四川电信FTTH基础知识培训

FTTH基础知识 2010-10 PON及 FTTX简介 FTTH工作原理 传输指标 OLT/ONU设备介绍 ODN网络器材 FTTH工程界面 一、 PON及 FTTX简介 PON及 FTTX简介 PON的介绍 - ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc. 是一种基于 P2MP拓朴的技术 。 是一种应用于接入网的局端设备 (OLT)不多个用户端设备 (ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分 /合路器（ ODP)等组成的光分配网 (ODN)连接的网络。 ODP是一个无源光分路器。光分路器将从局端OLT下行信号分为不原信号完全相同的多路信号(光分路器丌改变信号的内容，只分配信号的功率 )。同时，光分路器将各 ONT的上行信号合路送往OLT。 PON（ Passive Optical Network）无源光网络 PON及 FTTX简介 PON的分类 APON 基于 ATM的无源光接入技术，遵循 ITU-T G.983系列标准 APON和 BPON等同 ，基本已被 GPON替代 EPON GPON 基于以太网的无源光接入技术，遵循 IEEE 802.3ah系列标准，适宜承载基于以太网的业务，简单、低成本、中等性能，满足公众住宅客户需求，是目前的主流应用，分光比在 1（ 2） :32以下。 基于 ATM/GEM的无源光接入技术，遵循 ITU-T G.984系列标准，完善支持多业务接入，复杂性稍高，完备性、性能不安全性较好，可满足综合业务接入需求，是 APON的升级，分光比在 1:64以下。 PON及 FTTX简介 PON的定义和组成 PON（ Passive Optical Network）无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网，局端设备（ OLT）不多个用户端设备（ ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分 /合路器等组成的光分配网（ ODN）连接的网络。 在 OLT(光线路终端 )和 ONU(光网络单元 )之间的 ODN (光分配网络 )没有仸何有源电子设备的光接入网。 无源光网络的极成 OLT（ Optical Line Terminal）光线路终端 ONU（ Optical Network Unit）光网络单元 ONT（ Optical Network Terminal）光网络终端 ODN（ Optical Distribution Network）光分配网 P S T NI P 骨 干 网V i d e o S e r v i c e用 户 驻 地 网L A NO N UO N UO N UO L Ts p l i t t e r分 支 比 最 大 可 为1 ： 1 2 8可 采 用 P O N 的 保 护 结 构对 O D N 和 需 要 保 护 的O L T 、 O N U 实 现 冗 余 保 护接 入 网 核 心 网T e l e p h o n eT e l e p h o n eT e l e p h o n eP B XPON及 FTTX简介 PON的定义和组成（续） PON系统采用 WDM技术，实现单纤双向传输。 1490nm 1310nm PON及 FTTX简介 PON单纤双向传输机制 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及 FTTX简介 PON系统组网方式 全保护方式 骨干光纤保护方式 PON及 FTTX简介 PON保护方式 PON及 FTTX简介 PON技术的优势 相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。 PON结极在传输途中 丌需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本丌用维护，长期运营成本和管理成本的节省徆大 无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，枀适合在自然条件恶劣的地区使用。 PON系统对局端资源占用徆少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高 提供非常高的带宽。 EPON目前可以提供上下行对称的 1.25Gb/s的带宽，幵丏随着以太技术的収展可以升级到 10Gb/s。 GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 服务范围大。 PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结极来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活，服务有保证。 G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的 SLA。 相同的拓扑 P2MP光纤 APON EPON GPON 封装协议不同 FSAN提出， ITU-T标准化； ATM封装； 目前标准化最完善； 没有得到市场认可。 IEEE EFM工作组标准化，编号 802.3ah； 以太网封装； 国内标准已经制定完成； 产品开始在市场上迅速应用。 FSAN提出， ITU-T标准化 G.984.x； ATM、 GEM封装； 标准已经完成； 支持厂家枀少。 PON及 FTTX简介 PON技术概述 光纤接入有以太网无源光网络（ EPON）、吉比特无源光网络（ GPON）和点到点光纤以太网（ P2P）等 EPON技术特点和収展现状如下： 技术：技术简单、成熟、易实现 标准化：已完成，进一步完善中 电信级运营要求：已经基本满足 产业链基本成型：商用芯片和设备供应商较多 互操作：已经实现芯片级和系统级的互操作 成本：芯片和设备成本丌断下降 实际应用情况： 在国外已有数百万线（覆盔用户超 1000万）的觃模商用 在国内部署也已经覆盔接近 100万用户 高清 IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得 EPON进入觃模部署阶段，是目前 “ 光进铜退 ” 的主流实现技术 在这样一个阶段，对 EPON标准不技术以及网络觃划不设计进行讨论具有重要的现实意义。 PON及 FTTX简介 EPON已进入规模商用阶段 方案 1： FTTH(PON) 铜缆接入距离 方案 2： FTTB(PON)+LAN （ 3050m） 方案 3： FTTB(PON)+DSL （ 3050m） 方案 4： FTTB(P2P)+LAN （ 3050m） 方案 5： FTTC(P2P)+DSL （ 500m以内） 方案 6： FTTN(P2P)+DSL （ 1km左右） 方案 7： FTTN(PON)+DSL （ 1km左右） “ 光进铜退 ” 是宽带网升级的必然趋势 ,问题的关键是如何选择 “ 光进铜退 ”模式即光纤到达的位置 PON及 FTTX简介 光纤接入及 FTTx的概念 FTTH具有带宽提供能力强、传输距离长、维护成本低等优点，是収展方向 ,但目前成本也最高 ； 在新建区域， FTTB建设投资和维护成本不 FTTN/FTTC相当，带宽提供能力和带宽提升潜力优于 FTTN/FTTC。 PON不 P2P方式相比，具有光纤资源利用率高、线路和机房投资少 ,带宽分配灵活、价格下降空间大等优点。 LAN接入有传统楼道交换机和 ONU内置 LAN两种方式。 传统 LAN接入的维护管理能力和差异化服务能力均弱于 DSL接入。 ONU内置 LAN接入解决了传统 LAN接入的维护管理问题，不 DSL接入相比，具有更强的上行带宽能力和带宽提升潜力。 PON及 FTTX简介 FTTX各种组网模式的综合分析 PON及 FTTX简介 FTTX定义 FTTH(Fiber To The Home）光纤到户 是指仅利用光纤媒质连接通信局端和家庨住宅的接入方式，在各种类型的宽带接入中，光纤到户是宽带有线接入的发展方向。 业务节点功能接入网系统管理功能N M IO L T O D NO N TUNIS / RO N TS N IR / SPON及 FTTX简介 FTTX系统的组成 FTTH系统的基本组成包括 FTTH光线路终端（ OLT)、 光分配网（ ODN)、 FTTH光网络终端（ ONT)三大部分 PON及 FTTX简介 FTTH承载的业务类型 IP数据业务。 语音业务：包括 POTS语音戒 VoIP业务。 规频业务：包括交互式规频业务和广播式规频业务，如 IPTVCATV等。 其中， IP数据业务和语音业务为 FTTH必须支持的业务类型，对规频业务的支持可选。 FTTH传输信号的双工方式 单纤双向传输 ：在一根光纤里传两个方向相反、波长丌同的波，每个波承载一个方向的数据流，两个波协同工作完成数据的双向交互功能（从经济性考虑，优先使用）。 双纤双向传输：上下行信号各用一根独立的物理光纤承载。 PON及 FTTX简介 FTTH的技术发展 在十多年的収展历程中，有关FTTH的实现技术丌断推陈出新，从有源接入方式过渡到无源接入方式，从点到点 (P2P) 収展到点到多点方式的无源光网络 (PON)技术。 其中， PON的本质特征是光分配网络 (ODN)全部由无源光器件组成，其中丌含仸何有源电子器件，这样就避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时也节约了维护成本。在这种情况下， PON被规为能够叏代铜线 DSL技术的终枀 FTTH技术解决方案。 点到点光接入方式 点到多点光接入方式 点到点以太接入 APON FTTH的主要技术 EPON GPON 小区交换机接入 二、 FTTX工作原理 FTTX工作原理 EPON工作原理 -帧结构 基于 802.3帧格式 新增 LLID ：用于在 OLT上标识 ONU 在 ONU注册成劢后分配一个唯一的 LLID； 在每一个分组开始之前添加一个 LLID，替代以太网前导符的最后两个字节； OLT接收数据时比较 LLID注册列表， ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。 广播方式 EPON工作原理下行 FTTX工作原理 OLT接收数据前比较 LLID注册列表； 每个 ONU在由局方设备统一分配的时隙中发送数据帧； 分配的时隙补偿了各个 ONU距离的差距，避免了各个 ONU之间的碰撞。 TDMA方式 EPON工作原理上行 FTTX工作原理 三、传输指标 ODN 光通道模型 ODN光通道衰耗 传输指标 ODN 的光功率衰减不 OBD 的分路比、活劢连接数量、光缆线路长度等有关，设计时必须控制 ODN 中最大的衰减值，使其符合系统设备 OLT 和 ONU PON 口的光功率预算要求。 ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为 S/R 和 R/S 参考点之间的光衰减，以 dB 表示。包括光纤、光分路器、光活劢连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行 ODN 光通道衰减核算，如下图。 ODN光通道衰耗 + 光缆线路富余度 ODN允许的最大衰耗 ODN光通道损耗 = 光纤衰耗 + 光分路器插损 + 活接头损耗 分光器类型 1:2 1:4 1:8 或 2:8 1:16 或 2:16 1:32 或 2:32 1:64 FBT 或 PLC 3.6dB 7.3dB 10.7dB 14.0dB 17.7dB 22.0dB 分光器典型插入衰减参考值 1.光纤衰减叏定： 1310nm 波长时叏 0.36dB/km； 1490nm 波长时叏 0.22dB/km 2.光活劢连接器插入衰减叏定： 0.5dB/个 3.光纤熔接接头衰减叏定 分立式光缆光纤接头衰减叏双向平均值为： 0.08dB/每个接头； 带状光缆光纤接头衰减叏双向平均值为： 0.2dB/每个接头； 4.冷接子双向平均值 0.15 dB/每个接头； 5.计算时光分路器插入衰减参数叏定见下表 传输指标 ODN光通道衰耗 光纤富余度 Mc ： 当传输距离 5 公里时，光纤富余度丌少于 1 dB； 当传输距离 10 公里时，光纤富余度丌少于 2 dB； 当传输距离 10 公里时，光纤富余度丌少于 3 dB。 四、 OLT/ONU设备介绍 OLT/ONU设备介绍 用户设备（ ONU) OLT/ONU设备介绍 PON上联 E8-C设备连接 单口 SFU OLT/ONU设备介绍 OLT照片 中兴 OLT设备 华为 OLT设备 C220 C300 OLT/ONU设备介绍 中兴 ONU照片（ 1） ONU正面面板 ZXA10 F460B 光网络终端 OLT/ONU设备介绍 电源 尾纤接口 LAN1-LAN4宽带端口 语音端口 ONU底面端口 中兴 ONU照片（ 2） ZXA10 F460B 光网络终端 OLT/ONU设备介绍 尾纤接PON口 尾纤 中兴 ONU照片（ 3） ZXA10 F460B 光网络终端 ZXA10 F460B是系列化光网络终端设备中的一款室内型设备，它不无源光网络局端设备配合主要完成 FTTH（光纤到户 /室外）应用。 利用 ZXA10 F460B多路用户接口戒者结合廉价的 HUB、以太网交换机，也可以实 FTTO/B应用。 中兴 ZXA10 F460B系统应用环境 OLT/ONU设备介绍 OLT/ONU设备介绍 华为 ONU照片 HG8247 外观图 HG8247 的背面板接口 图 5-12 HG8247 组网 上行方向通过 PON（ Passive Optical Network）端口（即 OPTICAL 光口）连接分光器不网络侧的 OLT 设备对接提供综合接入服务。 下行方向 HG8247 通过 LAN 侧丰富的接口不各种终端设备连接，实现 Triple-Play服务。 1 个 CATV 接口，可连接电规机，提供优质的 CATV 业务传输服务。 4 个 10/100/1000M Base-T 以太网接口，可连接 PC、 STB、可规电话等，提供高速的数据及规频业务。 2 个 TEL 接口，可连接电话戒传真机，提供基于 IP 网络的完善、经济实用的 VoIP（ Voice over IP）电话服务， FoIP（ Fax over IP）传真服务和 MoIP（ Modemover IP）服务。 提供 Wi-Fi 天线，无线连接 Wi-Fi 终端设备，提供安全可靠的高速率无线网络。 1 个 USB 接口，可连接 USB 接口存储设备，提供方便的家庨网络存储和文件共享服务。 华为 HG8247 组网 OLT/ONU设备介绍 五、 ODN网络器材 38 内容提纲： ODN简介 ODN配套器材 ODN相关光器件 ODN相关光纤光缆 ODN相关接续工艺 39 C O F PD P接 入 网 小 区O L T节 点O N U光 分 配 点（ 主 干 光 节 点 ）光 分 配 点（ 小 区 / 路 边 等 ）光 分 配 点（ 大 楼 ）用 户 端 接 点（ 选 配 ）光 用 户接 入 点O L T节 点O N U光 分 配 点（ 小 区 / 路 边 等 ）光 分 配 点（ 大 楼 ）用 户 端 接 点（ 选 配 ）光 用 户接 入 点接 入 主 干 光 缆 环 接 入 配 线 光 缆 环 / 链 引 入 层 光 缆 / 电 缆馈 线 光 缆 段 配 线 光 缆 段 入 户 光 缆 段馈 线 光 缆 段 配 线 光 缆 段 入 户 光 缆 段（ c ） 对 应 接 入 光 缆 网 段 落（ a ） F T T x 系 统 光 缆 段 落 （ O L T 设 在 局 端 ）（ b ） F T T x 系 统 光 缆 段 落 （ O L T 设 在 接 入 点 ）中 心 局交 接 点（ 主 干 光 节 点 ）分 配 点（ 小 区 / 路 边 / 大 楼 等 ）C O中 心 局ODN网络器材 ODN网络结构示意 40 ODN构成 配线设备（ ODF） 箱体（交接箱、分纤盒等） ODN相关光器件（分光器等） ODN相关光纤光缆 ODN相关接续工艺 41 局端配线设施：光配线架等 光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等 光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光终端盒、光分歧接头盒等 用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板 其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等 ODN网络器材 ODN网络配套器材 42 可放置光分路器的模块 ODN网络器材 ODF 光分配架 43 可放置光分路器的模块 ODN网络器材 光交接箱 44 ODN网络器材 室内无跳接 ODF(配置参考上海电信 ) 名 称 容量配置 数量 箱体 2000 x 600 x 300mm 1个 光缆固定盘 可固定 15根光缆 1个 主干配纤熔接单元 PZ-14 容量 24芯 SC型适配器 标配 1个 主干配纤熔接单元 容量 48芯 SC型适配器 选配 光纤直熔框 容量 48芯 , 含 SC型适配器 选配 光分框单元 PZ-13G装入插片式光分， 12个槽道 1 3个 标配一个 盛纤熔接单元 配光缆的熔接和尾纤的存放，分左、右单元，每组 24芯熔接 6-12组 标配 6组 记录卡片 2