FTTH宽带基础原理总结Word文件下载.docx
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1.2PON系统组成
PON系统的基本组成有:
●局端的光线路终端(OLT)设备
●ODN,指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备之间的光分配网络,ODN只包含无源器件或设施
●光网络单元(ONU/ONT)。
1.2.1OLT设备介绍
OLT是PON的核心功能模块,OLT在物理上一般以机架的形式呈现。
机架式OLT(大型)采用插板式结构,功能复杂、容量大,实现难度高。
包括如下板卡:
●接口板(或者称为线卡)
●主交换板
●主控板(主控和主交换板可能合在一个板卡)
●上联板(GE/10GE)
盒式OLT(小型):
1U高一体化小设备:
2-4个PON口,1-2个上联GE口.功能简单,容量小,实现容易
1.2.2ONU设备介绍
ONU位于用户终端和ODN之间,提供用户接口和多业务接入,ONU上联口(PON口)为光口,用户侧接口有:
●以太网接口(FEGE)
●POTS接口(RJ11)
●E1接口
●CATV接口
ONU设备框图如图所示,其中PON接口模块是核心部分,语音处理模块以VoIP的方式提供语音业务,CPU负责整个ONU的控制和管理(包括与OLT及网管的通信)。
1.2.3FTTHONU设备分类
ONU设备根据用户端的应用方式不同,可分为下列几种类型:
(1)SFU(单住户单元)型ONU:
主要用于单独家庭用户,仅支持宽带接入终端功能,具有1或4个以太网接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务(内置IAD)或CATV业务,主要应用于FTTH的场合(可与家庭网关配合使用,以提供更强的业务能力)。
(2)HGU(家庭网关单元)型ONU:
主要用于单独家庭用户,具有家庭网关功能,相当于带EPON上联接口的家庭网关,具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务(内置IAD)或CATV业务,支持TR-069远程管理。
主要应用于FTTH的场合。
(3)SBU(单商户单元)型ONU:
主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室,支持宽带接入终端功能,具有以太网接口和E1接口,提供以太网/IP业务和TDM业务。
主要应用于FTTO的场合。
1.3ODN简介
ODN位于ONU和OLT之间,为OLT与ONU提供光传输手段,完成光信号的传输和功率分配任务。
ODN通常呈树型分支结构,主要包含下列设备:
●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。
1.4FTTH在PON中的实现
根据光纤到达用户侧的位置不同,宽带光接入网的应用方式(建设模式)包括以下几种,这些模式统称为FTTx,主要包含:
(1)FTTN:
FiberToTheNode,光纤到节点
(2)FTTZ:
FiberToTheZone,光纤到小区
(3)FTTCab:
FiberToTheCabinet,光纤到交接箱
(4)FTTC:
FiberToTheCurb,光纤到路边
(5)FTTB:
FiberToTheBuilding,光纤到楼
(6)FTTP:
FiberToThePremise,光纤到用户驻地
(7)FTTH:
FiberToTheHome,光纤到户
(8)FTTO:
FiberToTheOffice,光纤到办公室
其中最主要的应用方式有FTTH、FTTB/C、FTTCab,FTTH、FTTO、FTTP以全程光纤的方式实现最终用户的接入,是最为理想的宽带光纤接入方式。
1.5FTTH典型组网结构
FTTH的典型组网结构如图所示,根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭网络可采用不同的家庭组网方式,既可采用有线也可采用有线+无线AP的接入方式,可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务。
1.6EPON和GPON技术比较
下图展示了EPON和GPON技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型。
GPON和EPON的主要技术指标对比:
1.710G-EPON
IEEE802.3av规定了10Gb/s下行、1Gb/s上行的非对称模式(10/1GBASE-PRX)和10Gb/s上下行对称模式(10GBASE-PR)两种速率模式。
10G-EPON标准
标准
●EEE802.3av,2009.9发布
●在1GEPON标准基础上增补
主要改进
●定义了新的PMD子层(光接口)
●对MPCP协议进行增补,扩展了ONU的发现方式,支持不同速率ONU的共存
●采用了新的编码方式和FEC
10G-EPON工作波长
●10Gb/s下行:
1575~1580nm(1577nm)
●10Gb/s上行:
1260~1280nm(1270nm)
●1Gb/s上行:
1260~1360nm(1310nm)
不同速率信号的共存(物理层)
●下行:
10G与1G信号以WDM方式共存
●上行:
10G与1G信号以TDM方式共存
多点控制协议增补(数据链路层)
●OLT为不同类型的ONU打开不同的发现窗口
●10G、1G注册采用不同的广播LLID
二、FTTH线路要求及传输指标
2.1PON系统光链路损耗计算
●光路损耗=所有分光器插损值之和+光纤长度(KM)*0.4+熔纤点数目*0.1+法兰盘个数*0.5
●ONU接收侧光功率=OLT发射光功率-光路损耗
只有当ONU接收侧光功率>
ONU最小接收光功率时,ONU才能正常工作。
●光链路中还要有一定的富余度:
当传输距离≤5公里时,光纤富余度不少于1dB;
当传输距离≤10公里时,光纤富余度不少于2dB;
当传输距离>10公里时,光纤富余度不少于3dB。
2.2影响光通道衰耗的几个因素
以上图为例进行全径路光功率计算,红色点表示法兰盘,光通道全长3KM,光缆共有4个熔接点。
2.3各种分光器衰耗情况(实测)
2.4两种分光比的对比
2.5盒式分光器
采用小盒子封装,可根据需求引出SC\FC\LC等不同的尾纤。
2.6分光器的选择
●目前FTTH小区一级分光一般采用1:
32的分光器,二级分光一般采用1:
2+1:
32/1:
4+1:
16/1:
8+1:
8的分光器组合方式。
●在机房机柜中,为了便于固定,选用机架式分光器。
●在FTTH光交箱、光分线箱内,为了节约托盘的位置,一般选用盒式分光器。
●对于新建小区,在计算分光器端口时,要有一定的余量,1个1:
64的分光器只能覆盖60~62户,1:
32的分光器只能覆盖30户。
三、FTTH装维标准
3.1FTTH开通必备工具
FTTH装机必备工具:
1、设备类:
ONT(光猫)、FTTH光缆热熔机、光源光功率计、红光笔、手电筒、电钻、插排
2、线路类:
皮线光缆(根据装机环境不同携带室内或室外皮线光缆)、尾纤(FC-FC\FC-SC)、法兰(适配器)
3、工具类:
光缆切割刀、螺丝刀(一字/十字)、斜口钳、米勒钳子、皮线光缆开拨器、酒精、脱脂棉、热缩管、扎带、魔术粘扣、钢丝(穿线使用)、开孔器、锤子、梯子
4、标记类:
圆珠笔(非水性/油性笔)、标签纸
3.2FTTH一级分光组网
FTTH一级分光:
用户与汇聚设备OLT之间只有1个分光器的组网方式被称为一级分光。
一般将大分光比分光器(1:
64)安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过束状尾纤(光缆)延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中。
至用户家中的皮线光缆通过与束状尾纤连接(法兰盘),再通过安装于光交箱中的分光器汇聚后上联至机房OLT设备。
FTTH一级分光组网方式光衰耗相对较小,一般用于密集覆盖区域,该分光方式网络节点较少易于维护,用户端口受限于光交箱至楼宇光缆数量。
机房---光交箱(分光器)---楼宇分线箱---用户
一级分光方式示意图:
3.3FTTH二级分光组网
FTTH二级分光:
用户与汇聚设备OLT之间存在2个及以上(非特殊情况下不建议存在两个以上分光器)分光器的组网方式被称为二级分光。
一般将小分光比分光器(1:
2/1:
4/1:
8)安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中,于光纤分线箱中安装级联分光器(1:
16)。
至用户家中的皮线光缆通过与二级分光器相连,再通过安装于光交箱中的一级分光器汇聚后上联至机房OLT设备。
FTTH二级分光组网方式光衰耗相对较大,一般用于全光覆盖小区,该分光方式光缆敷设少,易于扩容,用户端口受限于楼宇内分光器分光比。
机房--光交箱(分光器)--楼宇分线箱(分光器)--用户
二级分光方式示意图:
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