。FTTH传输信号的双工方式单纤双向传输：在一根光纤里传两个方向相反、波长不同的波，每个波承载一个方向的数据流，两个波协同工作完成数据的双向交互功能（从经济性考虑，优先使用）。双纤双向传输：上下行信号各用一根独立的物理光纤承载。PON及及FTTX简介简介FTTH的技术发展 在十多年的发展历程中，有关FTTH的实现技术不断推陈出新，从有源接入方式过渡到无源接入方式，从点到点(P2P)发展到点到多点方式的无源光网络(PON)技术。其中，PON的本质特征是光分配网络(ODN)全部由无源光器件组成，其中不含任何有源电子器件，这样就避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时也节约了维护成本。在这种情况下，PON被视为能够取代铜线DSL技术的终极FTTH技术解决方案。点到点光接入方式点到多点光接入方式 点到点以太接入APON FTTH的主要技术的主要技术EPON GPON 小区交换机接入二、FTTX工作原理FTTX工作原理工作原理EPON工作原理-帧结构基于802.3帧格式新增 LLID：用于在OLT上标识ONU在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。广播方式广播方式EPON工作原理下行FTTX工作原理工作原理OLT接收数据前比较LLID注册列表；每个ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧；分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。TDMATDMA方式方式EPON工作原理上行FTTX工作原理工作原理三、传输指标ODN 光通道模型 ODN光通道衰耗传输指标传输指标ODN 的光功率衰减与OBD 的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关，设计时必须控制ODN 中最大的衰减值，使其符合系统设备OLT 和ONU PON 口的光功率预算要求。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。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。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行ODN 光通道衰减核算，如下图。ODN光通道衰耗+光缆线路富余度 12芯)分支型室内垂直布线光缆 大楼内垂直布线的理想光缆。特别适合用于在竖井内分散分光的应用场合。ODN网络器材网络器材楼内竖井光缆6868n光缆类型束状室内垂直布线光缆n特点0.9mm或0.5mm紧套光纤全介质，优良的阻燃性能适合集中分光应用光缆允许拉力：660N(12芯)1320N(12芯)束状室内垂直布线光缆 大楼内垂直布线的理想光缆。特别适合用于在竖井内集中分光的应用场合。ODN网络器材网络器材楼内竖井光缆6969n光缆类型微束管室内室外光缆n特点干式缆芯结构非金属加强件阻燃性能符合室内光缆标准要求防水性能满足室外光缆的标准要求柔软，容易穿管敷设可根据分歧需要灵活设计套管数量光缆允许拉力：1320N12144 芯MGFZA-(12144)B1微束管室内室外光缆ODN网络器材网络器材室内室外竖井光缆7070n光缆类型全非金属室内室外光缆n特点半干式光缆全非金属结构LSZH外护套，室内室外两用外径：5.26.8mm光缆允许拉力：440N212芯GYFXTZY-(212)B1ODN网络器材网络器材FTTB用室内室外光缆71在5楼竖井将配线光缆掏出一束管，拉撕裂绳撕开护套，取出6芯子单元缆接入光分路箱。将掏接段用胶布包扎后固定在走线架上5楼4楼6楼室内光缆分纤盒 配线光缆12芯子单元缆皮线光缆ODN网络器材网络器材配线光缆掏接示意图72从DP到用户室内的光缆室内入户管道入户架空入户ODN网络器材网络器材入户光缆的选择73FRP加强件光纤LSZH护套钢丝FRP加强件光纤(1-2芯)LSZH护套下线皮线入户皮线室内、外两用皮线LSZH护套铝带铠装阻水带芳纶纱入户光缆ODN网络器材网络器材入户光缆7474n光缆类型“8”字型自承式入户光缆n特点G.657A光纤LSZH外护套，室内室外两用光纤单元为全非金属结构满足50米跨距自承安装要求尺寸：2.05.3mm可以同一些现场连接器匹配光缆允许拉力：660N12芯GJPFZY8C-2ODN网络器材网络器材架空入户光缆(选择一)7575n光缆类型“8”字型自承式入户光缆n特点LSZH外护套，室内室外两用光纤单元为全非金属结构满足50米跨距自承安装要求尺寸：3.05.3mm柔韧而有弹性光缆易于固定，安装成本低无需工具即可开剥光缆可以同许多种现场连接器匹配光缆允许拉力：660N1芯GYP8JZY-1ODN网络器材网络器材架空入户光缆(选择二)7676n光缆类型全非金属室内室外光缆n特点半干式光缆柔软，易穿管道全非金属结构LSZH外护套，室内室外两用外径：5.26.5mm与多种现场连接器匹配重量48/25kg抗拉强度600N2芯GYFXTZY-2B1Unitube型室内室外光缆管道“8”字布线光缆ODN网络器材网络器材管道入户光缆77nG.652光纤系列(A/B/C/D)PON系统指定用G.652非色散位移单模光纤nG.657光纤系列(A/B)针对FTTH应用诞生了新的光纤标准：ITU-T G.657建议用于接入网的低弯曲损耗敏感单模光纤 n我国标准行标接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤特性，已报批，并将直接申请为国标项目77ODN网络器材网络器材FTTH系统中的光纤7878Rmin=30mmRmin=15mmRmin=7.5mmnG.657 A光纤与熟知的G.652D建议全面兼容具备了很低的宏弯曲损耗。用于弯曲半径为10mm和15mm的应用场合。nG.657 B光纤模场直径和色散方面与传统的G.652D建议明显不同具备了更低的宏弯曲损耗。用于距离受限的楼内、弯曲半径为7.5mm和10mm的应用场合。熔接与连接特性与G.652光纤不同nG.657 光纤的应用用户室内布线弯曲不敏感跳线对光纤弯曲性能要求更高的其它场合ODN网络器材网络器材G.657光纤简介79n优化了光纤的弯曲损耗性能，降低安装成本，减少用户室内光缆故障率n可以象安装铜缆一样，光缆沿着建筑物内很小的拐角安装n允许把光纤用于体积较小的接线盒、配线箱以及其它线路设施内。n光缆的安装更为便捷，对FTTH施工和维护带来的便利 79ODN网络器材网络器材ITU-T G.657光纤标准的作用803mm 紧包光纤加强芳纶纱不锈钢铠装加强芳纶纱外护套优点：不锈钢防护盔甲，可以强固且柔顺的保护光纤；抗张力强、耐侧压、耐弯折、耐重复弯曲、防鼠咬；可以如同电线般轻松使用，使布线工作更简易。ODN网络器材网络器材铠装跳线8181n用途提高用户待装效率安装只需使用无源的施工工具节约工时、大幅降低施工费用减小连接保护盒体积或消除连接保护盒n种类光缆成端用快速连接器n适合不同结构光缆成端用的光纤插头n适合不同结构光缆成端用的光纤插座机械连接器n连接250um/900um光纤ODN网络器材网络器材光纤冷接技术8282n光纤现场连接器使用机械方式将光纤直接成端施工时无需研磨，无需熔接机快速和易于操作 与标准SC光纤连接器/适配器完全兼容ODN网络器材网络器材光纤冷接技术8383n现场连接器的设计要求与入户光缆结构匹配适合250um 或900um光纤成端一次施工合格率达到90%以上能提供简单工具现场判断连接是否成功能重复开启使用n光纤现场连接器的指标要求工作温度范围:-40 to 70插入损耗:0.5dB 反射损耗:-40dB（室温下）ODN网络器材网络器材光纤冷接技术8484n光纤机械连接器使用机械方式为两根光纤提供可靠连接快速和易于操作 节约工时、大幅降低施工费用ODN网络器材网络器材光纤冷接技术8585n光纤机械连接器的设计要求适合250um 或900um光纤互连提供专用工具，确保光纤精确定位尺寸小巧n光纤机械连接器的指标要求工作温度范围:-40 to 70连接损耗:0.1dB 反射损耗:-40dB（室温下）ODN网络器材网络器材光纤冷接技术六、工程界面工程界面工程界面FTTH工程光缆线路工程界面划分新建小区：在工程阶段完成配线光缆的布放、测试，园区光交接箱和分光器的安装、测试，接入光缆的布放、测试，楼道光分纤箱的安装，皮线光缆的布放、皮线光缆与接入光缆在分纤箱内的熔接，皮线光缆的红光测试；在装机时完成皮线光缆用户侧的成端和设备调试。改造小区：在工程阶段完成配线光缆的布放、测试，园区光交接箱和一级分光器的安装、测试，接入光缆的布放、测试，楼道光分路箱和二级分光器的安装、测试；在装机时完成皮线光缆（含明管、线槽）的布放、成端和设备调试。FTTH工程光缆线路工程界面划分对于光缆入户，有暗管的优先采用暗管；无暗管的，有条件的应在楼道内敷设明管，其中垂直管采用PVC管，并设置过路盒，这部分工作在工程中实施；水平管采用波纹管，并在每户住户的进户口处设置过路盒，这部分工作在放装中予以实施。工程阶段放装阶段FTTH工程界面谢谢！