pon设备的日常维护.doc

浅谈PON技术 1.pon技术历程随着计算机技术和通信技术的发展，互联网宽带的应用让我们的生活发生了翻天覆地的变化，大到城市小到农村，到处都在提倡“宽带中国”，“宽带城市”“宽带农村”。宽带网民数量急剧增加，中国IPTV用户的大量加入，宽带化已经成为了接入网发展的必然要求。 相对于传统的XDSL接入方式，光纤接入的优势不言而喻：首先，铜缆价格的日益上涨使得XDSL线路成本增高，而光纤接入网的传输介质是价格低廉资源丰富的光纤，网络铺设成本比较低；其次光纤为非金属导体，抗干扰能力强，体积小，重量轻，便于铺设，运营维护成本远低于XDSL；再者基于光纤传输的PON网络能提供更高的带宽来满足高清晰电视HDTV类业务的需求，基于PON 的fttxJ技术更是被广泛看好，作为”FIRST MILE”理想的接入方式。2.PON技术基础Pon（无源光网络）概念的提出由来已久，它的特点是节省光纤资源、网络协议透明，在光接入网中起着重要的角色。PON（无源光网络）是指（光配线网）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，不需要有源电子设备。3. PON技术分类传统的PON系统下行数据流采用广播技术、上行数据流采用TDMA技术，以解决多用户每个方向信号的复用问题。传统PON技术采用WDM技术，在光纤上实现单纤双向传输，解决2个方向信号的复用传输。PON一般由光线路终端(OLT)、分光器(ODU)、用户终端(ONU)3个部分构成。Pon领域中最重要的三种接入技术分别为APON(异步传输模式PON，ATM Passive Optical Network)、 EPON(以太网络PON Ethernet Passive Optical Network)、GPON(千兆PON，Gigabit Passive Optical Network)， 其中APON 技术因为ATM 技术发展不顺，几乎退出历史舞台。目前在现网中广泛应用的PON技术包括EPON和GPON 2种主流技术，EPON技术是以太网技术与pon技术的完美结合，这是一个为使用以太网络包数据的IEEE/EFM标准。802.3ah标准现在是IEEE 802.3标准的一部分. 现在大约有一千五百万正在使用的EPON端口。2008年，中国大力发展EPON技术。据估算，截止至2008年底，中国总共有200万个EPON安装用户。EPON上下行带宽均为1.25 Gbit/s。GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。GPON下行带宽为2.5 Gbit/s，上行带宽为1.25 Gbit/s.4.PON技术原理 PON系统结构主要由中心局的光线路终端(OLT: Optical Line Terminal)、包含无源光器件的光分配网(ODN: Optical Distribution Network)、用户端的光网络单元/光网络终端(ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal)组成，其区别为ONT直接位于用户端，而ONU与用户之间还有其它网络，如以太网) 以及网元管理系统(EMS)组成，通常采用点到多点的树型拓扑结构。在下行方向，IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT，采用广播方式，通过ODN中的1：N无源光分配器分配到PON上的所有ONU单元。在上行方向，来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1：N无源光合路器耦合到同一根光纤，最终送到位于局端OLT接收端，类似于点到点的结构。4.1 EPON EPON是采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，其典型网络拓扑结构为树形。EPON 系统中，olt作为核心，主要实现以下功能：l 向ONU以广播方式发送以太网数据；l 发起并控制测距过程，并记录测距信息；l 发起并控制ONU功率控制；l 为onus分配带宽；l 其他相关的以太网功能；ONU/ONT为用户提供EPON接入的功能；l 选择接受olt发送的广播数据；l 响应OLT发出的测距机功率控制命令，并作出相应的调整；l 对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上心方向发送；l 其他相关的以太网功能；ODN在olt和onus间提供光通道。ODN 的无源光网络可以是一个活多个光分路其的级联。因为EPON 是点到多点的光纤传输系统，在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:32，传输距离达到10KM；分路比为1:16，传输距离达到50KM;使用1540nm-1560nm波长实现CATV业务。EPON 上行支持多址接入，可以使用时分多址复用技术（TDMA)和波分多址复用技术（WDMA).对应的下行技术采用广播方式。在下行方向上，OLT通过1：N无源分路器将ETHERNET帧发给每个ONU,N一般为4-64.目前，EPON技术已经成熟，它的主要应用有以下几方面：1.公众客户综合接入对于公众用户来说，可以采用FTTH和FTTB/C/Cab等应用模式。2.大客户、商业客户综合接入对于商业用户，可以根据业务需求和用户规模的不同，采取不同的实施模式，如FTTO、FTTB或FTTC。3.“全球眼”等高带宽接入“全球眼”等对带宽(特别是上行带宽)要求比较高的应用可以采用EPON作为接入手段，PON替代了原来模拟组网方案中的二/三层交换机，同时还节省大量的光纤收发器，并且不需要视频光端机设备。村村通接入在光纤资源短缺的情况下，如村村通工程中，可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案，即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等光分路器逐点汇聚。4.2 GPON同所有PON 系统一样, GPON 由ONU、OLT 和无源光分配网组成。OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口, 通过ODN与各ONU 连接。 作为PON 系统的核心功能设备, OLT 具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON 系统的功能。ONU 为接入网提供用户侧的接口, 提供话音、数据、视频等 多业务流与ODN 的接入, 受OLT 集中控制。系统支持的分支比为116/ 32/ 64, 随着光 收发模块的发展演进, 支持的分支比将达到1128。在同一根光纤上, GPON 可使用波分 复用(WDM)技术实现信号的双向传输。根据实际需要, 还可以在传统的树型拓扑的基础 上采用相应的PON 保护结构来提高网络的生存性。对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率 高达2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS的全业务保障，同时承载ATM信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125s)帧能够直接支持TDM业务。作为电信级的技术标准，GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP业务和MPEG视频流)、PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3， E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。GPON 在接入网中的应用GPON 可应用于接入网中的光纤到户、光纤到楼/ 路边和光纤到交接箱.1. FTTB for Business对称宽带业务(如Group Software、Content Broadcast、E-mail、文件交互等)POTS 和ISDN专用线(GPON 必须能以不同速率灵活地提供专用线业务)2 . FTTC 和FTTCab非对称宽带业务(如数字广播业务、VOD、IPTV、文件下载、在线游戏等)对称宽带业务(如Content Broadcast、E-mail、文件交互、远程教育、远程诊断等)POTS 和ISDNxDSL 延伸3 . FTTH非对称宽带业务(如数字广播业务、VOD、IP TV、文件下载等)对称宽带业务( 如Content Broadcast、E-mail、文件交互、远程教育、远程诊断、在线游戏等)POTS 和ISDN.GPON提供以下几种传输速率：0.15552Gbps上行 1.24416Gbps下行0.62208Gbps上行 1.24416Gbps下行1.24416Gbps上行 1.24416Gbps下行0.15552Gbps上行 2.48832Gbps下行0.62208Gbps上行 2.48832Gbps下行1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行2.48832Gbps上行 2.48832Gbps下行其中1.24416Gbps上行 2.48832Gbps下行 是目前可支持的主要速率需要注意与EPON不同，GPON并不是完全异步的。支持最大逻辑距离为：60km支持最大物理距离为：20km支持最大距离差为：20km分光比一般为1:64，目前主流厂家产品分光比都可以平滑升级到1:128.5.pon在宽带网络中的应用l PON设备的网络规划- OLT的部署。xPON建设初期，宜采用集中设置，在传输汇聚节点设置OLT节点覆盖一定区域内的零散用户。在xPON应用成熟期，宜采用分散设置的原则，将OLT设置在条件较好的有线接入或无线接入点机房，逐步向接入网接入和无线接入点相统一进行过渡，充分实现基础资源的综合利用。采用大容量的OLT设备，充分利用光接入的距离优势，减少局所，降低维护成本。l PON设备的网络规划-分光器的部署。分光器分光：目前PON可以采取两级分光方式来保证部署的灵活和端口的充分利用；当用户渗透率提高时，将二级分光调整为一级分光；就目前接入PON网络宜采用一级分光，尽量不超过两级分光。用户规模较小时，分光器应集中设置；用户规模较大时，分光器可适当分散设置，以便尽量靠近用户。分光器布放位置：分光器可以根据工程的实际情况布放在交接箱、小区机房、楼道和弱电井等地方。l PON设备的网络规划- ONU的部署。建设PON网络实现接入网/FTTB时，宜尽量选用内置语音模块的设备实现综合业务接入。ONU应根据FTTx网络的应用模式、业务需求进行设置。对于接入网应用，应尽量将ONU设置在用户家里，避免安装在门口或楼道内。对普通公众用户，可将ONU设置在用户终端智能盒内提供保护，或者放置于桌面(采用光纤信息插座)。对于FTTB应用，可选择将ONU设置在大楼楼道或竖井内机柜、室外光交接箱等不同位置集中放置。ONU原则上采用本地供电方式，尽量不采用远端供电方式。为保证断电时语音业务的正常开展，可以根据提供电池模块提供备用电源。l PON设备的网络规划-网管。集中建设厂家网管，开放北向接口，便于接入传输综合网管。6.PON 设备的维护5.1 日常维护日常维护包括：例行维护、周期性维护和突发性维护三种。 1.例行维护是指每天要维护的内容，通过例行维护可以了解设备的运行情况，发现问题并及时解决问题。主要包括：机房设备环境的巡视、单板状态的显示、OLT上联的检查、ONU状态的显示、故障信息收集等。 2、周期性维护是指按照事先设定的维护周期进行维护的项目，在维护工程中了解设备的运行状态和性能变化，及时解决故障隐患。主要包括：机柜的清洁、设备清洁、设备电源线的检查、接地电阻的测试、接地线的检查等。 3.突发性维护是指网络发生故障或网络发生变化需要进行故障处理的设备维护项目。主要包括：系统维护、POTS业务维护、数据业务维护、配置数据检查等。PON维护是指与PON业务有关的所有相关设备的维护和抢修。包括：相关城域网设备的护、OLT设备的维护、PON中继线路的维护、PON ONU设备的维护等。要想PON 设备稳定可靠地运行，首先要求我们的维护人员应全面了解PON系统的工作原理、设备的型号以及各种设备上机盘的主要功能；熟悉网管操作。熟悉系统的组网情况。熟悉PON系统的各种告警和监控参量，正确理解其含义。另外，设备的运行环境也很重要，对于PON 设备，一般应符合：1.保证设备正常工作的直流电压：48V 允许的电压工作范围是：40V-57V 2.交流电压：220V 允许的电压工作范围：单相220V+10%，频率50Hz+5%，线电压波形畸变率小于5%。3.确保设备良好接地 设备采用联合接地，接地电阻应良好（要求小于5欧姆）4保证稳定的环境温度工作温度：0 40 机房温度最好保持在24 左右相对湿度：10%90%（非凝结） 5.防尘要求：设备工作环境中直径大于5m的灰尘浓度要3104粒/m3，灰尘粒子是非导电、导磁和腐蚀性的。6.光纤及接头要求：用于FTTH系统的光纤均为单模光纤。常用的光纤接头有SC/UPC,SC/APC,FC/UPC.FC/APC等。OLT设备的PON接口一般使用SC/PC-SC/PC的法兰盘，所连接尾纤接头必须匹配。5.2现网维护中存在的问题随着PON 网络的大量铺设，我们维护中存在的问题就凸显出来了。1. 工程施工质量方面，从网络的勘察设计、优化到设备的安装，线缆的布放、跳接，标签的粘贴，要层层把关。如果不按规范标准施工，不严把施