认识FTTH接入工程

1、1 FTTHFTTH基础基础知识知识 Thursday, April 27, 2010Thursday, April 27, 2010Atpdc. Atpdc. 咨询研究院咨询研究院2 2 一、一、PONPON基础知识基础知识二、二、FTTHFTTH建设场景建设场景三、冷接、皮线光缆、三、冷接、皮线光缆、ODNODN设备设备四、四、ODNODN规划规划3 EPON（IEEE 802.3-2005）是千兆以太网技术与无源光网络的结合，以太网速率为1Gb/s 对称、典型光分路比为1：32（最高可达1：64）。 GPON 是基于ITU-T G.984 标准的Gbit/s无源光网络技术，典型速率为下行

2、2.5Gb/s、上行1.25Gb/s，典型光分路比为1：64（最高可达1：128）。 10GEPON是基于IEEE 802.3av标准的无源光网络技术，它最大限度沿用EPON的IEEE 802.3ah的MPCP协议，具有很好的继承性。 10GEPON以太网速率为10Gb/s 对称，典型光分路比为1：64（最高可达1：128）。 目前，EPON、GPON已经成熟商用，10GEPON尚未商用。无源光网路（无源光网路（PONPON）技术）技术4 光链路预算充足，对光网络光链路预算充足，对光网络质量要求不苛刻，支持质量要求不苛刻，支持5KM5KM以上以上覆盖；覆盖；可采用一级分光，降低多级可采用一级分

3、光，降低多级分光带来的插损；分光带来的插损；每每PONPON口流量负荷小，易于口流量负荷小，易于应对突发流量冲击；应对突发流量冲击；增加主干光纤数量；增加主干光纤数量；增加增加OLT PONOLT PON口数量；口数量；1 : 64减少主干光纤数量；减少主干光纤数量；减少减少OLT PONOLT PON口数量；口数量；光链路预算紧张，对光网络光链路预算紧张，对光网络质量要求较高，较难支持质量要求较高，较难支持5KM5KM以以上覆盖；上覆盖；只能采用二级分光，增加多只能采用二级分光，增加多级分光带来的插损；级分光带来的插损；每每PONPON口流量负荷大，不利口流量负荷大，不利于应对突发流量冲击；

4、于应对突发流量冲击；1 : 128VS两种分光比的对比两种分光比的对比5 FTTH除ONU外成本结构分解 60%60% ONT ONT 40% 40% 其他其他FTTHFTTH成本结构成本结构大分光比对FTTH成本影响分析1：321：641：12820%15%累计累计32%32%除除ONUONU外成本与分光比的关系外成本与分光比的关系nPONPON口：占总投资的口：占总投资的11%11%（按（按1 1：6464分光比计算）分光比计算）n主干、配线：占总投资主干、配线：占总投资18%18%n分光器：占总投资分光器：占总投资6%6%，占投资比例低可变动空间小，占投资比例低可变动空间小n楼内布线：占

5、总投资楼内布线：占总投资65%65%，与用户数相关成本下降困难，与用户数相关成本下降困难大分光比是降低大分光比是降低PONPON口和主干光纤消耗的关键口和主干光纤消耗的关键n采用采用1 1：6464分光比相对于采用分光比相对于采用1 1：3232分光比分光比FTTHFTTH总成本可总成本可下降下降7%7%n采用采用1 1：128128分光比相对于采用分光比相对于采用1 1：3232分光比分光比FTTHFTTH总成本可总成本可下下降降11%11%大分光对大分光对FTTHFTTH部署成本的影响部署成本的影响6 目前各厂家均为目前各厂家均为GPON、EPON共设备平台，共网管共设备平台，共网管，网络

6、组织上，网络组织上除带宽、分光比不同外，无明显区别。除带宽、分光比不同外，无明显区别。 EPONEPON、GPON GPON 技术对比技术对比主要差别主要差别EPONEPONGPONGPON技术组网技术组网最大接入带宽：1.25G最大分光比：1：64最大接入带宽：2. 5G最大分光比：1：128商用商用国外：日本、韩国国内：中国电信国外：欧美国内：中国电信、中国移动价格价格2010年集团集采，华为G、EPON 同价，烽火、贝尔安徽书面承诺同价适用场景适用场景适用于城市普通小区、农村等低带宽FTTB场景下使用适用于城市中高档小区、商务楼宇等高带宽FTTH场景下使用其它其它集团2009年上半年以前

7、，发展思路为10G EPON，但目前只有中兴一家主导，至目前无商用产品，价格特高；2009年以后，集团已认可GPON，并进行2010年集采。EPON： 在技术、应用、价格上较GPON 无任何明显优势；GPON：在大分光比、高带宽中，较EPON 均有较大优势。结结 论：在接入网络组网中，论：在接入网络组网中， GPON 将逐步取代将逐步取代EPON。7 光分路器插损光分路器插损u 部分规格的均匀分光的光分路光性能指标要求(1310nm和1490nm、UPC）u对于1577nm、1590nm、1625nm等波长窗口，相应指标参考上表，原则上最大偏差不大于5%，具体参数待定。规格规格插入损耗插入损耗

8、(dB)均匀性均匀性(dB)回波损耗回波损耗(dB)（输出端截止输出端截止）回波损耗回波损耗(dB)（输出端开路输出端开路）方向性方向性(dB)1x2 / 2x23.90.85020551x4 / 2x47.40.85024551x8 / 2x810.71.05026551x16 / 2x16 13.91.45028551x32 / 2x3217.21.65028551x64 / 2x6421.52.05028551x128 / 2x128 的PLC器件成品率较低，尚无法规模商用，没有要求8 活接头光通道代价：由色散、抖动、及光通道的反射所导致的功率代价。光通道富裕度分光器衰耗1:4+1:32

9、分光器衰耗1:64分光器衰耗光通道代价光通道富裕度活接头插损光通道固定衰耗1:128分光24.6128*0.5=431.61:64分光19.5126*0.5=325.5光纤衰耗影响光通道衰耗的几个因素影响光通道衰耗的几个因素9 类型类型方向方向发送发送接收接收预算预算EPON PX20+EPON PX20+下行下行2.52.5-27-2729.529.5上行上行0 0-30-303030EPON PX20+EPON PX20+下行下行5 5-28-283333上行上行2 2-32-323434GPON CLASS GPON CLASS B+B+下行下行1.51.5-27-2728.528.5上

10、行上行0.50.5-28-2828.528.5GPONGPON CLASSCLASS C+C+下行下行3 3-30-303333上行上行0.50.5-32-3232.532.5注：以上按照最小发射功率和最差接收灵敏度计算。各种光模块的光功率预算各种光模块的光功率预算10 预算预算128128分光分光固定差损固定差损剩余光剩余光预算预算可支持光可支持光缆长度缆长度6464分光固分光固定差损定差损剩余光剩余光预算预算可支持光可支持光缆长度缆长度EPON EPON PX20+PX20+29.529.531.631.6-2.1-2.10 025.525.54 411.4 11.4 EPON EPON

11、PX20+PX20+333331.631.61.41.44 425.525.57.57.521.4 21.4 GPON GPON CLASS B+CLASS B+28.528.531.631.6-3.1-3.10 025.525.53 38.6 8.6 GPON GPON CLASS C+CLASS C+32.532.531.631.60.90.92.6 2.6 25.525.57 720.0 20.0 n每公里光纤衰耗按照0.35dB计算。n如不严格按最小发射功耗和最差接收灵敏度计算，光功率预算可有所增加。不同分光比接入距离计算不同分光比接入距离计算11 按照所有用户均开通三种业务且有按照所

12、有用户均开通三种业务且有5050用户开通用户开通2 2路路IPTVIPTV的最理想状态的最理想状态 128128用户需要带宽：用户需要带宽：693.76M693.76M 6464用户需要带宽：用户需要带宽：346.88M346.88M业务类型业务类型业务带宽业务带宽(M)(M)用户并发用户并发率率用户开通用户开通率率带宽平均利带宽平均利用率用率实际流量实际流量(M)(M)IPTVIPTV（标清）（标清）3 380%80%90%90%150% 150% 注注3.243.24IPTVIPTV（高清）（高清）8 880%80%10%10%150% 150% 注注0.960.96上网上网4 460%6

13、0%100%100%50%50%1.21.2VOIPVOIP0.10.120%20%100%100%100%100%0.020.02每用户实际带宽总量每用户实际带宽总量5.425.42注：按照50用户开通2套IPTV计算PONPON口带宽计算（口带宽计算（20102010年）年）12 按照所有用户均开通三种业务且有按照所有用户均开通三种业务且有5050用户开通用户开通2 2路路IPTVIPTV的最理想状态的最理想状态 128128用户需要带宽：用户需要带宽：1984M1984M 6464用户需要带宽：用户需要带宽：992M992M业务类型业务类型业务带宽业务带宽(M)(M)用户并发用户并发率率

14、用户开通用户开通率率带宽平均利带宽平均利用率用率实际流量实际流量(M)(M)IPTVIPTV（标清）（标清）3 380%80%50%50%150% 150% 注注1.81.8IPTVIPTV（高清）（高清）8 880%80%30%30%150% 150% 注注2.882.88IPTVIPTV（3D3D影视）影视）202080%80%20%20%150% 150% 注注4.84.8上网上网202060%60%100%100%50%50%6 6VOIPVOIP0.10.120%20%100%100%100%100%0.020.02平均每用户实际带宽总量平均每用户实际带宽总量15.515.5注：按照

15、50用户开通2套IPTV计算PONPON口带宽计算（口带宽计算（3-53-5年后）年后）13 光链路保护方式（一）光链路保护方式（一）OLT的两个的两个PON口采用一个口采用一个PON MAC芯片，通过芯片，通过1：2 电开关连接至两个光模电开关连接至两个光模块，实现两个块，实现两个PON口的保护。适用于同一口的保护。适用于同一PON板内的板内的PON口间保护：口间保护：1、OLT：备用的：备用的OLT 的光模块处于冷备用状态，由的光模块处于冷备用状态，由OLT完成倒换；完成倒换；2、ONU：应在：应在OLT控制下激活（控制下激活（Activate）其）其“状态保持（状态保持（Holdover

16、）”功能；功能；3、光分路器：使用、光分路器：使用2:N光分路器；光分路器；4、由、由OLT检测光链路状态；检测光链路状态；5、光缆占用最少，物理路由安全性最差。、光缆占用最少，物理路由安全性最差。类型类型a14 光链路保护方式（二）光链路保护方式（二）OLT的两个的两个PON口分别采用独立的口分别采用独立的PON MAC芯片和光模块，实现两个芯片和光模块，实现两个PON口的口的保护。保护。1、OLT：备用的：备用的OLT PON端口处于冷备用状态，由端口处于冷备用状态，由OLT完成倒换。完成倒换。OLT应保证主用应保证主用PON端口的业务信端口的业务信息能够同步备份到备用息能够同步备份到备用

17、PON端口，使得保护倒换过程中，备用端口，使得保护倒换过程中，备用PON端口能维持端口能维持ONU的业务属性不变；的业务属性不变；2、ONU：应在：应在OLT控制下激活（控制下激活（Activate）其）其“状态保持（状态保持（Holdover）”功能；功能；3、光分路器：使用、光分路器：使用2:N光分路器。光分路器。4、PON口的倒换支持由网管触发的方式和口的倒换支持由网管触发的方式和OLT自动检测自动检测PON口故障后触发的方式。口故障后触发的方式。5、占用、占用2芯主干光缆，物理路由安全性较好。芯主干光缆，物理路由安全性较好。类型类型b15 光链路保护方式（三）光链路保护方式（三）OLT

18、双双PON口，口，ONU双光模块，主干光纤、光分路器和分支光纤均双路冗余。双光模块，主干光纤、光分路器和分支光纤均双路冗余。1、OLT：主用、备用的：主用、备用的PON端口均处于工作状态（热备份）。端口均处于工作状态（热备份）。OLT应保证主用应保证主用PON端口的业务信息能够同端口的业务信息能够同步备份到备用步备份到备用PON端口，使得保护倒换过程中，备用端口，使得保护倒换过程中，备用PON端口能维持端口能维持ONU的业务属性不变；的业务属性不变；2、光分路器：使用、光分路器：使用2个个1:N光分路器；光分路器；3、ONU：ONU采用一个采用一个PON MAC和不同的光模块，且正常情况下备用

19、的光模块处于冷备用状态；在和不同的光模块，且正常情况下备用的光模块处于冷备用状态；在OLT控制下激活（控制下激活（Activate）其）其“状态保持（状态保持（Holdover）”功能；功能；4、ONU和和OLT均检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。均检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。5、占用、占用2芯主干光缆、配线光缆、引入光缆，物理路由安全性好。芯主干光缆、配线光缆、引入光缆，物理路由安全性好。6、支持负载分担。、支持负载分担。类型类型c16 光链路保护方式（四）光链路保护方式（四）OLT双双PON口，口，ONU双双PON口，主干光纤、光分路器和配线光纤均双路冗余。口，主干光

20、纤、光分路器和配线光纤均双路冗余。1、OLT：主、备用的：主、备用的OLT PON端口均处于工作状态。端口均处于工作状态。OLT应保证主用应保证主用PON端口的业务信息能够同步备份到备端口的业务信息能够同步备份到备用用PON端口，使得保护倒换过程中，备用端口，使得保护倒换过程中，备用PON端口能维持端口能维持ONU的业务属性不变；的业务属性不变；2、光分路器：使用、光分路器：使用2个个1:N光分路器；光分路器；3、ONU：ONU采用不同的采用不同的PON MAC芯片和不同光模块。芯片和不同光模块。ONU应能保证主用应能保证主用PON端口的业务信息能够同步备端口的业务信息能够同步备份到备用份到备

21、用PON端口，使得端口，使得PON口保护倒换过程中，口保护倒换过程中，ONU能维持本地业务属性不变。能维持本地业务属性不变。ONU的的“状态保持（状态保持（Holdover）”功能不激活；功能不激活；4、主、备用的、主、备用的PON端口均处于工作状态，端口均处于工作状态，ONU和和OLT均检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。均检测链路状态，并根据链路状态决定是否倒换。5、占用、占用2芯主干光缆、配线光缆、引入光缆，物理路由安全性好。芯主干光缆、配线光缆、引入光缆，物理路由安全性好。6、支持负载分担。、支持负载分担。类型类型d17 17 一、一、PONPON基础知识基础知识二、二、FTTH

22、FTTH建设场景建设场景三、冷接、皮线光缆、三、冷接、皮线光缆、ODNODN设备设备四、四、ODNODN规划规划18 p 多层住宅多层住宅FTTH建设场景建设场景-多层多层1. 采用分光器集中设置，有利于提高分光器端口利用率。2. 将小区划分为多个片区并新建光配，分光器设置于光配中。3. 从光配线箱到每个单元采用12-24芯光缆。4. 楼内采用皮线光缆。19 p 小高层、高层小高层、高层层绞式普通光缆分纤箱内可熔接可活接分光器集中放置：分光器集中放置： 有利于提高分光器端口利用率。 将小区划分为多个片区并新建光配，分光器设置于光配中。 从光配线箱到每个单元采用较大芯数光缆（12芯以上）。 楼内

23、采用皮线光缆。分光器分散放置：分光器分散放置： 二级分光，充分收敛光纤，减少投资。 小区内新增光配线箱，楼内新增光纤分配箱，内设光分路器。 光配线箱到每个光纤分配箱采用4-6芯光缆。 光纤分配箱到用户采用皮线光缆。FTTH建设场景建设场景-小高层、高层小高层、高层20 p 别墅别墅FTTH建设场景建设场景-别墅别墅21 两种组网方案对比两种组网方案对比特点：特点：1 1、投资较高，约元、投资较高，约元260/260/户。户。（不含管道、用户终端）（不含管道、用户终端）2 2、主干光缆、主干光缆、PONPON口利用率口利用率高。高。（每（每500500户占用一个户占用一个PONPON口）口）3

24、3、用户接入时在小区光分、用户接入时在小区光分配箱跳纤。配箱跳纤。分光器分光器分散放置分散放置特点：特点：1 1、投资较低，约元、投资较低，约元231/231/户。户。 （不含管道、用户终端）（不含管道、用户终端） 2 2、主干光缆、主干光缆、PONPON口利用率口利用率低。低。（每（每250250户占用一个户占用一个PONPON口）口）3 3、用户接入时在楼道多媒、用户接入时在楼道多媒体箱跳纤。体箱跳纤。分光器分光器集中放置集中放置22 分光器分散放置时多媒体箱方案对比分光器分散放置时多媒体箱方案对比方案一：热熔方式方案一：热熔方式方案二：现有冷接方方案二：现有冷接方式式方案一特点：方案一特

25、点：1 1、初期投资较大。、初期投资较大。2 2、业务开通方便，跳纤即可。、业务开通方便，跳纤即可。3 3、链路损耗高，约、链路损耗高，约0.6dB0.6dB。方案三：冷接方式方案三：冷接方式方案二特点：方案二特点：1 1、初期投资最大。、初期投资最大。2 2、业务开通方便，跳纤即可。、业务开通方便，跳纤即可。3 3、链路损耗高，约、链路损耗高，约0.7dB0.7dB。方案三特点：方案三特点：1 1、初期投资最小。、初期投资最小。2 2、用户开通业务时，采用、用户开通业务时，采用冷接序，对装维人员要求较冷接序，对装维人员要求较高。高。 3 3、链路损耗低，约、链路损耗低，约0.2dB0.2dB

26、。23 23 一、一、PONPON基础知识基础知识二、二、FTTHFTTH建设场景建设场景三、冷接、皮线光缆、三、冷接、皮线光缆、ODNODN设备设备四、四、ODNODN规划规划24 光纤现场机械接续器件光纤现场机械接续器件u 机械接续器件是一种采用匹配液实现非熔接方式的光纤接续工具，通常称为冷接。冷接方式具有不需要熔接机，操作施工只需要简单的压接工具等特点。u 从产品形态和应用角度来看，机械接续器件可以分为两类： 光纤机械接续子（冷接子，Mechanical Splice）： 光纤机械接续子（Mechanical Splice，简称为冷接子）是一种高性能、用机械连接的方式为两根光纤提供固定连

27、接使用简便的机械光纤连接器，与熔接功能类似，可广泛地运用在所有需要光纤接续的场合。 现场成端机械连接器（Field-Installable Connecter，现场成端子）： 现场成端子是采用用于现场直接成端，采用机械接续的方法，不采用熔接和现场研磨成端的光纤连接器（接头），可广泛地运用在将FRP皮线入户光缆快速端接和互连的场合。具备与标准SC连接器同等的接续性能，兼容标准SC连接器和法兰。 现场成端子包括现场成端插头和现场成端插座。25 机械接续器件要求机械接续器件要求- -冷接子冷接子n 冷接子技术要求冷接子技术要求 注：光纤接续机械连接器的尺寸应和标准熔接套管兼容，如尺寸同熔接套管不一致

28、，应提注：光纤接续机械连接器的尺寸应和标准熔接套管兼容，如尺寸同熔接套管不一致，应提供专用安装附件，使机械连接器能方便地安装在各种标准规格的熔纤盘内。供专用安装附件，使机械连接器能方便地安装在各种标准规格的熔纤盘内。 尺寸长度：401mm；截面宽度：40.2mm光纤直径(um)125涂敷护层直径(um)适合250、900和250/ 900光纤接续保存期限(年)25插入损耗(dB) 0.1回波损耗(dB)45抗拉强度(N)不小于4N，持续5秒，插损变化小于0.1dB环境温度（)-40 +70，高温和低温时插损变化小于0.1dB其他要求累积一次压接合格率达到99%以上（至少连续30个样品测试）建议

29、支持重复开启使用（至少3次），插损变化小于0.02dB26 机械接续器件要求机械接续器件要求现场成端连接器现场成端连接器n 现场成端连接器技术要求现场成端连接器技术要求 尺寸待定光纤直径(um)125涂敷护层直径(um)适合250um 或900um光纤成端端子类型SC、FC、LC/PC、APC可选保存期限(年)25插入损耗(dB) 0.4（含法兰盘）回波损耗(dB)40抗拉强度(N)不小于10N，持续1分钟，插损变化小于0.2dB环境温度（)-40 +70，高温和低温时插损变化小于0.1dB其他要求与入户光缆结构匹配（皮线光缆）累积一次压接合格率达到99%以上（至少连续30个样品测试）建议支持

30、重复开启使用（至少3次），插损变化小于0.2dB建议提供简单工具现场判断连接是否成功27 各种结构的皮线光缆各种结构的皮线光缆28 各种形态的光分路器各种形态的光分路器盒式光分路器盒式光分路器微型模块式光分路器微型模块式光分路器1U/191U/19英寸机架式分路器英寸机架式分路器3U/193U/19英寸高密度分路器英寸高密度分路器适配器型分路器适配器型分路器LGXLGX型分路器型分路器29 光纤分配箱光纤分配箱各种交接、熔接、跳纤设备各种交接、熔接、跳纤设备光纤分配箱光纤分配箱光纤熔接盒光纤熔接盒光配线箱光配线箱家庭终端箱家庭终端箱综合跳纤架综合跳纤架30 30 一、一、PONPON基础知识基

31、础知识二、二、FTTHFTTH建设场景建设场景三、冷接、皮线光缆、三、冷接、皮线光缆、ODNODN设备设备四、四、ODNODN规划规划31 中继光节点主干光节点配线光节点分光节点光纤分配箱光纤分配箱分光器分光器主干光缆配线光缆引入光缆OLT光交接箱光交接箱光交接间光交接间光分配箱光分配箱一级分光器一级分光器城市接入光缆网通常为三层结构：城市接入光缆网通常为三层结构：1、主干光节点将多条配线光缆汇聚后形成主干光缆上联至中继节点，主要形态为光缆交接箱或光交接间。2、配线光节点将多条引入光缆汇聚后形成配线光缆上联至主干光节点，主要形态为光分配箱（如FTTH采用二级分光，则放置一级分光器）。3、分光节

32、点为光缆网络的末梢节点，主要形态为分光器。ODNODN的结构的结构32 u 局端配线设施：光配线架、ODF架等u 光交接分配设施：光配线架、光交接箱、光配线箱、光纤分配箱、光熔接盒、光分歧接头盒、光分路器等u 用户端接设施：家庭信息箱、光纤信息面板u 其他基本器材：光缆、皮线光缆、光纤连接器、尾纤等ODNODN范围范围33 主干光缆网结构（一）主干光缆网结构（一）1、特点：提供大量双向通达的能力，光纤调度灵活，网络的安全性高。、特点：提供大量双向通达的能力，光纤调度灵活，网络的安全性高。 2、适用区域：主干光缆环总长度较短的区域，政企用户密集区域（如商、适用区域：主干光缆环总长度较短的区域，政

33、企用户密集区域（如商业金融街、工业园等）。业金融街、工业园等）。环型公共纤环型公共纤 34 主干光缆网结构（二）主干光缆网结构（二）1、特点：具有部分双向通达的能力，光纤调度较灵活，有效降低投资。、特点：具有部分双向通达的能力，光纤调度较灵活，有效降低投资。 2、适用区域：主干光缆环总长度较长的区域，家庭用户密集区域（如普、适用区域：主干光缆环总长度较长的区域，家庭用户密集区域（如普通城区、开发区等）。通城区、开发区等）。树型公共纤树型公共纤 35 主干光缆网结构（三）主干光缆网结构（三）1、特点：不具备双向通达的能力，光纤调度较差，投资最少。、特点：不具备双向通达的能力，光纤调度较差，投资最少。 2、适用区域：用户分散区域，以家庭用户为主的区域，地理路由难以成、适用区域：用户分散区域，以家庭用户为主的区域，地理路由难以成环的区域（如大型住宅小区、农村、乡镇、地形复杂的城区等）。环的区域（如大型住宅小区、农村、乡镇、地形复杂的城区等）。树型结构树型结构36 思 路 今天的电缆，明天的光缆。以现有电缆路由、语音用户密度为基础，依托信息区域能力全息视图应用，启动2010年ODN目标网络滚动规划专项工作。逐级布局逐级布局ODN 网络网络信息区域信息区域能力能力全息视图全息视图-规划模块规划模块WEB 页面，突破了专业资源应用的限制任一圈定资源区域内，能力、距离与分布密