小区FTTH工程设计与预算

专科毕业设计（论文）设计题目小区FTTH工程设计与预算系部专业班级姓名学号指导教师校内职称指导教师校外职称2013年6月南京摘要随着21世纪宽带的极速发展，宽带业务应用的多元化跟用户对带宽需求的不断提高，最近几年在全球范围内掀起了光纤接入的热潮。2006年，光纤接入技术取得了实质性进展，一些发达国家的著名电信运营商开始大规模改建光纤接入网。在国内，随着运营商和设备厂家共同推进的FTTH（光纤到户）试点项目的展开，以GPON技术为代表的FTTH应用已从试用阶段进入到商用阶段。本文是昆明电信对贵研小区进行FTTH工程改造进行的具体工程设计与预算方案。关键字FTTHGPON技术ABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTWENTYFIRSTCENTURYBROADBAND,BROADBANDSERVICEAPPLICATIONDIVERSIFICATIONWITHUSERDEMANDFORBANDWIDTHCONTINUESTOIMPROVE,INRECENTYEARSINTHEGLOBALSCOPEOFAFIBERACCESSBOOMIN2006,FIBERACCESSTECHNOLOGYHASMADESUBSTANTIALPROGRESS,SOMEDEVELOPEDCOUNTRIES,SOMEWELLKNOWNTELECOMOPERATORSBEGANALARGESCALETRANSFORMATIONOFOPTICALACCESSNETWORKINCHINA,WITHTHEOPERATORSANDEQUIPMENTMANUFACTURERSTOJOINTLYPROMOTETHEFTTHFIBERTOTHEHOMEPILOTPROJECTSTARTED,THEFTTHAPPLICATIONWITHGPONTECHNOLOGYASTHEREPRESENTATIVEHASENTEREDFROMTHETRIALSTAGETOTHECOMMERCIALSTAGEINTHISPAPER,KUNMINGTELECOMISOFYOURRESEARCHAREAFORSPECIFICENGINEERINGDESIGNANDBUDGETFORFTTHENGINEERINGKEYWORDSFTTHGPONTECHNOLOGY目录引言5第一章项目概述511项目建设背景512FTTH工程构成513FTTH工程的特点5第二章GPON网络建设原则621OLT建设原则622OBD建设原则623光分路器配置原则624ODN建设原则6241路由选择原则6242光缆铺设方式选择原则7243入户线设计原则7244光分路器配置及设计原则8245光分路器的安装应遵循以下原则8246光通道衰减核算8247传送方式9第三章FTTH工程的设备方案1031工程接入1032设备平面布置和安装11321设备平面布置11322设备安装要求11323电源和功耗11第四章FTTH工程的设计图纸1341图纸设计要求1342设计图范例13第五章中国电信昆明分公司2013年贵研小区FTTH改造项目的具体方案1451项目必要性和可行性1452建设方案及实施计划16521改造原则16522改造方案1653投资估算与项目投资回报测算21531投资估算21532投资回报22533竣工资料记录22总结23致谢24参考文献25第4页引言实习的这段时间里在不段的学习新知识的同时也懂得了知识在现实生活中的应用与尝试，这篇论文是我在昆明实习期间的所见与所做。FTTH说新不新，但我国FTTH（光纤到户）工程正处在高速发展中，光纤通信满足了大多数高端用户的要求，为人们对外界信息的获取提供了有力渠道，同时一个国家信息网速的快慢也是国家实力的体现。FTTH工程利国利民，为社会发展做出了巨大贡献。第一章项目概述11项目建设背景最近几年来，基于互联网协议的骨干网和IP局域网的发展迅速，作为信息高速公路的“最后一公里”，接入网技术顺理成章成为大家关注的焦点。在光接入网中，无源光网络技术打破了传统的点到点解决方法，采用光纤作为传输媒介（不包含有源节点，具有信道宽、运行维护费用低和易于升级等优点）是三网（互联网、通信网、信息网）融网的理想平台。为了适用新的业务跟迎接新的挑战，执行中国电信通信集团昆明公司对2013年大规模开展全业务接入的整体要求。昆明电信在全市范围内开展了FTTH建设项目。本次项目工程采用FTTH（光纤到户）建设方式，为入住的用户提供语音、数据等业务。12FTTH工程构成FTTH工程由路由查勘，用户信息核对，平面图绘制，工程设计，工程预算，工程竣工资料收集整理等6步组成。13FTTH工程的特点一是成本低，即利用玻璃芯替代铜芯，节约了施工成本，同时运行维护费用低易于升级为偏远落后地区实现网路覆盖提供了可能；二是不包含有源节点，对施工现场和后期的运行降低了要求，使山区和落后地区也能施工；三是信道宽，跟普通宽带相比，光纤可以同时传输更多的信息，避免了上网高峰期第5页的网慢、网卡现象。第二章GPON网络建设原则GPON网络建设有OLT、OBD、分光路器、ODN四部分组成，每一部分都拥有各自的建设标准和原则。21OLT建设原则根据昆明电信对OLT端局的规划，将OLT分别放置于各地区域中心局。建设初期OLT机框及配套设备一次配置到位，但OLT板根据建设实际情况，到后期可根据用户量的增加扩容。22OBD建设原则考虑到有的小区入住率较低，建设初期按照总用户数的30确定OBD设备的型号和端口数。后期OBD的扩容根据用户需求逐步增加；对于用户入住率较高的小区，初期按照总用户数的80确定OBD设备的型号和端口数。具体是一个单元（住户在32户以内）用一个OBD箱，每超过32户增加一个，不满32户的按32户计算。23光分路器配置原则设计时要考虑小区终期用户的全面覆盖，避免再次调整光缆、扩容，在初期建设中就要以满入住时确定OBD的安放个数，同时做好光缆的预留工作，并根据每个OBD占用4芯光缆计算，确定光分路器的配置个数，进一步确定布放光缆的芯公里数。从用户对业务需求的带宽及用户类型的角度考虑，昆明FTTH接入方式的总分光比定为132。24ODN建设原则ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分，ODN从局端到用户端可分为馈线光缆子系统，配线光缆子系统，入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。241路由选择原则（1）光缆线路小区路由的选择做到引用小区原有钢线路由，减少施工成本。对于管道小区则引用小区弱电进铺设光缆。第6页（2）光缆线路应尽量沿靠公路原有通信杆或原有管道，顺路取直，注意避开公路用地、路旁设施、规划改道拓宽地段。（3）光缆线路不要穿过铁路沿线，地铁等公用设施，也要避开军事基地等。（4）光缆线路尽量避开电力（强电）、供水、煤气、石油等管线可从弱电设施中穿过，最好取得该弱电商的书面同意的批复文件。（5）光缆线路不宜通过经济林场。对于地面上的建筑设施宜尽量避开，优先选择通信杆线跟通信管道。242光缆铺设方式选择原则（1）管道光缆铺设光缆线路进入小区时优先采用管道铺设，并尽可能的利用原有通信弱电或雨水管道，若无管道资源利用的，可根据未来发展考虑新建通信管道。对于老的小区优先选择原有钢线铺设线路。（2）墙壁光缆铺设光缆墙壁铺设方式一般用墙钉加固。沿室外墙壁铺设时最好采用PVC管钉固，在室内墙壁铺设时可直接采用钉固。（3）室内通道光缆铺设在同一楼内的不同楼层间铺设光缆，可采用室内通道铺设。室内通道包括走线架铺设，暗管内铺设，顶棚内铺设，弱电井道内铺设等多种铺设方式。243入户线设计原则（1）住宅用户一户配一根线。（2）在楼内垂直方向，光缆在弱电竖井内采用电缆走线槽铺设，电缆走线槽宜采用金属材质制作，线槽的截面利用率不应超过60。在没有竖井的建筑物内可采用暗管方式铺设，暗管宜采用钢管和阻燃硬质PVC管。直线管的管径利用率约为60，弯管的管径利用率约为50。（3）楼内水平方向入户光缆铺设可采用PVC管或线槽，每一段预埋管的弯曲不超过两次，不得形成S弯，暗管的弯曲半径应大于管径10倍，当外径小于25MM时，其弯第7页曲半径应大于管径6倍，弯曲角度不得小于90度。244光分路器配置及设计原则根据目前昆明具体情况以及各厂商设备的容量配置，一般情况下FTTH（PON口）模式时，光分路比宜按18设计。设计时必须考虑设备（OLT）每个PON口和光分路器（OBD）的最大利用率，应根据用户分布密度及分布形式，选择最优化的光分路器组合方式和合适的安装位置。对于一般小区，建设初期根据满入住时的2030建设，但设计时以满用户考虑，为后期的扩容留好位置。对于有明确需求的住宅小区、高层建筑等，若需求达到了总用户的60时光分路器要一次性到位。对于有驻地网的用户（商务楼、办公楼、企业、政府机关、学校），光缆宜布放到驻地网机房。245光分路器的安装应遵循以下原则（1）安装分光路器时要装在可密封OBD箱内，从分光路器引出的光纤要用外护套软光纤，OBD箱分为户外落地式光分路箱、户外挂墙式光分路箱。（2）光分路箱的放置位置必须安全，减少人为损失，同时便于施工及维护。设计时应考虑光缆网结构的整体性，具有一定的通融性、灵活性，并注意环境美化和隐蔽性。（3）OBD箱安装位置可选在小区的电信机房、弱电竖井、楼层壁龛箱及单元楼道内。也可以安装户外型光分路箱单独安装，安装位置必须安全可靠。246光通道衰减核算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的光功率衰减与OBD的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关。核算公式ODN光链路衰减光纤衰减光活动连接器插入衰减光纤熔接接头衰减分光器衰减DB光纤富余度第8页其中光活动连接器插入衰减05DB/个光纤熔接头衰减带状光纤02DB/每个接头冷接子015DB/每个接头光纤衰减取定1310NM波长时取036DB/KM1490NM波长时取022DB/KM光纤富余度MC1当传输距离5公里时，光纤富余度不少于1DB；2当传输距离10公里时，光纤富余度不少于2DB；3当传输距离10公里时，光纤富余度不少于3DB；现有设备OLT与ONU之间可提供295DB，考虑全程富余度25DB，所以全程设计衰耗不大于27DB。表21光链路衰减计算本次工程ODN光通道衰耗均小于27DB，故本次工程光链路衰减符合建设要求。247传送方式FTTH终端应视为非可信设备，考虑到接入安全性，组网应接入终端配置公网或私网地址，通过城域网，实施地址转换后进入软交换网络。话音业务由FTTH接入终端提供，FTTH的话音业务采用城域网VPN方式进行承载。第9页第三章FTTH工程的设备方案31工程接入根据昆明电信的要求，OLT设备将放置于XX区局机房，通过主干光缆连接安放在小区内的光交箱或者通信机房内，主干光缆通过光交箱内的盒式18分光器分光后引入到用户楼道（或弱电井）内与ONU连接；从光交箱内出来的光缆要分支是需要通过接头盒再次分光，要注意的是为了减少光衰，每根支线的接头盒数最好保持在2个以内；从ONU通过五类线入户，采用“混线”的方式提供宽带、数据、语音的接入。示意图如下图31FTTH接入系统拓扑图第10页图32OLT32设备平面布置和安装321设备平面布置本工程设置在汇聚机房的光电接入设备，按照设计规范结合传输和开关电源设备统筹考虑，其机房设备平面布置由传输专业确定。322设备安装要求（1）通信线布放时应尽量分开有序缠绕，尾纤布放时用塑料套管套好缠上绝缘胶带，避免碰撞折断。（2）设备安装加固应满足抗地震7度的要求。室外光交应砖石水泥新建固定放在行人不易触及的地方，避免人为损坏。323电源和功耗（1）设备耗电量根据华为资料，GPONOLT设备耗电量根据单板的配置不同设备的功耗将会不同，在工程配置时，设备的耗电量要根据单板的类型决定。、MA5680T设备单板功耗（SCUL设备单板功耗为42W；GPBC设备单板功耗为78W；OPFA设备单板功耗为31W；ETHA设备单板功耗为27WTOPA设备单板功耗为25WPRTG设备单板功耗为02WGICG设备单板功耗为9W；GICF设备单板功耗5W）；子架重量MA5780T的空机柜重量为45KG，含风扇、母板等；机柜尺寸2000MMX600MMX300M。第11页ONU的功耗和重量表31OT925G终端设备的主要物理参数尺寸（宽深高）436MM200MM435MM工作电压AC100V240V，15A，50HZ/60HZ功耗242W工作环境温度550工作环境湿度5RH95RH气压环境70KPA106KPA海拔高度4000M以内平均无故障时间30,000H表32MA5620G终端设备的主要物理参数为尺寸（宽深高）4826MM220MM436MM工作电压AC100V240V工作环境温度10552555（外挂加热装置）工作环境湿度5RH95RH气压环境70KPA106KPA海拔高度2000M以内平均无故障时间30,000H设备电源要求本工程GPONOLT设备MA5680T所采用48VDC直流电源，为保证系统安全，要求采用主备两路供电方式。华为MA5680T设备至机房开关电源柜电力线采用聚氯乙烯绝缘铜芯线，工作电源线和工作地线采用RVVZ1KV125MM2，保护地线采用RVVZ1KV第12页125MM2。本工程综合柜从交流电源柜引接主备两路交流供电（供接口辅助设备使用），分别选取两路16A空开，工作电源线和工作地线采用RVVZ1KV316MM2，保护地线采用RVVZ1KV135MM2。保护接地为保证人身安全和设备的正常运行，本工程GPON设备的保护地和工作地要求分开连接，机架必须接保护地。按照FTTH（光纤到户）工程原则，光网络单元（OBD）通常安装在楼道或楼宇的弱电井中，安装方式大致有二种安装在预埋的综合信息箱中、挂墙明装方式。1）光网络单元（OBD）应根据建筑物提供的安装条件并考虑到住户的心理，选择合适的安装位置。但应避免安装在潮湿、高温、强磁场干扰源的地方。2）当规定位置出来的光缆无法直接到达用户家时，在安装环境许可的情况下即可以施工，且后期维护可进行的情况下，OBD可以安装在其他合适的位置。3）OBD设备安装位置附近应能提供220V/80W交流电源，并带接地保护的三相插座，为后期的维护提供方便。第四章FTTH工程的设计图纸41图纸设计要求1图纸中要标明新建光交的具体位置（经小区物业批准的位置）。2标明各支线光缆的型号，便于施工方带材料入场。3标明各端口OBD箱所在楼栋的单元号，栋号。4注意各支线接头盒的个数，有条件的保持在2个接头盒以内。无条件的地区也不得超过4个。5选择最优最省最合理的路由布线，减少施工难度，施工成本。做到设计无可挑剔。第13页42设计图范例根据以上设计原则与设计方案，绘制的设计图纸见下图（昆明贵研小区光缆系统施工）图41贵研小区光缆示意图第五章中国电信昆明分公司2013年贵研小区FTTH改造项目的具体方案51项目必要性和可行性根据集团公司2010年中国电信FTTH建设指导意见及省公司中国电信云南公司宽带业务发展指导意见、中国电信云南公司2011年光进铜退建设原则及项目管理办法的要求，昆明分公司为了巩固宽带接入网的竞争优势，提高用户对互联网业务的满意度，支撑重点产品、重点业务等新业务的发展，昆明分公司拟进行2013年五华区贵研小区FTTH改造项目。第14页图51贵研小区平面布局图表52单元信息序号名称楼栋名单元数层高备注11栋23F一梯4户22栋36F一梯2户35栋35F一梯2户46栋35F一梯2户57栋35F一梯2户68栋35F一梯2户79栋14F一梯2户810栋24F一梯2户9贵研小区11栋118F一梯6户第15页1012栋27F一梯2户1113栋26F一梯2户1214栋26F一梯2户1315栋47F一梯2户1416栋27F一梯2户合计33296五华区贵研小区位于人民西路，毗邻运动员公寓。贵研小区由约14栋多层楼栋组成，信息点分布如下，用户约296户。52建设方案及实施计划521改造原则1城市现有区域改造（含退网），具备FTTH改造条件的，坚决采用FTTH模式，要求60以上的城市改造区域采用FTTH或FTTBLAN模式，改造后具备20M即以上的带宽接入能力。2对已完成改造、但实际带宽能力不达标的线路，应根据中国电信云南公司20092011年电缆线路设备整治指导意见（中电信云运维200983号）要求，实施铜缆整治工作。3对线路达标，铜缆接入距离小于1KM的区域，不再进行二次改造，可通过FTTB/NONU混插VDSL2（VDSL2已具备商用条件）板卡的方式满足20M以上高带宽业务需求。4针对FTTH改造的区域，可将光缆和分光器部署到楼道或楼层，皮线光缆和终端在放装流程布放。522改造方案1建设模式根据中国电信云南公司2013年“光进铜退”项目推进相关事宜的通知的相关要求，结合贵研小区改造区域实际情况，本项目采用FTTH的建设模式，实现用户的接入。第16页改造方案为本工程采用FTTH二级分光的建设模式，在贵研小区新建一级分光点，再由一级分光点布放光缆至二级分光点。2建设方案ODN/接入光缆、ODN本次项目贵研小区采用二级分光方式将贵研小区划分为一个配线区，一级分光点集中在贵研小区新设光交箱内，在贵研小区各楼栋单元设置二级分光器机箱。考虑到光通道衰减问题，OLT位于XX局机房，距离一级分光点约XX公里，并且接头较多，因此分光比考虑不超过164，一级、二级分光点分光器详细配置见下表。表53一级分光器配置及安装位置详见下表ODN光交箱序号节点名称576芯288芯类型备注1贵研小区光交箱1室外落地活动中心旁合计1表54二级分光器配置及安装位置详见下表ODN备注OBDOBD机箱序号节点名称10832芯类型第17页贵研小区交箱5一级分光点1栋1单元11室外壁挂覆盖1栋1单元1栋2单元11室外壁挂覆盖1栋2单元2栋1单元11室外壁挂覆盖2栋1单元2栋2单元11室外壁挂覆盖2栋2单元2栋3单元11室外壁挂覆盖2栋3单元5栋1单元11室外壁挂覆盖5栋1单元5栋2单元11室外壁挂覆盖5栋2单元5栋3单元11室外壁挂覆盖5栋3单元6栋1单元11室外壁挂覆盖6栋1单元6栋2单元11室外壁挂覆盖6栋2单元6栋3单元11室外壁挂覆盖6栋3单元7栋1单元11室外壁挂覆盖7栋1单元7栋2单元11室外壁挂覆盖7栋2单元7栋3单元11室外壁挂覆盖7栋3单元8栋1单元11室外壁挂覆盖8栋1单元8栋2单元11室外壁挂覆盖8栋2单元8栋3单元11室外壁挂覆盖8栋3单元9栋1单元11室外壁挂覆盖9栋1单元10栋1单元11室外壁挂覆盖10栋1单元10栋2单元11室外壁挂覆盖10栋2单元第18页11栋1单元11室外壁挂覆盖11栋1单元14层11栋1单元11室外壁挂覆盖11栋1单元58层11栋1单元11室外壁挂覆盖11栋1单元912层11栋1单元11室外壁挂覆盖11栋1单元1318层12栋1单元11室外壁挂覆盖12栋1单元12栋2单元11室外壁挂覆盖12栋2单元13栋1单元11室外壁挂覆盖13栋1单元13栋2单元11室外壁挂覆盖13栋2单元14栋1单元11室外壁挂覆盖14栋1单元14栋2单元11室外壁挂覆盖14栋2单元15栋1单元11室外壁挂覆盖15栋1单元15栋2单元11室外壁挂覆盖15栋2单元15栋3单元11室外壁挂覆盖15栋3单元15栋4单元11室外壁挂覆盖15栋4单元16栋1单元11室外壁挂覆盖16栋1单元16栋2单元11室外壁挂覆盖16栋2单元合计3636本工程在一级分光点共新建576芯光交箱1个，一级分光点新增18分光器5个；在二级分光点共新增18分光器36个。第19页配线光缆图55贵研小区光缆示意图本方案从光交箱分别布放4芯光缆15公里，12芯光缆06公里，18芯光缆02公里，24芯光缆03公里，36芯光缆03公里，48芯光缆02公里新建总长3100米，光缆444芯公里。传送方式FTTHONU终端应视为非可信设备，考虑到接入安全性，组网应引入BAC设备，即接入终端配置公网或私网地址，通过城域网连至BAC，实施地址转换后进入软交换网络。话音业务由FTTH接入终端提供，FTTH的话音业务采用城域网VPN方式进行承载。城域网部署MPLSVPN，由BRAS/SR作为PE实现语音业务的VPN接入，FTTH终端的语音业务需通过BAC进入软交换VPN。具体网络示意图如下第20页图56贵研小区FTTH组网示意图53投资估算与项目投资回报测算531投资估算表57方案投资大概估算（未包含施工费用和入户费用）专业单位规格型号数量单位综合造价万元总投资万元建设内容投资占比备注OBD个18盒式500201安装于光交箱内058参考价OBD个18插卡式36002072安装于光分路箱内421参考价OBD机箱个32芯36003108室外壁挂631参考价第21页光交接箱个288芯11111室外落地（无跳接光交箱）642参考价光缆芯公里444028885186参考价皮线光缆户29600123552含主通道费用2075参考价（薄覆盖）其他费项1196196含破土、打孔等987参考价合计17122100本工程在贵研小区新建576芯光交箱1个，新增18分光器5个一级分光点）新建32芯光分路器箱36个二级分光点，18分光器36个；贵研小区296户14栋33个单元的薄覆盖296户来计算本工程总投资（未包含施工费用和入户费用）计17122万元（包含接地），薄覆盖住户296户，平均每户投资57845元。532