移动新员工培训讲义(PON接入)

1、PON网相关技术及组网方式介绍2011年9月123PON技术简介PON接入设计方法PON相关设备的认识目 录4FTTX案例分析PON技术简介准确的说，FTTX不是一种技术，而是指把光纤用于接入层网络，使光纤靠近用户的接入组网方式。FTTX涵盖了几种不同网络结构和技术FTTH（Fiber to the Home）：全程通过光纤接入到每个住户家里或商户住处。FTTP（Fiber to the Premise）=FTTH：光纤到房屋FTTB（Fiber to the Building）：光纤到一栋或几栋楼，然后通过LAN或者是DSLAM接入用户，覆盖数百用户。FTTC（Fiber to the Cu

2、rb）：光纤到路边，用DSLAM通过铜缆接入用户。FTTN（Fiber to the Node）：光纤到接入点。FTTNFTTCabinet（光纤到交接箱）FTTX技术，特别是FTTH是宽带接入网的发展方向，目前EPON技术已基本成熟，具备了小规模商用的条件，是目前宽带光接入及FTTX的主要实现方式。PON技术简介Passive Optical Network 无源光网络OLTONUOptical Line Terminal 光线路终端Optical Network Unit 光网络单元 Passive Optical Splitter 无源分光器PSTNInternetCATVONUONUP

3、assive Optical Splitter 无源分光器1550nm1490nm1310nm PON采用WDM技术，实现单纤双向传输下行数据流采用TDM技术；上行数据流采用TDMA技术。下行采用广播方式 TDM (Time Division Multiplexing )上行采用TDMA方式TDMA (Time Division Multiple Access )下行波长为1490nmOLT发送的混合数据通过Splitter到达每个用户的ONU；每个ONU只接收发给自己的数据，丢弃其它数据；上行波长为1310nm每个ONU在OLT允许的时间段内向OLT发送数据；无需冲突检测报文不需要分片PON

4、技术简介OLT分路器1nONUONU分路器1n单星型OLT分路器1nONU分路器1n分路器1n分路器1n分路器1n分路器1n多星型(树型)多星型(树型)单星型适用于用户均匀分散在OLT附近的情况光缆需要量大，无法实现光纤的共享光纤投资成本高多星型(分路器均匀分光)、树型(按额定比例分光)两种类型。建议分光级数不要超过2级最常用的组网方式 PON技术简介OLT分路器1nONU分路器1n分路器1n分路器1n分路器1n分路器1n总线型ONUONUONU环型OLT分路器1n分路器1nONUONU总线型 采用非均匀分光的方式 对ONU光接收机的动态范围要求较高 适合沿街道、公路等呈现状的用户环境 较常用

5、，如：街道网吧、视频监控等环型 形成可靠自愈环型网，可靠性高 环形网协议复杂，组网较复杂 目前较少使用实际应用中，受历史条件、地貌条件和经济发展等各种因素影响，用户分布非常复杂，考虑到降低建造费用和提高网络运行效率等因素，PON的实际拓扑往往比较复杂PON接入设计方法ODN光分配网实际就是无源光网络(PON)，它包括OLT至ONU之间所有光缆链路及所有光无源连接器件。FTTX工程设计的主要内容就是ODN光分配网络PON接入设计方法FTTX设计的规划流程PON接入设计方法FTTX的设计要点FTTX的应用模式；OLT的设置及最大覆盖范围；FTTX的ONU综合布线箱设置；分光路器的设置及单个PON口

6、带用户数量的规划； 根据光分路器的数量确定光缆芯数。ODN规划原则遵循自下而上的规划方式PON接入设计方法应用模式三种常用接入模式 ：FTTH：适合建设于高档商住区、高档写字楼、别墅等楼宇FTTB+LAN：适合于中高档商住区、中档写字楼等，五类线限制布线长度不能超出90米。FTTB+DSLAN：适合于中低档商住区、农村等，铜缆线路接入长度宜少于300米。PON接入设计方法ODN光分配网络的物理结构FTTH ODN网络结构PON接入设计方法FTTB ODN网络结构FTTB与FTTH最大的区别是“入户段”，FTTH是光纤直接到户，FTTB是铜缆入户。所以说FTTX工程线路部分与传统的综合布线工程区

7、别是增加了“ODN光分配网络”，从ONU至用户段是原来的综合布线（FTTB：布五类线，FTTH：布光纤）。PON接入设计方法OLT的设置 OLT一般放置在母局或接入机房，原则上不下放于小区内。EPON的最大覆盖范围是20KM，在城市区域，ODN 网络典型情况是有7 个活接头，当采用1:32分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是5km 左右；当采用1:16 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是11km。当OLT放置机房确定后，若接入距离不满足的情况下，可以考虑减少“分光比”或“活接头”等措施。减少活接头的措施一般是减少跳纤情况或把活接头改为熔接。OLT的设置及最大覆盖范围注意：FTTH与FTTB的

8、用户要分开接入两台OLT。PON接入设计方法OLT的最大覆盖范围 基于PON技术的FTTX系统设计按损耗受限系统考虑（可忽略色散因素的影响），光路传输距离受OLT发送光功率、ONU灵敏度、ODN光缆传送网损耗三个因素影响，由于设备选型已定，即OLT发送光功率、ONU灵敏度已确定，PON系统OLT和ONU的R/S之间允许损耗（dB）也确定。可按如下公式计算：OLT的设置及最大覆盖范围其中：P：OLT的PON口和ONU的R/S-S/R点之间允许损耗(dB) 对于EPON按1000BASE-PX20光模块，取25dB 对于GPON，取29dBIL：光分路器插入损耗（dB）光分路器参数最大插入损耗（d

9、B）1X23.61X47.21X810.51X1613.51X3216.51X6421Ac:表示单个活接头的损耗，取0.5 dB/个。N :表示OLT的PON口和ONU之间活接头的数量（个）Mc：线路的维护余量 传输距离5公里，取1dB 5公里传输距离10公里，取2dB 传输距离10公里，取3dBAf :表示光纤线路损耗系数（包括固定接头损耗），上行 （1310nm）取0.4 dB/km、下行（1490nm） 取0.28 dB/km。PON接入设计方法按最差值法计算EPON的OLT至ONU之间的最大传输距离：（km）在城市区域，ODN 网络典型情况是有7 个活接头，当采用1:32分光比的情况下

10、，OLT 的覆盖范围是5km 左右；当采用1:16 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是11km；当采用1:8 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是20km。覆盖范围定在5km 之内比较合理，与机楼的位置基本相符。 OLT的设置及最大覆盖范围最大光分路比活接头个数345678910111X328.007.256.505.755.004.253.502.752.001X1616.2515.0013.7512.5011.2510.009.008.007.251X820.0020.0020.0020.0019.5018.2517.0015.7514.501X420.0020.0020.0020.00

11、20.0020.0020.0020.0020.00在农村地区，ODN 网络典型情况是有5 个活接头，当采用1:32 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是6km；当采用1:16 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是13km；当采用1:8 分光比的情况下，OLT 的覆盖范围是20km。 PON接入设计方法FTTX的ONU综合布线箱设置FTTH FTTH的ONU综合布线箱安装于用户建筑物内，每户设置一个。设备箱的大小一般由运营商根据情况确定，能放置一台ONU。由于安装于用户家内，取电比较容易解决。示例：PON接入设计方法FTTX的ONU综合布线箱设置FTTB FTTB的ONU综合布线箱一般安装于建筑

12、物的楼道、竖井、地下室等公共位置。设备箱的大小一般由运营商根据情况确定。设备箱的设置主要考虑因素：用户容量、安装、取电、维护需要。根据综合布线工程设计经验，首先按综合布线箱的最大用户容量确定综合布线箱的覆盖范围，需考虑的是多少层楼合设一个箱、一座大楼要设置多少个箱；其次由于箱体较大需开门维护，安装的位置要求比以前的箱空间宽阔，考虑的安装位置一般是地下室、大型竖井、宽阔楼道。再次是要考虑方便220V强电的引入，因为ONU设备是有源的，如果安装位置引电困难将会造成强电接入工程造价昂贵或无法实施等情况，导致整个FTTB方案的变更。PON接入设计方法分光路器的设置及单个PON口带用户数量的规划分光路器

13、的设置原则PON接入设计方法分光路器的设置及单个PON口带用户数量的规划分光路器的设置FTTH 对FTTH来说，光分路器设置主要因素：用户数量、安装位置。用户数量确定光分路器分光比、个数。安装位置主要考虑用户群地理分布，做到光纤入户路由合理，尽量节省入户光纤的布放量。由于每个用户家中设置一个ONU布线箱，FTTH的光分路器的设置实际就是确定用户覆盖，即是一个光分路器如何覆盖FTTH用户。一般选用1X32或1X16两种分光比，当覆盖范围很零散时可以考虑两级分光。 FTTB 对于FTTB来说，光分路器设置主要因素：用户数量、综合布线箱数量、安装位置。FTTB模式下，较典型的分光比设置1X16。当考

14、虑完分光比设置及需求分光器的数量后，主要是确定安装位置与安装方式，一般来说，FTTB的方式较多是中档的商住楼，用户密度大，通常是机箱型挂墙壁安装的方式。PON接入设计方法分光路器的设置及单个PON口带用户数量的规划PON口带用户数量的规划接入方式 接入带宽（M） 业务类型接入带宽(M) 用户集中比 用户渗透率 流量汇聚比 每用户OLT上行流量预测(M) 1条10GE链路所带用户数 FTTBLAN/VDSL20高速上网4 0.50 100% 0.25 0.50 9,750 IPTV3 0.50 10% 1.00 0.15 VoIP0.1 0.17 100% 1.00 0.02 高清IPTV130

15、.501 - FTTH100高速上网10 0.50 100% 0.25 1.25 4,387 IPTV3 0.50 10% 1.00 0.15 VoIP0.1 0.17 100% 1.00 0.02 高清IPTV13 0.50 1% 1.00 0.07 广东电信研究院对OLT的计算模型PON接入设计方法分光路器的设置及单个PON口带用户数量的规划PON口带用户数量的规划 对于FTTH，不需要考虑带宽的规划，按最大分光比不超过1X32，即最大可带32用户。对于FTTB，需考虑应用场景的带宽需求，分为高速、中速、低速三种应用场景考虑，目前我们常碰到的是B类应用的建设模式。 2GE上联时EPON系统

16、带宽规划建议带用户情况如下表：接入模式OLT单个EPON口所带用户数FTTH90032FTTBA类：高速（8M）1500128FTTBB类：中速（4M）3000256FTTBC类：低速（2M）6000512线路设计时，主要考虑单个EPON口带用户容量，中国电信集团要求一个PON口下最大512用户。当整台OLT用户容量比较多时可通过扩容上联链路带宽解决。PON接入设计方法根据光分路器的数量确定光缆芯数 ONU及光分路器设计确定后，整个ODN光分配网（OLT-ONU）的网络结构也就确定了，余下工作是光缆如何连接的问题。OLT(机房/ODF架) 光交接箱光分路器综合布线箱（ONU），这里有主干光缆、

17、配线光缆、入户光缆。当使用一级分光时，1个光分路器需要2芯光纤（1芯在用1芯备用）。 主干光缆：一般是利旧现有主干光缆，如资源不足需要申请立项建设，放在光缆工程中解决。配线光缆：一般是从光交接箱（主干光缆接头）至光分路器，这部分通常是放在接入网光缆工程解决。根据光分路器的数量确定所需光纤芯数，常用光缆芯数为4-12芯，路由方向较多时可分条敷设。入户光缆：只有FTTH才有入户光缆，一般放的是室内/外两用光缆，如“8”字皮线光缆。入户皮线光缆宜具备结构简单、操作方便、抗拉/抗扰/抗侧压性能好、便于楼内穿管布放、低烟无卤阻燃等特点。入户后可安装于FTTH弱电箱，也可端接于光纤信息插座。PON相关设备

18、的认识OLTPON相关设备的认识ONU 华为HG850e （FTTH） 中兴D420（FTTH） PON相关设备的认识ONU 华为MA5620E（FTTB+LAN） 中兴F820（FTTB+LAN） PON相关设备的认识ONU 华为MA5606T（FTTB+DSL） 中兴9806H（FTTB+DSL） PON相关设备的认识光分路器 光分路器常见有熔锥型与光波导型两大类，外型分为尾纤型与机架安装型两大类，分光比常见有1：2至1：32，安装方式常见机箱、机架、光交接箱、光接头盒内安装。 PON相关设备的认识光分路器 平面波导型光分路器 0.9mm尾纤型，适合较小接头盒内PON相关设备的认识光分路器

19、 3mm尾纤型 ，机架、机箱内安装 19英寸光分路器，可装不同熔配模块 PON相关设备的认识光分路器 机架安装方式，可装于ODF架内ODM单元、光交接箱、19英寸机箱、机柜内。 PON相关设备的认识光分路器 机箱安装方式，左侧为熔配模块，右侧为3mm尾纤型光分路器，中间为适配器架，一般是在楼宇内挂墙壁安装。 PON相关设备的认识光分路器 接头盒内安装方式，在原有接头盒内加装0.9mm尾纤型光分路器，可埋地或安装于管道人手井内。 PON相关设备的认识入户光缆及光纤信息插座(FTTH) PON相关设备的认识入户光缆及光纤信息插座(FTTH) FTTX案例分析 模型四采用FTTB+LAN(ONU内置

20、16/24端口)方式10栋楼房，每栋3单元，每单元6层，每层4户模型三高层楼宇住宅 （12层以上的楼房）：2栋楼房，每栋4单元，每单元25层，每层6户模型二中、低层楼宇住宅（低于12层的楼房）10栋楼房，每栋3单元，每单元6层，每层4户模型一别墅住宅20栋别墅FTTHFTTHFTTBFTTH案例一FTTH（别墅住宅） 接入网机房20栋独立别墅500m30m40m30m30m30m40m40m案例一FTTH（别墅住宅） 机房36芯普通光缆室内外通用皮线光缆分歧接头盒ODF和1:32光分路器方案简述：在接入网机房或小区机房内一次分光1X32，分光器出口跳接到机房用户光缆ODF;36芯光缆从接入网机

21、房ODF引出到小区36光缆通过掏缆在接头盒内分歧，掏出12芯光纤第一、二排别墅，依照别墅位置和小区管线路由分别在2个接头盒内完成向每栋别墅的入户配线；每户用一芯最后一段入户光缆采用室内外通用型皮线光缆案例一FTTH（别墅住宅） 跳接熔接/冷接OLT智能终端盒普通光缆室内外皮线分歧接头盒分歧接头盒普通光缆室内外皮线ODF和1个1:32光分路器 光缆连接图案例二FTTH（中、低层楼宇住宅） 接入网机房10栋楼房，每栋3单元，每单元6层，每层4户1000m80m80m80m80m80m案例二FTTH（中、低层楼宇住宅） 接入网机房GYTA-36光交和1:32光分路器光交和1:32光分路器光交和1:32光分路器垂直引上用光缆32芯室内室外光缆GYTA-121KM方案简述：将小区划分为三个片区36芯光缆从接入网机房ODF引出到小区12芯光缆在接头盒内分歧至三个片区的光交接箱从每个交接箱到每个单元采用32芯室内外两用缆最后一段入户光缆采用室内外通用型皮线光缆案例二FTTH（中、低层楼宇住宅） 楼内布线方案简述：32芯光缆在楼道分线盒内和入户 “8”字室内布线光缆直接连接。接续方式可采用熔接或冷接；分线盒依据楼层