FTTH介绍及优势

1、目录1.FTTH介绍及优势21.1FTTH21.2FTTH优势22.FTTH网络架构42.1 PON网络定义及组成42.2 PON系统网络架构52.3 PON基本原理82.4 ODN组网模式92.5 PON网络光链路衰耗指标及计算方法231.FTTH介绍及优势1.1FTTHFTTH是光纤直接到家庭的外语缩写，中文缩写为光纤到户。具体说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD（光纤到桌面）外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化

2、了维护和安装。说到FTTH，首先就必须谈到光纤接入。光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体。光纤接入可以分为有源光接入和无源光接入。光纤用户网的主要技术是光波传输技术。目前光纤传输的复用技术发展相当快，多数已处于实用化。根据光纤深入用户的程度，可分为FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。1.2FTTH优势FTTH的优势主要是有5点：第一，它是无源网络，从局端到用户，中间基本上可以做到无源；第二，它的带宽是比较宽的长距离正好符合运营商的大规模运用方式；第三，因为它是在光纤上承载的业务，所以并没有什么问题；第四，由于它的带宽比较宽，支持的协议比较灵活；第五，随着技术的发展，

3、包括点对点、1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。在光接入家族，还有FTTB(Fiber To The Building)光纤到大楼，FTTC(Fiber To The Curb)光纤到路边，FTTSA(Fiber To The Service Area)光纤到服务区等等。将光纤直接接至用户家，其带宽、波长和传输技术种类都没有限制，适于引入各种新业务，是最理想的业务透明网络，是接入网发展的最终方式。虽然移动通信发展速度惊人，但因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求性能相对占优的固定终端，也就是希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决

4、从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL 和HFC 网相当，这使FTTH 的实用化成为可能。据报道，早在1997 年日本NTT 公司就开始发展FTTH，2000年后由于成本降低而使用户数量大增；美国在2002 年前后的12 月中FTTH 的安装数量增加了200%以上。可对光纤到户的市场，各公司却各持己见：美国A T & T 公司对FTTH 并不看好，在OFC2004，该公司认为带宽不是万能，发展应用和内容才是关键，因此在相当的时间内，FTTH 的市场可能很小；而美国运营商Verizon、Sprint 则比较积极，

5、并且在OFC2004 上介绍了它们发展FTTH 的计划和技术方案 。在我国，光纤到户也是势在必行，光纤到户的实验网也已经在武汉、成都等城市开展，预计在2012年前后，在我国从沿海到内地，从东到西将兴起光纤到户建设的高潮。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点，伴随着相应技术的成熟与实用化，成本进一步降低到家庭能承受的水平， FTTH 的大趋势是不可阻挡的。此外，FTTH技术还是用来解决信息高速公路中“最后一公里”问题的。FTTH+以太网比ADSL（ADSL在拨号的时候会建立最高理论8Mbps的下载带宽，这个带宽是永远不会改变的。不过实际上由于ADSL的噪声检测机制如果线路情况不好那么一开始建立的连

6、接显然不可能达到理论值，可能最后是5Mbps，这个带宽也是不会改变的。）和ISDN（欧洲普及的电话网络形式）的传输速度快多了。2.FTTH网络架构2.1 PON网络定义及组成 PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）, 是一种基于P2MP 拓扑的技术，所谓无源是指光分配网（ODN）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，不需要有源电子设备。PON由局侧的OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、用户侧的ONU（Optical Network Unit，光网络单元）和ODN（Optical Di

7、stribution Network，光分配网）组成。PON系统网络架构：OLT的作用是将各种业务信号按一定的信号格式汇聚后向终端用户传输、将来自终端用户的信号按照业务类型分别进行汇聚后送入各业务网。ONU位于用户端，直接为用户提供话音、数据或视频接口。ODN的作用是提供OLT与ONU之间的光传输通道。包括OLT和ONU之间的所有光缆、光缆接头、光纤交接设备、光分路器、光纤连接器等无源光器件。ONU、ONT、家庭网关的区别：ONU（Optical Network Unit，光网络单元）。ONU下可以下挂IAD、交换机等设备。ONT（Optical Network Terminal，光网络终端）

8、。应用于最终用户。ONT是直接放在用户家中的设备，而ONU可能就是放置在楼道中，各个用户通过交换机等设备连接至ONU。家庭网关/政企网关：是家庭网络/政企网络和外部网络的接口单元。可以接在交换机下，也可以接在PON网络中。接在PON网络中，位于ONU/ONT位置，叫做具备ONU上行功能的家庭网关/政企网关。2.2 PON系统网络架构基于PON的光纤接入系统在整个通信网络中的位置：PON基本原理PON系统采用WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波长的光信号，实现单纤双向传输。1550为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，PON采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术，实现天

9、然组播。上行数据流采用TDMA技术，灵活区分不同的ONU数据。2.3 PON基本原理下行：广播方式。OLT连续广播发送，ONU选择性接收。上行：TDMA（时分复用）方式。任何一个时刻只能有一个ONU发送上行信号，各ONU发送的上行数据流通过光分路耦合进共用光纤，以TDM方式复合成一个连续的数据流。主流PON技术内容GPON（ITU-T G.984）EPON（IEEE 802.3ah）遵循协议IEEE 802.3ah下行速率2500 Mbps或1250 Mbps1250 Mbps上行速率1250 Mbps1250 Mbps分光比1:64, 可扩展为1:1281:32（可扩展到1:64）下行效率9

10、2%，采用：NRZ 扰码（无编码），开销 (8%)72%，采用：8B/10B 编码 (20%) ，开销及前同步码 (8%)上行效率89%，采用：NRZ 扰码（无编码），开销 (11%)68%，采用：8B/10B 编码 (20%) ，开销 (12%)可用下行带宽*2200 Mbps950 Mbps可用上行带宽*1000 Mbps900 Mbps运营、维护 (OAM&P)遵循OMCI标准对ONT进行全套FCAPS（故障、配置、计费、性能、安全性）管理OAM可选且最低限度地支持：ONT的故障指示、环回和链路监测网络保护50ms主干光纤保护倒换未规定TDM 传输和时钟同步天然适配TDM（Native

11、TDM模式）保障TDM业务质量，电路仿真可选电路仿真（ITU-T Y.1413 或 MEF 或IETF）ITU-T G.984ITU-T：国际电信联盟,它是国际电信联盟管理下的专门制定电信标准的分支机构;IEEE：电气和电子工程师协会。2.4 ODN组网模式从局端OLT至用户端ONT只经过一个分光点，即经过一次分光。主要用于用户相对集中的区域，如密集高层住宅小区等。从局端OLT至用户端ONT经过两个分光点，即经过两次分光。主要用于用户相对分散的区域，如普通多层住宅小区、农村等。FTTH 与FTTB和FTTN结构比较一级分光方式分类：一级集中分光和一级分散分光。分纤箱和分光分纤箱的区别区别：不安

12、装分路器的叫分纤箱/分纤盒；安装分路器的叫分光分纤箱（分路器箱）/分光分纤盒。一级集中分光：将光分路器集中安装在小区光纤汇聚点的光缆交接/配纤设备内（配线光交）；在楼宇分纤点安装分纤盒（分纤箱）。一级分散分光：将光分路器分散安装在光纤汇聚点的光缆交接/配纤设备内（楼宇分纤点）。二级分光方式二级集中分光：经过二次分光，一级分路器安装在小区光纤汇聚点的光缆交接/配纤设备内（配线光交）；二级分路器安装在楼宇分纤点。一级和二级分光方式比较一级和二级分光方式分路器使用分光方式选择：实践中以二级分光方式为主。OLT PON口分支比：分支比不大于1:64。分路器选用：一级分光方式，公众用户覆盖时，分路器选用

13、1:64和1:32。其他特殊需求，如视频监控时，选用1:16和1:8；二级分光方式，选用不超过1:64的组合：1:8*1:8、1:4*1:16、1:16*1:4、1:2*1:32等，以1:8*1:8为主。分路器端口配比：指设计配置分路器端口/住户数（潜在用户数）。一级分光方式时，指一级分路器端口数/住户数；二级分光方式时，指二级分路器端口数/住户数。住宅建筑ODN组网模式-多层住宅分光方式选择：多层住宅一般5-7层，以6层为主，1个单元12户。住户相对分散，为节约投资，一般选用二级分光方式。分路器组合：以1:8*1:8为主，端口配比=8/12=67%。小区配线光交主干容量设置：应按小区用户终了

14、时全部接入所需纤芯、再预留1-2芯设置：小区住户数/64+1-2，结合光缆常用程式12芯、24芯等。一般到小区配线光交主干按不超过24芯考虑，如超过24芯，应考虑设置2个配线光交。进单元引入光缆纤芯容量设置：初期配置1个1:8分路器需要1芯纤、后期需扩容1个1:4分路器需要1芯纤、再预留1芯维护用纤，进单元分配3芯纤，光缆可选用4芯、6芯等。设计时结合建设单位要求。住宅建筑ODN组网模式-高层住宅分光方式选择1、一级分光方式：当高层住宅每个单元楼内的住户数大于50户时，可采用一级分光方式，即在每个单元楼内设置一只光缆配纤设备，初期在里面配置一个光分路器，日后随着用户需求的增加，通过逐步增加光分

15、路器的数量来实现端口的扩容。为便于入户光缆的敷设和维修，避免过多的入户光缆集中到一只盒体内，在每间隔56个楼层安装一只光缆分纤盒，一般覆盖1024户，并根据覆盖的用户数从单元楼内的光缆配纤设备敷设楼内光缆至光缆分纤盒，每只光缆分纤盒的配纤容量为12或24芯。分路器组合：以1:64为主，端口配比=64/128=50%。光缆配纤设备的上联光缆容量：应按业务终期时光分路器的安装数量来配置，并预留2-4芯备用纤芯。特点：1个单元设置1个配线光交。住宅建筑ODN组网模式-高层住宅分光方式选择2、二级分光方式：在住宅区内的光缆汇聚点设置光缆交接/配纤设备，并在里面配置一级光分路器；将每幢高层住宅单元楼划分

16、为若干个片区，在每个片区的中心楼层位置安装一只光缆分光分纤盒，并在里面配置第二级光分路器，每个片区覆盖的用户数应按规划安装的二级光分路器端口数来考虑，一般56个楼层为一个片区，覆盖1224户。分路器组合：以1:8*1:8为主，端口配比=8/12-24=67%-33%。一般要求配比不超过50%。光缆配纤设备的上联光缆容量：设置一级光分路器的光缆交接/配纤设备，其上联光缆容量应满足一级光分路器终期需求数量，并预留20%左右的备用纤芯。覆盖住户数/64/80%。到二级分路器纤芯：设置二级光分路器的光缆分光分纤盒，其上联光缆容量应按业务终期时光分路器的安装数量来配置应按业务终期时光分路器的安装数量来配

17、置，并预留2-4芯备用纤芯。高层住宅一级分光方式到分纤箱的光缆，覆盖多少户需多少芯光缆高层住宅二级分光方式到分纤箱的光缆，终期需配置几个分路器，纤芯=分路器数量+2-4住宅建筑ODN组网模式-商务楼宇建设物特征及接入需求：商务楼按建筑物规模可分为超大型、大型和中小型商务楼；按功能可分为纯办公商务楼和综合性商务楼（内含商场、餐厅和酒店等设施）,按客户租赁面积又可分为楼层型和聚类型商务楼。客户数量的不确定性和流动性是商务楼内业务的主要特征。归纳商务楼内客户的业务对光网络建设的主要需求可分为二大类：点对点光纤的专线类业务（基于多业务接入平台（MSAP）的接入、租纤业务等）和点对多点光纤（基于PON技

18、术）的宽带上网类业务。因此，商务楼宇的光网络建设，应能保证快速提供上述业务的接入能力。住宅建筑ODN组网模式-商务楼宇ODN组网模式：商务楼内原则上应设置一个或多个光缆交接/配纤设备，大、中型商务楼内的光缆交接/配纤设备应接入环形或总线形结构的接入网主干光缆；小型商务楼内的光缆交接/配纤设备其上联光缆也应尽量实现双路由保护。对于商务楼内光缆网的建设应考虑多业务，多接入方式的需求，一般采取一级分光方式，即将光分路器集中安装在光缆交接/配纤设备内，并通过楼内光缆及引入光缆接入用户。对已完成光缆网覆盖的商务楼宇，如由于已建光缆纤芯数过少，不能满足用户接入需求时，也可采用二级分光方式，即将第二级光分路

19、器安装到楼层。分路器组合：以1:64或1:4*1:16为主。配线光交主干容量设置：同时满足互联网宽带和专线需求。分层了解住户需求（办公、宾馆）。一般24芯-48芯光缆进楼。特点：1栋楼设置1个配线光交。农村ODN组网模式特点:农村住户分散，村落群纵深距离较长，有接入需求，接入率不高；增长空间大。ODN组网模式:目前，ODN网络由OLT-ONT端，最远距离为20公里，如超过20公里，PON技术不能采用，需下沉OLT或用其他方式接入。为节约投资，一般选用二级分光方式。在村中光缆汇聚点安装配线光交（落地、架空、墙壁），在配线光交内安装一级分路器。在片区覆盖集中位置安装架空/墙壁分光分纤箱，在分光分纤

20、箱内安装二级分路器。分路器组合：以1:8*1:8和1:16*1:4为主，端口配比=8/20=40%。配线光交主干容量设置：应按用户终了时全部接入所需纤芯，并考虑村委会、医务室专线纤芯需求，再预留1-2芯设置：住户数/64+（村委会+医务室）*2-4+1-2，结合光缆常用程式12芯、24芯等。一般到配线光交主干按不超过24芯考虑，如超过24芯，应考虑设置2个配线光交。到分光分纤箱光缆容量：如覆盖住户数为 20户，按终期70%接入率，接入用户为14户，应配置2个分路器，需2芯纤，再加1芯维护纤，需分配3芯纤，光缆可选用4芯、6芯等。设计时结合建设单位要求。PON网络光链路衰耗指标及计算方法光功率预

21、算：下行：OLT最小平均发射光功率-ONU接收灵敏度上行：ONU最小平均发射光功率-OLT接收灵敏度光功率代价：设备寿命终了时，因为性能劣化而增加的衰耗链路预算=光功率预算-光功率代价EPON2.5 PON网络光链路衰耗指标及计算方法PON网络光纤链路损耗包括了SR和RS（S：光发信参考点；R：光收信参考点）参考点之间所有光纤和无源光元件（例如光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。PON系统的传输距离应采用最坏值计算法，分别计算OLT的PON口至ONU之间上行和下行的传输距离，取两者中较小者为PON口至ONU之间的最大传输距离。PON网络光链路衰耗指标及计算方法：PON系统的传输距离（

22、OLT至ONU的传输距离）可按以下公式进行测算：式中：P：OLT和ONU的R/S-S/R点之间允许最大通道插入损耗（单位：dB），参照下表取值，设计时应根据设备选用的的光模块类型取值。PON技术标称波长光模块类型最大允许插损（dB）EPON上行：1310nm下行：1490nm1000BASE-PX20上行/下行：24/23.51000BASE-PX20+上行/下行：28/28OLT侧1000BASE-PX20ONU侧1000BASE-PX20+上行/下行：25/27OLT侧1000BASE-PX20+ONU侧1000BASE-PX20上行/下行：27/24.5GPON上行：1310nm下行：1

23、490nmClass B+上行/下行：28/28Class C+上行/下行：32/32PON网络光链路衰耗指标及计算方法IL：OLT至单个ONU之间链路中所有光分路器的插入损耗之和（单位：dB），各种规格光分路器插入损耗参照下表取值。光分路器规格插入损耗典型值（dB）光分路器规格插入损耗典型值（dB）123.8224.1147.2247.51810.52810.811613.821614.113217.123217.416420.126420.4112823.7212824.0Ac：单个活接头的损耗（单位：dB），按每个活接头0.5dB 取值。N：OLT至单个ONU之间活接头（包括光分路器的适

24、配器）的数量（单位：个）。PON网络光链路衰耗指标及计算方法AWDM：不含连接器损耗的WDM模块(合波器/分波器)的插入损耗（单位：dB）。M：OLT至单个ONU之间WDM合波器/分波器的数量（单位：个），内置于ONU的WDM分波器不纳入计算，参考下表取值。系统配置WDM合波器/分波器数量不承载CATV业务0OLT侧外置WDM合波器、ONU内置WDM分波器1OLT、ONU侧分别外置WDM合波器/分波器2Mc：线路维护余量（单位：dB），参照下表取值。传输距离（km）线路维护余量取值（dB）L515L102103PON网络光链路衰耗指标及计算方法：OLT至单个ONU 之间链路中存在模场直径不匹配的光纤连