FTTH技术探讨(论文答辩).pptVIP

FTTH FTTO技术应用探讨 侯雪棉 交流提纲 3 FTTH概述 2 1 2 5 FTTH组网方案 FTTH光通道衰耗计算 各运营FTTH建设 4 新工艺新产品 FTTH概念 FTTH FeberToTheHome光纤到户FTTO FeberToTheOffice光纤到办公室光纤到户是有线接入网络演进的终期目标 是电信运营商实现三网融合的主要网络解决方案 FTTH是指将光网络单元 ONU 安装在住家用户或企业用户处 是光接入系列中最靠近用户的光接入网应用类型 FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽 而且增强了网络对数据格式 速率 波长和协议的透明性 放宽了对环境条件和供电等要求 简化了维护和安装 FTTH驱动因素 1 三网融合高带宽需求驱动FTTH发展 10M 20M带宽到户是满足三网融合初期发展的基础 中期需要30 50M 远期发展需要100M以上 FTTH驱动因素 2 全业务环境下竞争的驱动全业务环境下宽带市场竞争加剧 宽带网络发展面临着新的机遇与挑战 为维系可持续增长的业务和市场 各运营商都在加快部署FTTH网络和发展用户 3 国际FTTH发展国际FTTH发展势头强劲 据GIA预测 到2015年全球FTTH用户将达到1 839亿户 4 国内FTTH具备了成熟发展的条件随着PON设备成本的进一步下降及ODN器件 接续技术的成熟 FTTH已经具备了规模建设的条件 在组网成本上也已经与FTTB基本相当 FTTH终端已下降至600元左右 PON网络简介 PON网络简介 OLTOLT位于接入网的局端 相当于一个三层交换机或路由器 其作用是为光接入网提供网络侧和本地交换机之间的接口 并通过一个或N个ODN与用户端的ONU通信 OLT与ONU的关系为主从关系 OLT分离交换与非交换业务 管理来自ONU的信令和监控业务 为ONU提供维护和指配功能 传输系统所支持的接入链路群 又称为光纤环路系统 PON网络简介 OLT的核心部分功能包括汇聚分发和业务处理功能以及ODN适配功能 汇聚分发和业务处理功能对于不同业务的信息进行处理 包括复用 解复用 交换 交叉 业务质量控制 带宽管理 用户隔离 广播和多播等 上行与业务接口功能连接 下行与ODN适配功能相连 其中 复用 解复用功能用于为各类业务流量实现在ODN方向上的发送和接收提供统一复用的信息传送通道 交换 交叉功能 用于为OLT的ODN侧可用的带宽与OLT网络侧可用的带宽提供交换 交叉能力 业务质量控制功能指为保证OLT业务处理过程中的各类业务的QoS 安全等特性所需的对OLT资源和相关业务流量的控制功能 用户隔离和业务隔离功能是指基于用户或业务类型对流量采取的隔离措施 以防止用户数据的私有性被破坏和业务被窃取 广播和多播功能是指OLT节点为实现点到多点流量传输所应支持的广播和多播能力 以提高带宽使用效率 PON网络简介 ODN光分配网络在一个OLT和一个或多个ONU之间提供一条或多条光传输通道 分上行和下行两个分方向 在下行方向 OLT把从业务节点接口来的业务通过ODN广播方式发送给与此相连的所有ONU 上行方向 系统采用时分多址技术使ONU无碰撞的发送信息给OLT PON网络简介 ONUONU的作用是为光接入网提供直接或者远端的用户端接口 对相应用户的不同业务进行复用和解复用 上行方向将不同的家庭终端的不同业务信号复用起来 在同一传输通道中传输 下行方向将不同的业务解复用 通过不同的接口送到相应的终端 位于ODN的用户侧 一个ONU可接多个用户 ONU终结来自ODN的信息 处理光信号并为若干用户提供业务接口 其网络侧为光接口 用户侧为电接口 因此具备光 电和电 光转换功能 ONU还要完成对语音信号的数 模和模 数转换 信号处理 复用和维护管理功能 PON OLT ONU 实质是一个传输系统 PON的两大主流技术EPON和GPON EPON GPON TCP UDPetc IP Ethernet Layer2 Layer3 Layer4 Layer5ormore Layer1 PON PHY TDME1 话音 视频 数据 VoIP AES Optional AAL1 AAL2 AAL5 GEMFrame PON PHY TDME1 话音 视频 数据 VoIP AES Optional 窄带PON A BPON GPON NG PON EPON 10GEPON ITU T FSAN IEEE802 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是以运营商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是以工程师和设备商参与的电子 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 GPON和EPON的主要技术指标对比 GPON具有更高带宽和更大分光比 GPON业务承载更高效 下行的有效带宽是EPON的2 55倍 上行是1 37倍 OLT ONU 机楼 小区 路边 大楼 馈线段 配线段 引入线段 光分光器 OLT和主干光纤数量下降50 EPON 1 32 GPON 1 64 GPON的分光能力是EPON的2倍 覆盖相同用户时可节省一半的主干光纤 建设100万宽带用户 EPON与GPON的投资粗略对比 采用GPON技术进行光接入网络建设 可节省线路成本和局端设备投资50 各运营商主推PON技术 中国电信和中国联通主推EPON EPON GPON协同发展 在FTTB和FTTN建设中主要以EPON为主 在FTTH建设中 主要以GPON为主 中国移动采用 EPON GPON并重 优选GPON 的原则进行PON技术选择 FTTH与FTTB性价比较 与FTTB模式相比 FTTH在带宽能力和运维成本上优势明显 一级分光和二级分光 交流提纲 3 FTTH概述 2 2 1 5 FTTH组网方案 FTTH光通道衰耗计算 各运营FTTH建设 4 新工艺新产品 FTTHPON组网方案 目前在实际应用中 FTTH基于PON的组网方案1 以一级分光为主 二级分光为辅 2 PON口分支比以1 64为主 个别为1 32 3 分光器以集中放置为主 分散放置为辅 4 楼道到用户家庭普遍采用蝶形皮线光缆 新建楼宇皮线光缆布放的工程量在设计中体现 改造区域皮线光缆布放的工程量由运维承担 5 客户端使用家庭SFU终端或基于PON上行的家庭网关 HGU 一般设计中不进行投资预算 由运维提供和安装 FTTH网络结构 FTTH接入是全光网络接入 网络结构演化为四个节点一个终端 四个节点 综合业务汇聚节点 OLT节点 主干分纤点 配线分纤点 楼宇 楼层分纤点 一个终端 用户端家庭ONU或家庭网关 FTTH与FTTB和FTTN结构比较 FTTH一级分光建设方案 FTTH接入采用一级分光方式 分路器安装在配线光交中 配线光交安装位置 高层楼 64户以上 1栋楼设置1个配线光交 安装在接入间 竖井中 多层楼将多个单元楼作为1个配线区 要求配线区用户容量不低于64户 整个小区内应尽量减少配线区数量 高层楼每3 4层 12 24户 设1个楼层分纤箱配线光交安装在室内楼梯间 室外 以楼梯间为主 多层楼每个单元设1个楼宇分纤箱 主干光交 配线光交 楼宇 楼层分纤箱连接光缆选用普通光缆 楼宇 楼层分纤箱 用户连接选用皮线光缆 一级分光主要用于新建楼宇建设模式 FTTH一级分光高层楼建设方案 FTTH一级分光多层楼建设方案 FTTH二级分光建设方案 FTTH接入采用二级分光方式 一级分路器安装在配线光交中 二级分路器安装在楼宇 楼层分路箱中 配线光交安装位置 高层楼 64户以上 1栋楼设置1个配线光交 安装在接入间 竖井中 多层楼将多个单元楼作为1个配线区 要求配线区用户容量不低于64户 整个小区内应尽量减少配线区数量 配线光交安装在室内楼梯间 室外 以楼梯间为主 高层楼每3 4层 12 24户 设1个楼层分路箱 多层楼每个单元设1个楼宇分路箱 主干光交 配线光交 楼宇 楼层分纤箱连接光缆选用普通光缆 楼宇 楼层分路箱 用户连接选用皮线光缆 二级分光主要用于原有区域改造建设模式 FTTH二级分光高层楼建设方案 FTTH二级分光多层楼建设方案1 FTTH二级分光多层楼建设方案2 FTTH二级分光配套方案 FTTH一级和二级分光的比较 分光方式选择 对于有签约意向的新建小区 主要解决容量问题 使用引入层光缆距离短 大芯数光缆使用对投资影响不大 从分路器端口利用率高 进而降低主干和OLT端口占用角度考虑 优先选用一级分光 对于薄覆盖的区域 引入光缆距离长 大芯数光缆使用 会导致投资增加较大的角度考虑 应选择二级分光 交流提纲 1 FTTH概述 2 3 2 5 FTTH组网方案 FTTH光通道衰耗计算 各运营FTTH建设 2 4 新产品新工艺 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 光活动连接器 光纤熔接接头所引入的衰减总和 ODN光通道模型 光通道衰耗计算 核算公式 ODN光链路衰减 A B C D dB ODN光链路衰减 G 系统允许的衰减式中 A 为光通道全程n段光纤衰减总和 B 为m个光活动连接器插入衰减总和 C 为f个光纤熔接接头衰减总和 D 为h个光分路器插入衰减总和 G 光纤富余度 光通道衰耗计算 相关参数取定 1 光纤衰减取定 1310nm波长时取0 36dB km1490nm波长时取0 22dB km2 光活动连接器插入衰减取定 0 5dB 个3 光纤熔接接头衰减取定 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为 0 08dB 每接头带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为 0 2dB 每个接头冷接子双向平均值0 15dB 每个接头 光通道衰耗计算 4 光分路器插入衰减参数取定 5 光纤富余度A 当传输距离 5公里时 光纤富余度不少于1dB B 当传输距离 10公里时 光纤富余度不少于2dB C 当传输距离 20公里时 光纤富余度不少于3dB 光通道衰耗计算 典型光通道接头模式 FTTH覆盖距离推算 EPON光模块有PX20和PX20 GPON光模块有ClassB 和ClassC 新一代EPON产品光模块主要为PX20 目前GPON光模块主要是ClassB PON系统允许光通道最大衰耗为28dB 按照典型结构计算0 36L 7 0 5 8 0 08 0 15 2 21 1 28dBL 4 3公里即当分光比为1 64时 OLT ONU最远距离为4 3公里 建议设计距离不超过4公里 2 同一个PON下不允许一级和二级分光方式混合应用 3 光通道的全程衰减不得超过28dB 1 同一个PON口下 不允许FTTH FTTB FTTN混合应用 其它注意事项 交流提纲 1 FTTH概述 2 4 2 5 FTTH组网方案 FTTH光通道衰耗计算 各运营FTTH建设 2 3 新产品新工艺 新工艺新产品 皮线光缆 皮线光缆是采用G 657小弯曲半径光纤 可以以20mm的弯曲半径敷设 适用于楼道到用户家庭的暗管敷设 皮线光缆单芯 双芯结构应用较多 也可做成四芯结构 横截面呈8字型 加强件位于两圆中心 可采用金属或非金属结构 光纤位于8字型的几何中心 因其横断面像蝴蝶 所以又叫蝶形光缆 新工艺新产品 皮线光缆 皮线光缆产品型号 目前室内蝶形光缆有1芯 2芯 3芯 4芯等规格 住宅用户接入宜选用单芯缆 商务用户可选2 4芯 新工艺新产品 无跳接光缆交接箱 该交接箱的最大特点是 引入光缆和FC头尾纤在熔纤盒中直熔 尾纤在盘纤盒中盘纤后 直接插在分路器插片上 优点 1 减少引入光缆成端 减少活接头 延长传输距离 2 交接箱容量利用率高 箱内盘纤整齐 便于维护 使用位置 作为配线光交使用 有96芯 144芯 168芯 288芯等 新工艺新产品 集成式光分路箱 新工艺新产品 集成式光分路箱 新工艺新产品 集成式光分路箱 新工艺新产品 集成式光分路箱 分路箱有两种规格 小号 可安装2个集成式1 8分路器 箱体规格 W D H 303 280 130mm大号 可安装4个集成式1 8分路器 箱体规格 W D H 380 320 120mm两种规格均适合抱杆和墙挂安装 新工艺新产品 尾纤式皮线光缆 皮线光缆出厂时将SC头已经做好 连接衰耗小于现场连接 布放时由住户向楼道布放 交流提纲 1 FTTH概述 2 5 2 4 FTTH组网方案 新产品新工艺 各运营FTTH建设 2 3 FTTH光通道衰耗计算 其他运营商及兄弟单位FTTH接入方案 1 甘肃电信FTTH接入方案新建楼宇采用1 64一级分光 改造楼宇采用1 8和1 8二级分光 配线光交使用无跳接光缆交接箱 新建楼宇采用一级分光时 在楼宇 楼层安装光分纤盒 在分纤盒中 引入光缆热熔成端加适配器 皮线光缆用活动连接器成端后整齐编排 在住户家庭不安装多媒体箱 安装86光信息面板 皮线光缆用活动连接器成端后直接插在信息面板上 用户家庭给2个86五类线面板 给40米五类线的工和料 改造楼宇采用二级分光时 在楼宇 楼层安装光分路箱 2 宁夏电信新建楼宇和改造楼宇均采用二级分光 在配线光交位置使用内置4个1 8分路器的光分路箱 在楼宇 楼层位置使用内置2个1 8分路器的光分路箱 每256户左右为1个片区 在两级分路箱中 光缆均采用直熔 皮线光缆采用自带尾纤式 布放到住户家庭即可 宁夏电信FTTH接入方案 其他运营商及兄弟单位FTTH接入方案 3 北京联通FTTH接入方案1栋楼安装1个或2个无跳接光缆交