PON设备勘察设计方法

GPON/EPON设备勘察设计方法

2017.11目录

PON技术介绍接入设计方案接入查勘要点

PON发展趋势目录

PON技术介绍接入设计方案接入查勘要点PON发展趋势WhatisPON?PassiveOpticalNetworkOLTONUOpticalLineTerminalOpticalNetworkUnitPassiveOpticalSplitter

PSTNInternetCATVONUONTPassiveOpticalSplitter

EPON：EthernetPassiveOpticalNetworksGPON：Gigabit-capablePassiveOpticalNetworksOLT：OpticalLineTerminal光线路终端ONU：OpticalNetworkUnit光网络单元

ONT：OpticalNetworkTerminal光网络终端ODN：OpticalDistributionNetwork光分配网络

PON的网络由OLT(一般放在端局)、分光器（无源的）、ONU（一般放在用户家，或接近用户的楼道位置）三个部分构成，其中，从OLT到ONU之间的那部分线路及设备都是无源的，所以称之为无源光网络（PON），也称之为光分配网（ODN）。P2MPPON基本技术－数据复用PON系统采用WDM技术，在G.652光纤上实现单纤双向传输。

1490nm1310nm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基本技术－下行（广播方式）下行信号：OLT连续广播发送，ONU选择性接收：GPON根据VPI/VCI(ATM)或者PortID（GEM）EPON根据LLIDOLTSplitterONUONTONUPON基本技术－上行（TDMA方式）

上行信号：时分复用多址接入，ONU突发发送，采用测距技术保证上行数据不发生冲突。OLTONTONUONUSplitterPON的技术优势1－节约光纤P2P►N条光纤►2N光收发器P2PCurb

►1对光纤►2N+2光收发器►需要本地电源►大量节约光纤P2MP（PON）

►1条光纤►N+1光收发器►大量节约光纤►大量节约光收发器FTTH几种方式的比较与传统P2P方案相比节约至少50％的光纤资源大量节约光纤1对N对1芯(单芯双向）PON的技术优势2－维护成本低有源设备都是潜在的故障点LanSwitchDSLAMDSLAMOLTSplitterSplitter网络可靠性高无有源设备PON组网交换机组网

PON属于无源光学网，网络中无有源电子器件，这意味着维护成本将显著降低。由于网络组件数量少，因此故障点也将相应减少，进而运营支出也会最大程度地降低。与以太网交换机宽带接入相比每年能节约至少几百万的电费（一个地市）。与DSLAM宽带接入相比不受供电故障影响，不存汇聚设备故障问题PON的技术优势3－带宽更高

用户对带宽的需求增长很快，目前其它的接入技术不能满足用户对带宽的需求增长；

PON技术提供的带宽可在相当长时间内满足用户对带宽的需求；PONVDSLADSL接入速率PCClip3101520MbpsHDTVDVDVideoVCRVideo61PCVideo3MbpsMPEG-2500to800KbpsMPEG-4100-400KbpsRealPlayer,QuickTime14-19MbpsMPEG6MbpsMPEG-2Download(BestEffort)VOD(NearRealTime)DirectViewing(RealTime)与以太网宽带接入相比不仅是接入带宽更高，而且带宽可动态调整，并且上行独享PON的技术优势4－距离更远xDSL：1-5KM

xDSL技术的传输距离与最大带宽有密切关系，运营商为兼顾距离较远的用户、统一计费标准，通常不会开通xDSL所能达到的最高速率，这样会使用户实际的接入速率比较低!1～5KM0.1KM10～20KM

Ethernet：0.1KM：

以太网的100m传输距离是其作为接入技术的最大问题之一，通常只能通过级联交换机延长传输距离，有源设备的增加提高了建网成本，也会导致网络中增加故障点，大大降低网络的可靠性；覆盖距离越远，局点数量就越少，建网成本就越低，维护管理就越容易；相比其他技术不仅仅是距离远，更大优势在于不论距离远近用户带宽不下降；PON的技术优势小结节省大量光纤和光收发器，较传统方案建网成本更低;网络中无有源设备，可靠性高，显著降低维护费用；可提供最高20KM的远距离高带宽接入，且带宽可动态调整;大容量广覆盖少局所的建网模型，更符合运营商网络发展思路组网模型不受限制，可以灵活组建链型、树型、星型等网络两大主流的PON技术：GPON和EPONEPONGPONTCP+UDPetc.IPEthernetLayer2Layer3Layer4Layer5ormoreLayer1PON-PHYTDME1话音视频数据VoIPAES(Optional)AAL1/AAL2AAL5GEM

FramePON-PHYTDME1话音视频数据VoIPAES(Optional)窄带PONA/BPONGPONNG-PONEPON10GEPONITU-T/FSANIEEE802.3过去将来GPON与EPON都是在A/BPON的基础上发展起来,有着共同的技术起源。ITU和IEEE两标准组织定位的不同导致GPON和EPON在技术理念存在较大差异：ITU-T/FSAN是以国家/企业会员身份参与的具有官方性质的通信行业标准化组织，制定的标准更关注运营商的业务需求如何得到实现与满足。IEEE是以工程师个人身份参与的电子/电器行业化标准组织，更关注技术的创新和实现，但缺乏对运营商实际需求的理解与分析。IEEE802.3ahITU-TG.984两大主流的PON技术：GPON和EPONGPON（ITU-TG.984）EPON（IEEE802.3ah）下行速率2500Mbps1250Mbps上行速率1250Mbps1250Mbps分光比1:64,可扩展为1:1281:32,可扩展为1:64实际下行带宽2300Mbps900Mbps实际上行带宽1110Mbps850Mbps每用户实际下行带宽72Mbps(1:32)，36Mbps(1:64)28Mbps(1:32)运营、维护(OAM&P)OMCI必选。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传输和时钟同步内置，支持NativeTDM模式，保障TDM业务质量，电路仿真可选电路仿真（ITU-TY.1413或MEF或IETF）光纤线路检测OLSG.984.2无两大主流的PON技术：GPON和EPONGPON有巨大成本优势：每M/每用户建设成本更低

*上述模型设备投资按主流供应商集采平均报价计算场景1:FTTB模型采用1:16分光比，覆盖1万用户,每个ONU带24FE+24POTSEPONGPONODN60万60万OLT4.4万4.2万ONU(24FE+24POTS)142万135万每用户带宽(非收敛)2.3Mbps6Mbps每用户设备投资146元144元每M每户设备投资63元24元总设备投资146万139万总投资(含ODN)206万199万场景2:FTTH模型GPON采用1:64分关比，EPON采用1:32分光比，覆盖1万用户，ONT采用4FE+2POTS

EPONGPON主干光缆数量313芯157芯ODN投资600万450万OLT53万27万ONT(4FE+2POTS)571万569万每用户带宽(非收敛)28Mpbs36Mbps每用户设备投资624元596元每M每户设备投资22元16元总设备投资624万596万总投资(含ODN)1224万1046万FTTB模型中，GPON和EPON设备投资相当，但GPON的每用户带宽是EPON的2.5倍。FTTH模型中，GPON的ODN投资更低，1:64分光下比省25%，1:128分光比下省37%，每M投资省30%。两大主流的PON技术：GPON和EPONGPON标准规定最大1：128EPON标准规定最大1：64GPON光功率预算(dB)ClassB+28ClassC+32EPON光功率预算(dB)PX2025PX20+28

在相同施工条件下组网条件下，GPON的传输距离可以比EPON远10～20KM。在相同传输距离上，GPON光功率预算比EPON高3～11dB，可以有效对工程施工难度。光纤越靠近用户，环境越复杂越高，对光功率预算要求越高尾纤容易多次弯曲，熔接点的好坏也会影响的工程损耗部分光功率预算不足将极大提升工程施工的难度，特别是大量的FTTH建设会尤为明显在相同用户带宽的情况下，GPON相比EPON可以节省最多75%的主干光纤。GPON大分光比带来主干光纤的极大节省，也直接降低局端设备及其他ODN配套部件投资目录

PON技术介绍接入设计方案接入查勘要点

PON发展趋势PON接入设计接入场景场景特点分析推荐解决方案新建共建共享配套小区a)由多家运营商同步接入由我方牵头建设，全面采用FTTH方式，实现全光网演进b)目前用户上网宽带需求不断提高，视频通信等高带宽业务的陆续出现使得带宽升级压力剧增c)能够占有一定的市场份额存量普通住宅小区a)目前用户上网宽带需求不断提高，视频通信等高带宽业务的陆续出现使得带宽升级压力剧增建议优先采用FTTH，对于施工难度大的小区可考虑采用FTTB(PON)+LAN方式b)对成本和资费敏感高档住宅、别墅a)用户品质高，对新业务的接受能力强，高带宽业务需求较大采用FTTH（PON）模式直接实现光纤到住宅b)用户支付能力强c)具备光缆入户的施工条件高端商务楼宇a)商企客户密度较高的AB类高端楼宇纳入MSTP/以太环网自愈环网保护，以FTTB/FTTO提供宽带接入，以AG提供语音接入b)带宽需求较高（一般均超过2M，典型需求为10M甚至100M）c)对系统的可用性和维护质量要求较高大学校园a)覆盖区域广，用户数多采用FTTB（PON）+LAN方式，LAN部分应结合校园局域网建设。语音接入建议采用外接AG方式提供b)用户密度高，网络功能需求丰富针对不同的场景，采用相应的解决方案新建通信配套小区接入设计住宅小区的建设坚持以效益优先为原则，按照上海市通信管理局发布的住宅通信配套共建共享相关文件的要求，共建共享符合集约型社会的发展趋势，能够有效避免重复投资，减少资源浪费，同时也能够促进通信行业的健康发展。对于新建住宅小区主动牵头建设、积极参与建设接入对于主导建设的通信配套小区，在具备实施条件的情况下，全面采用FTTH的接入模式；对与参建的通信配套小区，配合牵头方制定接入方案，积极跟进小区的工程实施进度，保障业务同步开通新建通信配套小区接入设计新建通信配套小区的ODN网络根据用户覆盖规模来决定采用采用几级级分光方式，如采用二级分光器，第一级分光器放置于小区光缆汇聚点（交接箱/弱电间），第二级分光器放置于楼内弱电井处或者配线箱处，两级总分光比为1:32-1:64光分路器端口的配置数量应符合薄覆盖的建设原则，即综合考虑室内/外光分路箱的结构，通过逐步增加光分模块数量来实现端口的扩容。初期配置的端口数原则上不高于覆盖用户数的20%新建通信配套小区接入设计根据住宅通信配套小区共建共享的要求，各家运营商的建设分工如下：小区接入机房/配线间：各运营商分区使用小区接入机房内应设有光配线总架，以光配线总架为分工界面，外网方向由各运营商分别建设，用户方向共建共享机房接入管道由建设单位在建设期内做好，各运营商共同使用红线内管道：红线内管道应由牵头单位负责建设，管孔数量应符合《上海市住宅小区通信配套补充规定》或征询各运营商资源需求，按需建设小区内接入光缆：建议由牵头运营商敷设，分纤芯使用；自小区接入机房至大楼配线间/大楼配线箱的主干光缆由牵头运营商敷设楼道内配线箱：由牵头运营商建设，共同使用用户引入段光缆：由牵头运营商建设用户信息箱：应由开通商按照通信配套要求建设存量小区接入设计存量小区具有住宅类型繁多，小区管道资源缺乏、楼层、楼道中的环境复杂的特点存量小区应优先采用FTTH方式接入，不具备FTTH工程实施条件的小区以FTTB(PON)+LAN方式接入以FTTH方式接入的小区，一般在工程建设阶段完成小区内部ODN布线，在业务开通阶段穿放皮线光缆入户，按业务需求配置ONU设备皮线光缆入户是存量小区FTTH工程建设的难点存量小区接入设计入户方案要根据小区实际情况制定，比较复杂，简单来说可以分为两大类：由楼道布放线槽至用户，采用钻孔方式将皮线光缆引入户内。该方式对楼道设施及户内装修影响较大。相对来说，工程实施较为容易，但需要取得物业、业主的配合。通常适用于2000年前的住宅小区。利用原有水平暗管入户，皮线光缆可直达用户家庭信息箱，对用户住宅设施影响小。暗管孔径小、直角弯多、建筑沉降阻断、垃圾阻塞等问题，使皮线光缆穿放的施工难度加大。部分住宅入户暗管穿放有五类线，无法重叠部署皮线光缆。2000年后小区，具有弱电井设施，有闲置暗管可以暗管方式入户。暗管入户明线入户存量小区接入设计-FTTHODN网络建议采用二级分光方式，第一级分光器放置于小区光交箱或机房等小区光缆汇聚点，第二级分光器放置于弱电竖井、配线箱处，在光功率预算满足要求的情况下，两级分光器分路乘积宜为1:64光分路器端口的配置数量应符合薄覆盖的建设原则，即综合考虑室内/外光分路箱的结构，通过逐步增加分光器数量实现端口的扩容，二级分光器初期端口配置为覆盖用户数的10%-20%存量小区接入设计-FTTB+LAN对于施工难度较大的存量小区，可采用FTTB+LAN的方式进行接入光分路器端口及MDU设备端口的配置数量应符合薄覆盖的建设原则，初期配置的端口数原则上不高于覆盖用户数的20%FTTB+LAN的组网模式中，ODN网络建议采用一级分光方式，分光器放置于配线间或光缆交接箱，MDU设备安放在楼道内商务楼宇接入设计-C/D类楼宇潜在客户数较少，业务需求较简单，在楼内不设机房以节省投资、加快建设进度，采用建设FTTO(PON)接入；对于客户密度大、规模小的楼宇（如SOHU办公型楼宇），可采用FTTB(PON)+LAN接入CD类楼宇设备配置如下：PDS箱（含OBB、配线架）信息箱（含MDU、分光器）电表（从业务取电）主流应用场景IMS/SS/2G/3GInternet城域网/传输OLT分光器流媒体xDSL监控FTTB10GE/GEIPTVPCPhoneMDUCPEHGIPTVPCPhoneFEFTTBFEONTMDUONTEOC合成器EOC终端住户电视PC电话有线电视网CATVFTTH语音数据IPTV监控Femto/微蜂窝满足FTTB/FTTH灵活的接入模式。可与广电网络合作提供同轴网络宽带接入。老小区“光进铜退”和“宽带提速”改造OLTMDU在楼内竖井、信息箱安装FTTB+DSL建议PON口覆盖<512用户MDU典型宽带容量64户ODN分光比建议1:8/1:16ADSL2+多：覆盖用户多，实装率高，业务普及度高快：网络改造快，用户放号快，邻里示范效果好，业务发展快好：带宽能力与FTTH对齐，业务模式与FTTH对齐(HG模式）省：FTTB每户综合成本低，还可置换主干铜缆、利旧入户铜缆、楼道信息箱等全业务采用LAN上行HGW单一高速上网VDSL2FTTB+LAN建议PON口覆盖<256户MDU典型宽带容量24户ODN分光比建议1:16/1:3212缩短现有入户双绞线距离优化提升ADSL2+速率采用高速率VDSL2其他设计场景-WLAN大学城汇聚点OLTWLAN信号大型建筑内部覆盖火车站候车厅教学楼机场候机楼宿舍楼SBUSBUSBUSBUSBU其他设计场景-视频监控视频监控类项目对上行带宽需求高，终端数量大，分布广泛，PON覆盖距离广，节约光纤，带宽高，是实现视频监控的合适技术。采用PON作为全球眼的承载网络，还具有高可靠、抗干扰、维护方便的优点。需要ONU具备一定的环境适应能力，满足室外应用要求局端机房ONUPON交接箱汇聚点OLT分光器ONUONU目录

PON技术介绍接入设计方案查勘设计要点

PON发展趋势接入查勘要点小区查勘：

现场勘测小区的属性（多层/高层/或其他）、单元数、每单元层数、每层户数，测算出小区的总用户数 现场绘制出小区的宗地图（如物业能提供最佳） 确定小区内光缆如何敷设（管道/墙壁顶固/架杆）

确定外缆进小区的管孔与小区内管孔/杆路如何沟通确定主光交的位置确定光交间主干光缆的路由及长度确定光交至每个单元FTTH箱光缆的路由及长度确定每个单元内是否需要新增垂直走线槽，如需，确定长度接入查勘要点商务楼宇查勘：

现场勘测商务楼宇的栋数、每栋层数、每层面积，测算出商务楼宇的总面积，从而确认商务楼宇的等级 根据商务楼宇的等级选择相应的接入方案跟物业协商，提供楼宇的建筑结构图 根据每层用户数，按照每5层或每3层为一个区域，确认PDS箱位置

确认机房至物业机房的动力线路由及长度确认机房至PDS箱的电源线、光缆、电缆线的路由及长度，尽量避免信号线与电源线同一线槽敷设确认机房是否需要装修确认楼宇内是否需要安装垂直走线槽，如需，确定长度FTTH对OLT位置提出挑战OLT大容量少局所，充分利用光纤广覆盖优势，便于维护管理网络层次简单，符合扁平化网络发展趋势整网带宽扩展性好，ODN长期稳定主干光缆资源大，初期投入大，建设周期长可利用现有主干光缆，实现快速部署OLT数量多，布置分散，配套资源占用多，维护难度加大通常需增加中间汇聚节点，网络层次复杂长远不利于带宽的持续提升…集中布置分散布置对于以FTTB为目标的接入网络，OLT应尽量集中在端局，覆盖半径不应超过5km。对于以FTTH为目标的接入网络，OLT可根据用户分布情况适当下移，OLT节点的覆盖半径应在2km左右，接入的FTTH用户不小于10000户。除新开发的成片区域外，原则上不应为OLT新建机房，严格控制将OLT节点下移至住宅小区或商务楼宇相对集中与FTTB和谐共存如何确定FTTH

OLT最佳覆盖距离实装用户数最佳覆盖距离(KM)造价(万)50020.0020100013.3316200010.001430008.0012.840005.7111.550005.001170003.6410100002.679.6150001.909.1采用1:64分光比分光用户数为最终可能实装的最大用户数汇聚节点到小区光缆需要新建铺设光缆的管道资源充足机房免费获取，但是需要配备动力及配套设备，造价约8万估算不考虑后期的维护成本，后期维护成本分散布置比集中布置要高仅从建设成本上估算，不考虑链路光衰计算模型如何确定FTTH

OLT最佳覆盖距离国内常用的光缆采用G652D和G657A光纤，一般衰减值为0.35dB/km；风光器插损一般取为log2N*3+2；一个正常的ODN网络，从CO中心局端到客户家里，通过要经过8—12个左右的连接器（法兰盘）；熔接的衰减值通常在0.1dB以下；冷接方式衰减值通常为0.5～0.6dB左右；保证开通业务一般要做2-3dB的光功率预留。FTTH规模部署加速网络扁平化FTTH建议：按照1：64分光，单台OLT终局容量不超过8000，考虑系统余量、多业务并发等因素，通常单台OLT实装FTTH用户可考虑一定预留。单用户带宽业务类型OLT用户数收敛比模型上行带宽(单方向）2011年4M上网30001：101G2012年10M上网、互联网视频40001：82G2013年20M上网、IPTV、互联网视频50001：414G上行带宽＝用户数*带宽*渗透率*并发率/收敛比收敛比随着业务模型的变化而变化，可参考现网实际检测数据OLT单方向上行实际流量超过1G,可以考虑直链BRAS。电信2010年FTTH集团指导意见：在FTTH规模建设过程中，如近期OLT的上联流量预计达到1G以上，应尽可能直连BRAS/SR，以减少网络层次，降低建设和运维成本。GE10GEL3SwitchBRASOLT10GEBRASOLT100％渗透，50％并发网络收敛比大时，LSW作用是端口收敛，节省成本；网络收敛比小时，LSW变成流量收敛，成为带宽瓶颈。常见PON设备MA5683T6个业务槽位MA5680T机框16

个业务插槽灵活的组网选择MA5606T机框2个业务槽位10G平台：T比特光接入平台，槽位带宽10GE，上行4×10GE。全光接入：GPON、EPON共平台设计，可以从EPON无缝切换到GPON。MA5626盒式设备上行：G/EPON

下行：8FE16FE24FEMA5620盒式设备上行：G/EPON

下行：8FE+8POTS16FE+16POTS24FE+24POTSMA5606T插卡式设备上行：G/EPON下行：32AD/64AD32/64POTS2槽位混插OT92x盒式设备上行：G/EPON

下行：4FE+4E1+8POTS常见PON设备2POTS+4GE1POTS+1GE1POTS+2FEHG8240HG8120HG81102POTS+4FE+WiFi(11n)+1USBHG82454FEHG813常见PON设备10G平台：T比特光接入平台，槽位带宽10GE，上行4×10GE。全光接入：GPON、EPON共平台设计，可以从EPON无缝切换到GPON。常见PON设备ZXA10F822ZXDSL9806HZXA10F820提供24FE+24POTS、24FE等用户侧接口规格2U灵活插卡式DSL/LANMDU；ADSL2+/VDSL2/LAN/POTS等用户板；8FE、8POTS、16POTS等用户板卡；ZXHN1420ZXHN1426ZXHN1401/ZXHN14004GE/FE+2POTS4GE/FE+2POTS＋WiFi+2USB1401提供1GE/FE接口；1400提供4GE/FE接口目录

PON技术介绍接入设计方案接入查勘要点

PON发展趋势Page43EPON向10GEPON演进splitterEPONONT①ODN重用10GEPONONT②NMS升级10GEPONMDU①

ODN重用②

NMS升级③

OLT更换10G

EPON板卡④

MDU更换10G上行板卡⑤

新增10G

EPONONT未来2～3年，EPON仍是FTTx的主要建设模式。OLT和MDU具备10G

EPON演进能力是网络过渡的关键所在。③更换为10G

EPON板卡④更换MDU的上行板卡EPONEPON10GG10GE10GE⑤新增10G

EPON

ONT技术演进Page44GPON向10GPON平滑演进splitterGPONONT①ODN重用OLT②NMS升级①

ODN重用②

NMS升级③

GPON

OLT中插入10G

GPON业务板⑤

MDU可更换10G

GPON上行板卡⑥

新增10G

GPON

ONT现有GPON

OLT和MDU已具备向10G

GPON平滑演进的能力。GPON网络向10G

GPON升级时，ODN网络可重用，需要增加WDM部件，将10G

GPON和原来的GPON信号通过合波的方式在同一个ODN上传输③插入10G

GPON板卡⑤更换MDU的上行板卡GPONGPON10GG④插入WDM模块10GGPONONT⑥新增10G

GPON

ONT④

在ODF上插入WDM模块10GGPONMDU技术演进ODFPage451