1ftth技術(shù)探討(論文答辯)

1、FTTH/FTTO技術(shù)應(yīng)用探討,——侯雪棉,交流提綱,3,FTTH概述,2,1,2,5,FTTH組網(wǎng)方案,FTTH光通道衰耗計(jì)算,各運(yùn)營FTTH建設(shè),4,新工藝新產(chǎn)品,FTTH概念,FTTH=Feber To The Home 光纖到戶FTTO=Feber To The Office 光纖到辦公室光纖到戶是有線接入網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的終期目標(biāo)，是電信運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的主要網(wǎng)絡(luò)解決方案。FTTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)安裝在住家用戶或企

2、業(yè)用戶處，是光接入系列中最靠近用戶的光接入網(wǎng)應(yīng)用類型。FTTH的顯著技術(shù)特點(diǎn)是不但提供更大的帶寬，而且增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護(hù)和安裝。,FTTH驅(qū)動(dòng)因素,1、三網(wǎng)融合高帶寬需求驅(qū)動(dòng)FTTH發(fā)展,10M-20M帶寬到戶是滿足三網(wǎng)融合初期發(fā)展的基礎(chǔ)，中期需要30-50M，遠(yuǎn)期發(fā)展需要100M以上 。,FTTH驅(qū)動(dòng)因素,2、全業(yè)務(wù)環(huán)境下競爭的驅(qū)動(dòng) 全業(yè)務(wù)環(huán)境下寬帶市場競

3、爭加劇，寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為維系可持續(xù)增長的業(yè)務(wù)和市場，各運(yùn)營商都在加快部署FTTH網(wǎng)絡(luò)和發(fā)展用戶。3、國際FTTH發(fā)展 國際FTTH發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，據(jù)GIA預(yù)測，到2015年全球FTTH用戶將達(dá)到1.839億戶。 4、國內(nèi)FTTH具備了成熟發(fā)展的條件 隨著PON設(shè)備成本的進(jìn)一步下降及ODN器件、接續(xù)技術(shù)的成熟，F(xiàn)TTH已經(jīng)具備了規(guī)模建設(shè)的條件，在組網(wǎng)成本上也已經(jīng)與FTTB基本相當(dāng)。FTTH終端已下降至6

4、00元左右。,PON網(wǎng)絡(luò)簡介,PON網(wǎng)絡(luò)簡介,OLT OLT位于接入網(wǎng)的局端，相當(dāng)于一個(gè)三層交換機(jī)或路由器，其作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)和本地交換機(jī)之間的接口，并通過一個(gè)或N個(gè)ODN與用戶端的ONU通信。OLT與ONU的關(guān)系為主從關(guān)系，OLT分離交換與非交換業(yè)務(wù)，管理來自O(shè)NU的信令和監(jiān)控業(yè)務(wù)，為ONU提供維護(hù)和指配功能。傳輸系統(tǒng)所支持的接入鏈路群，又稱為光纖環(huán)路系統(tǒng)。,PON網(wǎng)絡(luò)簡介,OLT的核心部分功能 包括匯聚分發(fā)

5、和業(yè)務(wù)處理功能以及ODN適配功能。匯聚分發(fā)和業(yè)務(wù)處理功能對于不同業(yè)務(wù)的信息進(jìn)行處理，包括復(fù)用/解復(fù)用、交換/交叉，業(yè)務(wù)質(zhì)量控制、帶寬管理、用戶隔離、廣播和多播等，上行與業(yè)務(wù)接口功能連接，下行與ODN適配功能相連。其中，復(fù)用/解復(fù)用功能用于為各類業(yè)務(wù)流量實(shí)現(xiàn)在ODN方向上的發(fā)送和接收提供統(tǒng)一復(fù)用的信息傳送通道，交換/交叉功能，用于為OLT的ODN側(cè)可用的帶寬與OLT網(wǎng)絡(luò)側(cè)可用的帶寬提供交換/交叉能力；業(yè)務(wù)質(zhì)量控制功能指為保證OLT業(yè)務(wù)處理

6、過程中的各類業(yè)務(wù)的QoS、安全等特性所需的對OLT資源和相關(guān)業(yè)務(wù)流量的控制功能；用戶隔離和業(yè)務(wù)隔離功能是指基于用戶或業(yè)務(wù)類型對流量采取的隔離措施，以防止用戶數(shù)據(jù)的私有性被破壞和業(yè)務(wù)被竊?。粡V播和多播功能是指OLT節(jié)點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)流量傳輸所應(yīng)支持的廣播和多播能力，以提高帶寬使用效率。,PON網(wǎng)絡(luò)簡介,ODN 光分配網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)OLT和一個(gè)或多個(gè)ONU之間提供一條或多條光傳輸通道，分上行和下行兩個(gè)分方向。在下行方向，OLT把從業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)

7、接口來的業(yè)務(wù)通過ODN廣播方式發(fā)送給與此相連的所有ONU。上行方向，系統(tǒng)采用時(shí)分多址技術(shù)使ONU無碰撞的發(fā)送信息給OLT。,PON網(wǎng)絡(luò)簡介,ONU ONU的作用是為光接入網(wǎng)提供直接或者遠(yuǎn)端的用戶端接口，對相應(yīng)用戶的不同業(yè)務(wù)進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用（上行方向?qū)⒉煌募彝ソK端的不同業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用起來，在同一傳輸通道中傳輸；下行方向?qū)⒉煌臉I(yè)務(wù)解復(fù)用，通過不同的接口送到相應(yīng)的終端），位于ODN的用戶側(cè)。一個(gè)ONU可接多個(gè)用戶，ONU終結(jié)來自O(shè)D

8、N的信息，處理光信號(hào)并為若干用戶提供業(yè)務(wù)接口。其網(wǎng)絡(luò)側(cè)為光接口，用戶側(cè)為電接口，因此具備光/電和電/光轉(zhuǎn)換功能。ONU還要完成對語音信號(hào)的數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理、復(fù)用和維護(hù)管理功能。,PON（OLT-ONU)實(shí)質(zhì)是一個(gè)傳輸系統(tǒng)。,PON的兩大主流技術(shù)EPON和GPON,,,EPON,GPON,TCP+UDP etc.,IP,Ethernet,Layer 2,Layer 3,Layer 4,Layer 5or more,Layer

9、 1,PON-PHY,,,,,,,,TDME1,話音,視頻,數(shù)據(jù),VoIP,AES (Optional),,AAL1/AAL2,AAL5,GEM Frame,PON-PHY,,,,,,,,,,,,TDME1,話音,視頻,數(shù)據(jù),VoIP,AES (Optional),,,,,窄帶PON,A/BPON,GPON,NG-PON,EPON,10G EPON,,,,,,ITU-T/FSAN,IEEE 802.3,,,過去,將來,GPON與EPON

10、都是在A/BPON的基礎(chǔ)上發(fā)展起來, 有著共同的技術(shù)起源。ITU和IEEE兩標(biāo)準(zhǔn)組織定位的不同導(dǎo)致GPON和EPON在技術(shù)理念存在較大差異： ITU-T/FSAN是以運(yùn)營商參與的具有官方性質(zhì)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，制定的標(biāo)準(zhǔn)更關(guān)注運(yùn)營商的業(yè)務(wù)需求如何得到實(shí)現(xiàn)與滿足。 IEEE是以工程師和設(shè)備商參與的電子/電器行業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)組織，更關(guān)注技術(shù)的創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)，但缺乏對運(yùn)營商實(shí)際需求的理解與分析。,GPON和EPON的主要技術(shù)指標(biāo)對比,GPON具

11、有更高帶寬和更大分光比,GPON業(yè)務(wù)承載更高效，下行的有效帶寬是EPON的2.55倍，上行是1.37倍。,,OLT,ONU,,,,,,,,機(jī)樓,小區(qū),路邊,大樓,饋線段,配線段,引入線段,,,,,…,光分光器,,,,,,,OLT和主干光纖數(shù)量下降50%,,,,,,EPON,1:32,,,,GPON,1:64,GPON的分光能力是EPON的2倍，覆蓋相同用戶時(shí)可節(jié)省一半的主干光纖。,,,,,,建設(shè)100萬寬帶用戶，EPON與GPON的投

12、資粗略對比,,采用GPON技術(shù)進(jìn)行光接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可節(jié)省線路成本和局端設(shè)備投資50％。,各運(yùn)營商主推PON技術(shù),中國電信和中國聯(lián)通主推EPON，EPON/GPON協(xié)同發(fā)展。在FTTB和FTTN建設(shè)中主要以EPON為主，在FTTH建設(shè)中，主要以GPON為主。中國移動(dòng)采用“EPON/GPON并重，優(yōu)選GPON”的原則進(jìn)行PON技術(shù)選擇。,FTTH與FTTB性價(jià)比較,與FTTB模式相比，F(xiàn)TTH在帶寬能力和運(yùn)維成本上優(yōu)勢明顯,一級(jí)分光和二級(jí)

13、分光,交流提綱,3,FTTH概述,2,2,1,5,FTTH組網(wǎng)方案,FTTH光通道衰耗計(jì)算,各運(yùn)營FTTH建設(shè),4,新工藝新產(chǎn)品,FTTH PON組網(wǎng)方案,目前在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)TTH基于PON的組網(wǎng)方案1）以一級(jí)分光為主，二級(jí)分光為輔。2）PON口分支比以1:64為主，個(gè)別為1：32。3) 分光器以集中放置為主，分散放置為輔。4）樓道到用戶家庭普遍采用蝶形皮線光纜。新建樓宇皮線光纜布放的工程量在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)；改造區(qū)域皮線光纜布放的

14、工程量由運(yùn)維承擔(dān)。5）客戶端使用家庭SFU終端或基于PON上行的家庭網(wǎng)關(guān)（HGU）。一般設(shè)計(jì)中不進(jìn)行投資預(yù)算，由運(yùn)維提供和安裝。,FTTH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),FTTH接入是全光網(wǎng)絡(luò)接入，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演化為四個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)終端。四個(gè)節(jié)點(diǎn)：綜合業(yè)務(wù)匯聚節(jié)點(diǎn)（OLT節(jié)點(diǎn)）、主干分纖點(diǎn)、配線分纖點(diǎn)、樓宇/樓層分纖點(diǎn)。一個(gè)終端：用戶端家庭ONU或家庭網(wǎng)關(guān)。,FTTH 與FTTB和FTTN結(jié)構(gòu)比較,FTTH一級(jí)分光建設(shè)方案,FTTH接入采用一級(jí)分光方式，分路

15、器安裝在配線光交中；配線光交安裝位置：高層樓（64戶以上），1棟樓設(shè)置1個(gè)配線光交，安裝在接入間/豎井中；多層樓將多個(gè)單元樓作為1個(gè)配線區(qū)，要求配線區(qū)用戶容量不低于64 戶，整個(gè)小區(qū)內(nèi)應(yīng)盡量減少配線區(qū)數(shù)量，高層樓每3-4層（12-24戶）設(shè)1個(gè)樓層分纖箱配線光交安裝在室內(nèi)樓梯間/室外，以樓梯間為主。多層樓每個(gè)單元設(shè)1個(gè)樓宇分纖箱。主干光交-配線光交-樓宇/樓層分纖箱連接光纜選用普通光纜；樓宇/樓層分纖箱-用戶連接選用皮線光纜。一級(jí)

16、分光主要用于新建樓宇建設(shè)模式。,FTTH一級(jí)分光高層樓建設(shè)方案,FTTH一級(jí)分光多層樓建設(shè)方案,FTTH二級(jí)分光建設(shè)方案,FTTH接入采用二級(jí)分光方式，一級(jí)分路器安裝在配線光交中，二級(jí)分路器安裝在樓宇/樓層分路箱中。配線光交安裝位置：高層樓（64戶以上），1棟樓設(shè)置1個(gè)配線光交，安裝在接入間/豎井中；多層樓將多個(gè)單元樓作為1個(gè)配線區(qū)，要求配線區(qū)用戶容量不低于64 戶，整個(gè)小區(qū)內(nèi)應(yīng)盡量減少配線區(qū)數(shù)量，配線光交安裝在室內(nèi)樓梯間/室外，以樓梯

17、間為主。高層樓每3-4層（12-24戶）設(shè)1個(gè)樓層分路箱，多層樓每個(gè)單元設(shè)1個(gè)樓宇分路箱。主干光交-配線光交-樓宇/樓層分纖箱連接光纜選用普通光纜；樓宇/樓層分路箱-用戶連接選用皮線光纜。二級(jí)分光主要用于原有區(qū)域改造建設(shè)模式。,FTTH二級(jí)分光高層樓建設(shè)方案,FTTH二級(jí)分光多層樓建設(shè)方案1,FTTH二級(jí)分光多層樓建設(shè)方案2,FTTH二級(jí)分光配套方案,FTTH一級(jí)和二級(jí)分光的比較,分光方式選擇：對于有簽約意向的新建小區(qū)，主要解決容

18、量問題，使用引入層光纜距離短，大芯數(shù)光纜使用對投資影響不大，從分路器端口利用率高，進(jìn)而降低主干和OLT端口占用角度考慮，優(yōu)先選用一級(jí)分光；對于薄覆蓋的區(qū)域，引入光纜距離長，大芯數(shù)光纜使用，會(huì)導(dǎo)致投資增加較大的角度考慮，應(yīng)選擇二級(jí)分光。,交流提綱,1,FTTH概述,2,3,2,5,FTTH組網(wǎng)方案,FTTH光通道衰耗計(jì)算,各運(yùn)營FTTH建設(shè),2,4,新產(chǎn)品新工藝,,ODN 光通道衰減所允許的衰減定義為S/R和R/S參考點(diǎn)之間的光衰減，以d

19、B表示。包括光纖、光分路器、光活動(dòng)連接器、光纖熔接接頭所引入的衰減總和。ODN光通道模型：,光通道衰耗計(jì)算,,核算公式： ODN光鏈路衰減= A+B+C+D (dB) ODN光鏈路衰減+G <系統(tǒng)允許的衰減式中：A:為光通道全程n段光纖衰減總和； B:為m個(gè)光活動(dòng)連接器插入衰減總和； C:為f個(gè)光纖熔接接頭衰減總和； D:為h個(gè)光分路器插入衰減總和； G:光

20、纖富余度;,光通道衰耗計(jì)算,,相關(guān)參數(shù)取定：1)光纖衰減取定：1310 nm波長時(shí) 取0.36dB/km 1490 nm波長時(shí) 取0.22dB/km2)光活動(dòng)連接器插入衰減取定： 0.5dB/個(gè)3)光纖熔接接頭衰減取定： 分立式光纜光纖接頭衰減取雙向平均值為：0.08dB/每接頭 帶狀光纜光纖接頭衰減取雙向平均值為：0.2dB/每個(gè)接頭 冷接子雙向平均值0.15dB/每

21、個(gè)接頭,光通道衰耗計(jì)算,,4）光分路器插入衰減參數(shù)取定： 5）光纖富余度A、當(dāng)傳輸距離<5公里時(shí)，光纖富余度不少于1dB;B、當(dāng)傳輸距離<10公里時(shí)，光纖富余度不少于2dB； C、當(dāng)傳輸距離<20公里時(shí)，光纖富余度不少于3dB;,光通道衰耗計(jì)算,典型光通道接頭模式,FTTH覆蓋距離推算,EPON光模塊有PX20和PX20+;GPON光模塊有ClassB+和ClassC+，新一代

22、EPON產(chǎn)品光模塊主要為PX20+，目前GPON光模塊主要是ClassB+，PON系統(tǒng)允許光通道最大衰耗為28dB。按照典型結(jié)構(gòu)計(jì)算0.36L+7*0.5+8*0.08+0.15*2+21+1=28dBL=4.3公里即當(dāng)分光比為1:64時(shí)，OLT-ONU最遠(yuǎn)距離為4.3公里。建議設(shè)計(jì)距離不超過4公里。,2、同一個(gè)PON下不允許一級(jí)和二級(jí)分光方式混合應(yīng)用。,3、光通道的全程衰減不得超過28dB。,1、同一個(gè)PON口下，不允許

23、FTTH、FTTB、FT TN混合應(yīng)用。,其它注意事項(xiàng),交流提綱,1,FTTH概述,2,4,2,5,FTTH組網(wǎng)方案,FTTH光通道衰耗計(jì)算,各運(yùn)營FTTH建設(shè),2,3,新產(chǎn)品新工藝,新工藝新產(chǎn)品-皮線光纜,皮線光纜是采用G.657小彎曲半徑光纖，可以以20mm的彎曲半徑敷設(shè)，適用于樓道到用戶家庭的暗管敷設(shè)。皮線光纜單芯、雙芯結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多，也可做成四芯結(jié)構(gòu)，橫截面呈8字型，加強(qiáng)件位于兩圓中心，可采用金屬或非金屬結(jié)構(gòu)，光纖位于8字型的幾何

24、中心。,,因其橫斷面像蝴蝶，所以又叫蝶形光纜,新工藝新產(chǎn)品-皮線光纜,皮線光纜產(chǎn)品型號(hào),目前室內(nèi)蝶形光纜有1芯、2芯、3芯、4芯等規(guī)格，住宅用戶接入宜選用單芯纜；商務(wù)用戶可選2-4芯。,新工藝新產(chǎn)品-無跳接光纜交接箱,該交接箱的最大特點(diǎn)是：引入光纜和FC頭尾纖在熔纖盒中直熔，尾纖在盤纖盒中盤纖后，直接插在分路器插片上。優(yōu)點(diǎn)（1）減少引入光纜成端-減少活接頭-延長傳輸距離。（2）交接箱容量利用率高，箱內(nèi)盤纖整齊、便于維護(hù)。使用位置：作為

25、配線光交使用。有96芯、144芯、168芯、288芯等。,新工藝新產(chǎn)品-集成式光分路箱,新工藝新產(chǎn)品-集成式光分路箱,新工藝新產(chǎn)品-集成式光分路箱,新工藝新產(chǎn)品-集成式光分路箱,分路箱有兩種規(guī)格：小號(hào)：可安裝2個(gè)集成式1:8分路器，箱體規(guī)格： W*D*H=303*280*130mm大號(hào)：可安裝4個(gè)集成式1:8分路器，箱體規(guī)格： W*D*H=380*320*120mm兩種規(guī)格均適合抱桿和墻掛安裝。,

26、新工藝新產(chǎn)品-尾纖式皮線光纜,皮線光纜出廠時(shí)將SC頭已經(jīng)做好，連接衰耗小于現(xiàn)場連接，布放時(shí)由住戶向樓道布放。,交流提綱,1,FTTH概述,2,5,2,4,FTTH組網(wǎng)方案,新產(chǎn)品新工藝,各運(yùn)營FTTH建設(shè),2,3,FTTH光通道衰耗計(jì)算,其他運(yùn)營商及兄弟單位FTTH接入方案,1、甘肅電信FTTH接入方案 新建樓宇采用1:64一級(jí)分光；改造樓宇采用1:8和1:8二級(jí)分光。配線光交使用無跳接光纜交接箱。 新建樓宇采用一級(jí)

27、分光時(shí)，在樓宇/樓層安裝光分纖盒。在分纖盒中，引入光纜熱熔成端加適配器，皮線光纜用活動(dòng)連接器成端后整齊編排；在住戶家庭不安裝多媒體箱，安裝86光信息面板，皮線光纜用活動(dòng)連接器成端后直接插在信息面板上。用戶家庭給2個(gè)86五類線面板，給40米五類線的工和料。 改造樓宇采用二級(jí)分光時(shí)，在樓宇/樓層安裝光分路箱。2、寧夏電信新建樓宇和改造樓宇均采用二級(jí)分光。在配線光交位置使用內(nèi)置4個(gè)1:8分路器的光分路箱，在樓宇/樓層位置使用內(nèi)置2

28、個(gè)1:8分路器的光分路箱。每256戶左右為1個(gè)片區(qū)。在兩級(jí)分路箱中，光纜均采用直熔，皮線光纜采用自帶尾纖式，布放到住戶家庭即可。,寧夏電信FTTH接入方案,其他運(yùn)營商及兄弟單位FTTH接入方案,3、北京聯(lián)通FTTH接入方案 1棟樓安裝1個(gè)或2個(gè)無跳接光纜交接箱，不設(shè)置樓層/樓宇分纖箱；光分路器集中安裝在配線光交中；由配線光交-住戶均布放1芯皮線光纜。用戶端安裝家庭多媒體箱，同時(shí)設(shè)計(jì)由多媒體箱-家庭接入點(diǎn)的五類線，并安裝信息面板

29、。4、泰安移動(dòng)接入方案 2009年-2010年泰安移動(dòng)通過GPON技術(shù)，接入小區(qū)寬帶發(fā)展情況良好，專門成立了有線寬帶接入辦公室。方法為FTTB，在樓道安裝純FE口的ONU設(shè)備。 最近接到山東移動(dòng)口頭通知，有線寬帶接入步伐放緩，主要發(fā)展WLAN業(yè)務(wù)，幾乎在每個(gè)單元都安裝AP點(diǎn)。,山東泰安移動(dòng)WLAN接入,,,,烽火,,,,,,,,,,,華為,I. FM???? ??? ??,OLT生產(chǎn)廠家有華為、中興、烽火等。OLT基