《FTTH光缆技术素材》PPT课件.ppt

FTTH光缆技术,内 容 提 要,FTTH光缆技术背景 -网络层次、光缆结构及其敷设技术 FTTH网络光缆解决方案 FTTH光缆技术 1)气吹微缆技术 2)引入线光缆 3)室内光缆及室内综合布线光缆,1. FTTH光缆技术背景 -网络层次、光缆结构及其敷设技术,FTTH,CO/HE,/,ONU,OLT,OAN,Fiber To The Home 现在FTTH成为了光纤接入的代名词，超越了to Home的含义。 FTTH仅仅是以光纤为介质的接入，具体在光纤上使用什么协议则并没有限定。,FTTH的产生及发展进一步刺激了光缆技术的发展和应用，如大规模光纤带光缆和室内光缆等技术,FTTH的实现方法,P2P方式 P2MP方式（PON） 窄带PONITU-T G.981，我公司曾经提供的AN02/03-D就是窄带PON产品。 APONITU-T G.983系列，我公司完成了该863项目，但是没有形成相应的产品。 EPONIEEE 802.3ah，规范正在制订中。 GPONITU-T实现标准，G.984系列。,我们还可以见到一些关于PON的名词： BPON宽带PON MS-PON多业务PON WDM PON利用不同的波长实现与不同用户进行通信的PON技术 Hybrid PON主要是指增加了Active Node的PON,1.1 光缆接入网设计思想,着眼于未来 高可靠性 可扩容性 便于设备升级 减小安装操作 预接尾纤的配件和设备 连接器技术（配件和光缆） 群熔技术 减小初始投资 用户数量决定网络设备投资 降低网络成本 降低线路扩容成本 降低运营成本,1.2 FTTH光接入形式,光纤到户 光纤到大楼 光纤到路边 光纤到交换箱,在FTTH和FTTB的形式中，每个最终用户使用一个ONU，为用户提供更高的带宽 FTTC和FTTCab为光缆/铜缆混合系统，铜缆引入用户，ONU的资源为多个用户共享,1.3 FTTH接入模型,中心局,馈线光缆 配线光缆 引入线光缆,馈线光缆,引入线光缆,配线光缆,网络接入点,光分配点,光纤用户,1.4 两种FTTH接入技术,局端用户以点到点形式（P2P）,局端用户以点到多点形式（PON）,1.5 P2MP的FTTH（PON方式）,/,/,/,/,/,/,ONU,OLT,光分路器（ODN） 1:161:64,一般为1-20 km,PON是典型的P2MP光纤接入网，其关键是一对多的分配功能是由无源的ODN实现。 还有一种称为Active Node的分配实现方式，实际没有什么意义。,1.6 P2P方式与P2MP方式的对比,Point to Point Ethernet N fiber, 2N transmitter/receiver Independent bandwidth & management,Example: 32 x 10/100M ports,Curb switch 1/2 Fiber, 2N+2 transmitter/receiver Less occupation of CO space Layered management No QoS guarantee Powered equipment required in transmission,EPON 1 fiber, 2N transmitter/receiver Minimized occupation of CO space Centralized management OAM&P, QoS/SLA No OSP power and electronics in transmission,1.7 单纤双向PON,使用一根光纤中的两个波长工作 上型采用TDMA方式来避免冲突,/,/,/,/,/,/,1550 nm 用于广播 （可以不用）,1490 nm 用于数据,1310 nm 用于数据,ONU,OLT,1.8 EPON,IEEE 802.3,使用以太网帧来承载数据 静态带宽分配 (SBA) 每个用户使用固定的带宽 动态带宽分配 (DBA) slot size depends on queue length (request/grant scheme),Downstream traffic,Upstream traffic,烽火科技基于EPON的FTTH解决方案,MSTP/ IP城域网,BP2864C,OLT（以太无源光网络局端设备） 支持FE/GE光电口上联，支持4个PON接口（上下行GE），工作波长下行1310nm 支持二/三层交换，支持VLAN 最大可支持覆盖100km范围,BP2864R,BP2864R,1:4/16/32/64,服务商业、家庭用户，与城域网完美结合，实现光纤全面覆盖 无源光分路器的引入，大大节约了局端设备光接口成本 系统实现具备低成本、大带宽、广覆盖、高可靠性等特点,可运营、可管理性：全面支持基于PPPOE、802.1x、VLAN等认证方式 IP内核，具备完善的二层、三层功能，全面融入未来IP网络。 预留1550nm工作波长，用于传送广播电视信号，真正实现三网合一。,ODN（无源光分路器） 模块化设计，最大可实现1：64分光比 组网时可根据实际需求采用2级分光。,ONU（以太无源光网络远端设备） PON(GE)上联，最大支持48路FE用户端接口，工作波长上行1490nm 支持二层交换，支持VLAN,IP phone 接入网关,FE,VOIP,视频点播,远程教学/SOHO,生活小区,光纤 收发器,酒店/写字楼,校园/企业网,二/三层交换机,Radius,增值业务平台,e-Fim ANM2000 管理系统,GE,GE,GE,GE,GE,GE,GE,FE,FE,FE,FE,1.9 FTTH主流接入方式,局 端,分路器,局 端,OLT, N对光纤, 2N个光收发器,OLT, 一对光纤, N+1个光收发器,占用局端设备一对端口,占用局端设备N对端口,各分支之间动态的资源共享,PON的方式节省大量光缆资源和光缆网络建设成本，大幅减少光电设备数量，具有明显的成本优势，是目前我国的FTTH主流接入方式, P2P方式, PON方式,1.10 FTTH中的光缆,馈线光缆 从中心局到光分配点的光缆 干线光缆 连接各分配点的光缆，即城域网光缆 配线光缆 从光分配点到光接入点的光缆 引入线光缆 将光纤网络引入到最终用户的光缆 室内光缆 用户室内布线光缆,1.11 FTTH光缆选用原则,通信容量 通信容量决定了光缆中光纤芯数 敷设方式 传统敷设方式 架空方式？管道方式？直埋方式？ 新敷设方式 气吹、微管、微缆 地下水管网光缆 路面微缆 使用环境 轻便型？防鼠型？ 金属铠装型？全介质型？ 管道空间大小,1.12 FTTH光缆敷设技术,直埋方式？ 需要挖沟，工作量大 施工周期长，基建投资大 架空方式？ 施工周期短，成本低 光缆安全性差 人口密集区不适合采用 管道方式？ 光缆安全性高 管道资源有限,FTTH光缆敷设技术 利用现有地下管道设施 下水管道（包括机械人技术） 气体管道 自来水管 微管微缆技术 气吹安装微缆 水流安装微缆 路面微缆技术 路面开槽 钻孔技术 直接钻孔 导向钻孔 冲击打孔,1.13 FTTH光缆接入建设费用分析,费用组成 光缆 馈线光缆、主干光缆、配线光缆、引入线光缆和室内光缆等等 附件、无源器件和设备 耦合器/分路器、连接器、光缆交接箱、接头盒、配线架/配线盒、终端盒等等 安装费用 光缆敷设、设备和附件安装、光纤熔接和光纤终结等等 影响投资效率的因素 用户区物理、环境条件 用户密度 用户开通率 户数/分配点、户数/接入点,2. 烽火FTTH光缆网络解决方案,FTTH光缆特点,馈线光缆 从中心局到光分配点的光缆 通常为高密度、大芯数光缆。可采用与城域网用光缆相近的光缆结构 为降低光缆及其安装的综合成本，应减小光缆重量和缆径，提高光缆的容纤密度，更有效地利用管道空间和提高光缆的可操作性。 干线光缆 即城域网光缆，光缆结构与传统骨干光缆无明显差异，但两者使用主流光纤有所不同 配线光缆 当需要共享设备资源时，光缆应有较好的中途分纤能力 应减小光缆的重量和缆径，更有效地利用管道空间和提高光缆的可操作性 在PON结构为主的光网络中，要求的馈线光缆芯数已大大减小。通常小芯数光缆使用更频繁。 在高密度用户区，配线光缆可能直接引入用户室内，此时光缆应具备室内外两用功能 引入线光缆 缆的芯数通常在12芯以下，应用距离较短。光缆通常应具有室内外两用功能 在高密度用户区域用量较少，但在分散型用户区域用量很大 轻便、耐弯折、能提供灵活多样的引入方式，入户处无须光缆转接 室内光缆 施工要求：直径小，柔软、轻便、能提供灵活多样的室内布线方式 安全要求：绝缘、防火阻燃等,烽火FTTH光缆产品系列,室外光缆 松套管光缆系列 光纤带光缆系列 气吹微缆系列 引入线光缆 室内外两用光缆系列 “8”字型架空引入线光缆 2芯悬挂式引入线光缆 室内光缆 束状光缆系列 分支光缆系列 室内光纤带光缆系列,烽火室外光缆,光缆芯数：4216芯 光缆结构： 中心管式 单/双层绞式 金属或全介质、铠装或轻便型 使用特点： 耐压，抗弯折，易于中途分纤 敷设方式： 直埋、管道或非自承式架空,用于馈线、干线、配线的室外光缆,松套管式光缆系列,烽火室外光缆,光缆芯数：36720芯 光纤带芯数：424芯带 光缆结构： 中心管式 层绞式 金属或全介质、铠装或轻便型 使用特点： 耐压，易于中途分纤 使用群熔技术，节约熔接时间 敷设方式： 直埋、管道敷设,用于馈线、干线、配线的室外光缆,光纤带光缆系列,烽火室外光缆,光缆芯数：272芯 光缆结构： 不锈钢管式 非金属全介质型 层绞式 使用场合： 在7mm、10mm和12mm微管中吹放光缆 使用优势： 节约管道资源，减少网络的初期投资,用于馈线、干线、配线的室外光缆,气吹微缆系列,烽火引入线光缆,光缆种类： 室内外两用光缆 “8”字型自承式光缆 2芯引入线光缆 光缆芯数：212芯 光缆结构： 金属带纵包结构 非金属全介质结构 敷设方式 用架空、管道或路面开槽方式引入室内,引入线光缆系列,烽火室内光缆,互连光缆系列 4芯以下 直径小，弯曲半径小，重量轻 直接端接制成尾纤、跳线和接插软线 外护套采用PVC或LSZH料保证其阻燃性 光传输设备内外的连接 楼层内和沿楼竖直方向的布线,烽火室内光缆,束状光缆系列 结构：最大144芯 使用特性： 缆径小、重量轻，容纤密度大 柔软，易于分歧，易于操作 每根光纤可直接端接，减小线路复杂性 外护套采用PVC或LSZH料保证其阻燃性 使用场合： 用于大楼内垂直布线和水平布线 楼层配线架之间的连接 楼层配线架与通信引出端之间的连接 通信引出端与用户终端设备之间的连接, 最大24芯, 最大144芯,烽火室内光缆,分支光缆系列 使用特性： 柔软，易于分歧，易于操作，对光纤有更好保护 每根光纤可直接端接，减小线路复杂性 外护套采用PVC或LSZH料保证其阻燃性 使用场合： 用于大楼内垂直布线和水平布线 楼层配线架之间的连接 楼层配线架与通信引出端之间的连接 通信引出端与用户终端设备之间的连接,24芯布线光缆,烽火室内光缆,室内光纤带缆系列 光缆芯数：2144芯 光缆结构： 扁平带状全非金属结构 中心管式全非金属结构 光缆特性： 柔软，纤密度高，重量轻，结构紧凑，易于分歧和接续 外护套采用PVC或LSZH料保证其阻燃性 使用场合： 扁平结构用于地毯下布放光缆 中心管结构用于垂直布线和水平布线，也可用于将馈线光缆引进局端机房的终端光缆,烽火FTTH光缆接入典型的解决方案,城域网,馈线光缆,干线光缆,配线光缆,引入线光缆,室内光缆,转接点,中心局,OLT机房,用户建筑物,48芯室外光缆 144芯室外光缆 24芯室外光缆,12芯架空引入线光缆 2芯架空引入线光缆 24芯垂直布线光缆,12芯水平布线光缆 楼层间分线盒 用户终端盒,烽火FTTH光缆网络整体解决方案,住宅区,商业区,中心局,干线光缆系列,气吹光缆系列,连接器系列,光缆配线架,光缆交接箱,分歧接头盒,3. 烽火FTTH光缆新技术,烽火FTTH光缆新技术目录,光缆新品种 气吹微缆系列 24芯全介质中心管式 48芯不锈钢管式 72芯层绞式微缆 引入线光缆系列 室内外两用光缆 “8”字型引入光缆 2芯悬挂式引入线光缆 24芯带光纤带缆 大芯数室内光缆,光缆敷设技术 气吹敷设技术 微沟微缆技术 下水道光缆技术 室内综合布线技术,3.1 烽火气吹微管微缆技术,气吹微缆技术背景,传统光缆敷设技术的弊病 费用高、耗时长、破坏大、噪声大，影响交通； 初始投资过大，光纤利用率低； 新技术更新困难。 FTTH对光缆网的需求 弹性的网络设计； 更快的敷缆速度； 更低的初期投资； 更迅速的故障处理； 灵活的布线和线路分歧； 更易于扩容升级。,寻求新的简单的光缆敷设方式,气吹微缆技术背景,气吹微缆技术 用气吹法将微光缆吹入微管中。 微型光缆 布放于微管内的微型光缆，其结构紧凑，外径比传统光缆明显小，它既可以是层绞式的，也可是中心管式或是一种强化性能的光纤单元。 微管 常用微管有7/5.5mm、10/8mm和12/10mm。微管布放光缆可以节约管道空间，充分利用原来的管道进行扩容，方便线路分歧和障碍处理。微管可以实现“按需扩容”。,气吹微缆技术,气吹微缆技术的优点 光缆接头少，可以在任何地方，任何时候改变光缆通道，特别适合城域网和接入网光缆敷设； 可以在不开挖的基础上方便地对现有的网络进行扩容； 初期建设成本低，投资随着需求的增长而增长； 根据市场需要随时使用适应新技术发展的新型光纤，保持光纤技术上领先,微管分歧用的Y型连接器,一根15mm光缆的40/33mm的母管中可吹入3根10mm微管,气吹微缆技术是光缆敷设技术的革命,烽火气吹微缆技术介绍,烽火公司于2002年即开始了气吹微缆技术的研究和试验工作 目前已开发出3个系列的适合气吹敷设的微型光缆。 这些光缆可在12/10mm、10/8mm和7/5.5mm的微管中吹放敷设。 烽火的气吹微缆及其敷设技术已经过了周密而严格的试验，产品完全满足IEC 60794-3-50国际标准草案的要求。 在10/8mm微管中敷设的24芯全介质中心管式光缆，不仅吹放速度快(最大超过60m/min)、一次性吹放距离远(1.5km以上)。 这一产品在FTTH光缆网络建设中将发挥重要作用。,烽火气吹微缆,不锈钢管微缆,1. 光缆结构,专利申报已被受理！,烽火气吹微缆,不锈钢管微缆,2. 技术参数,烽火气吹微缆-3,不锈钢管微缆,3. 机械性能,4. 传输性能 1310nm衰减系数： 0.40dB/km 1550nm衰减系数： 0.25dB/km,烽火气吹微缆,不锈钢管微缆,5. 使用特性 可一次性吹放400m左右的距离 适用于恶劣的应用环境,4. 环境性能 储存温度：-40 +70 使用温度：-20 +60 操作温度： -5 +40 ,烽火气吹微缆,外护套,不锈钢管,光纤,非金属中心管微缆,1. 光缆结构,两种光缆型号： a. GYAXY-24B1 b. GYGXY-12B1,专利申报已被受理！,烽火气吹微缆,非金属中心管微缆,2. 技术参数,烽火气吹微缆,3. 传输性能 1310nm衰减系数： 0.40dB/km 1550nm衰减系数： 0.25dB/km,非金属中心管微缆,4. 环境性能 储存温度：-40 +70 使用温度：-20 +60 操作温度： -5 +40 ,烽火气吹微缆,5. 使用特性 可一次性吹放1000m以上的距离 适合需防雷电干扰的场合使用,非金属中心管微缆,烽火气吹微缆,层绞式微缆,专利申报已被受理！,烽火气吹微缆,层绞式微缆,2. 技术参数,3. 使用特性 可一次性吹放1000m以上的距离 适合大芯数需防雷电干扰的场合使用,气吹微缆标准简介,国际标准：IEC 60794-3-50 用气吹技术安装用的微光缆，光单元和微管系统 范围 主要对户外使用的用气吹技术安装的微光缆，光单元和微管系统要求进行了具体规定。 试验 微管：压力（pressure)、曲挠（Flexibilitiy)、弯折（kink),压扁（crush)； 微缆和光单元弯折，弯曲，压扁，拉伸，温度循环，热老化，浸水 微管系统冲击性能,气吹微缆敷设,微管切割刀,加长接管,微管堵头,微管堵头,微管端帽,加强密封型直接头,直接头,T型接头,Y型接头,微管变径接头,子管密封塞,微管工具,微管端帽,气吹微缆敷设,主要设备 微缆气吹机 辅助设备 空压机 压缩空气冷却器 Y型接口 管道障碍探测器 光缆倒盘器,气吹微缆敷设,吹缆方法1：单向吹缆法,避免了中间开口，一次性完成预期气吹敷缆的最大长度；但如果气吹过程中遇到了障碍无法达到预期的最大长度，需要在障碍点重新开口，即需要转移工地。,气吹微缆敷设,吹缆方法2：中点双向吹缆法,国内最常用的气吹方法之一，用这种方法施工，可以减少转移工地的次数。,气吹微缆敷设,吹缆方法3：串联吹缆法,通过这种方法可以实现光缆全盘长无接续连续敷设，要求多套吹缆设备同时工作。在国内的实际运用中被衍生为“跳跃式气吹法”。,气吹微缆敷设,影响气吹敷缆长度的几个主要因素 管道的品质和敷设质量 温度对敷缆长度的影响 光缆的重要参数 光缆直径 光缆重量 光缆硬度 其它因素 润滑剂 贯通检查 气吹方法的选择,不锈钢管微缆 vs.全介质微缆,有防雷要求的场所 非金属光缆 better than 不锈钢管光缆 较干净环境的管道 两种光缆均可 水份较多环境的管道 不锈钢管光缆 better than 非金属光缆 成本 非金属光缆 better than 不锈钢管光缆,3.2 烽火引入线光缆 及引入新技术,入户光缆技术发展背景,FTTH光缆主要是配线光缆和引入线光缆。 通常，FTTH光缆使用距离短。 每个光纤用户的住宅配线都需单独配置器件和另行施工。 FTTH光缆分支交接点多，光缆引入室内的施工方式也千差万别，相对距离而言建设成本费用过高，因此，需要降低这一部分光缆的成本以及降低光缆安装、维护和运行的综合成本。常规室外光缆对于用户来说仍然太贵，并且由于光缆缆径较粗、自重较大、不易弯曲盘绕、施工布放繁琐，其敷设方式通常不适合光纤入户的要求， 开发出适合于光纤接入网使用的新型配线光缆和引入线光缆，开发新的光缆入户敷设技术。,开槽光缆的结构图,雨水管道光缆的结构图,小8字形自承式光缆结构图,烽火引入线光缆,室内外两用光缆,阻燃外护套,光纤,松套管,1. 光缆结构,两种光缆结构： 金属带纵包结构 非金属全介质结构,烽火引入线光缆,室内外两用光缆 2. 机械性能,烽火引入线光缆,3. 环境性能 储存温度：-40 +70 使用温度：-20 +60 操作温度： -5 +40 ,4. 使用特性 抗老化、防鼠 光缆结构简单：直径小、轻便 施工方便：架空、管道或路面开槽,室内外两用光缆,烽火引入线光缆,“8”字型自承式引入光缆,1. 光缆结构,光缆型号:GYXTC8Y,烽火引入线光缆,“8”字型自承式引入光缆,2. 机械性能,烽火引入线光缆,3. 环境性能 储存温度：-40 +70 使用温度：-20 +60 操作温度： -5 +40 ,4.使用特性 自承式架空 紧凑结构，柔软、易施工，光缆易于固定 两单元在入户处分离，光纤单元直接入户，消除室内外光缆转接 无需架设吊线和挂钩，施工效率高，费用低； 适合独立大楼光缆架空引入使用,“8”字型自承式引入光缆,烽火引入线光缆,2芯悬挂式引入线光缆,专利号：ZL02 2 29450.3,使用情况： 批量出口日本，在日本FTTH接入网中大量使用,烽火引入线光缆,2芯悬挂式引入线光缆,1. 光缆结构,5.0mm,2.0mm,PE护套,FRP,光纤,钢丝,烽火引入线光缆,2芯悬挂式引入线光缆,2. 机械性能,烽火引入线光缆,3. 环境性能 储存温度：-40 +70 使用温度：-20 +60 操作温度： -5 +40 ,4.特点和优势 紧凑结构，柔软、易施工，光缆易于固定 两单元在入户处分离，光纤单元直接入户，消除室内外光缆转接 敷设时无需架设吊线和挂钩，施工效率高，施工费用低 适合独立住户光缆架空引入使用,2芯悬挂式引入光缆,引入线光缆入户新技术,在建筑物入口处需有室内外光缆交接装置，光缆管理点可能与设备机房分离,引入线光缆入户新技术,消除了建筑物入口处的室内外光缆交接装置，光缆管理点移到设备机房内,引入线光缆入户新技术,传统引入方法,新的引入方法,架空引入方法,将光缆直接引入室内,引入线光缆产品标准,国外标准 美国国家标准 ANSI/ICEA S-104-696 STANDARD FOR INDOOR-OUTDOOR OPTICAL FIBER CABLE室内室外光缆 国内标准 2004年11月，在北京召开的中国通信标准化协会（