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(ALCATEL)PON FTTX网络规划建议

时间:2010-03-22


PON FTTX网络规划建议

2009 年 4 月


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PON FTTX 接入网络概述 .................................................................................................................. 3 1.1 PON 的技术特点 ...................................................................................................................... 3 1.2 PON 的主要应用 ...................................................................................................................... 4 1.3 术语解释: ............................................................................................................................... 5 FTTX 网络的业务模型 ....................................................................................................................... 6 FTTX 网络的覆盖范围模型 ............................................................................................................... 7 PON FTTX 组网场景 .......................................................................................................................... 8 PON FTTX 网络的业务实现方式 .................................................................................................... 12 5.1 NGN VoIP 语音业务 .............................................................................................................. 12 5.2 高速互联网接入业务.......................................................................................................... 14 5.3 TDM E1 CES 电路仿真业务 .................................................................................................... 17 网管的部署建议................................................................................................................................ 18 IP 地址规划建议 ............................................................................................................................... 20 PON FTTX 网络部署建议 ................................................................................................................ 21 8.1 OLT 的部署 ............................................................................................................................ 21 8.1.1 OLT 的覆盖距离 ................................................................................................................. 21 8.1.2 OLT 的设置 ......................................................................................................................... 22 8.2 ONU 的部署............................................................................................................................ 23 8.3 ODN 的组网............................................................................................................................ 23 8.3.1 分光方式.............................................................................................................................. 24 8.3.2 分光器选择.......................................................................................................................... 25 8.3.3 ODN 部署模型 .................................................................................................................... 26

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PON FTTX 接入网络概述

1.1 PON 的技术特点
目前全球宽带市场发展迅猛,中国宽带用户已经超过 1.2 亿,超过美国成为世界第一。从宽 带接入技术来看,世界绝大多数电信公司依然是以 DSL 技术为主发展宽带接入的,然而 DSL 技 术是建立在铜线基础上的宽带接入技术,随着铜价不断攀升以及有源节点带来的额外 CAPEX 和 OPEC 投入,运营商越来越关注无源光网络(PON)技术为运营商带来的如下益处。 ? 节约运维成本。PON 技术在接入网中去掉了有源设备,从而避免了电磁干扰和雷电影 响,减少了线路和外部设备的故障率,简化了供电配置和网管复杂性。相对传统的铜线 技术,可以快速开展业务并极大的降低了运维成本。 ? 业务接入能力强。PON 的业务透明性较好,带宽较宽,可适用于任何制式和速率的信 号,包括模拟广播电视业务,单根光纤可以为企业用户提供 TDM 业务接入与数据业务 接入,可以为个人用户提供数据业务,语音业务与 CATV 业务。 ? 综合组网成本低。由于其局端设备和光纤(从馈线段一直到引入线)由用户共享,因而 光纤线路长度和收发设备数量较少,成本较其他点到点通信方式要低,土建成本也可明 显降低。 ? 产业发展长期看好。尤其是 GPON 技术获得了全球主流运营商和设备商的支持,其在标 准规范、产业链,市场应用方面都具备了长期发展的条件,PON 技术将成为未来五到十 年接入网主流技术。 目前 PON 的主要应用技术分为 EPON 和 GPON,EPON(IEEE 802.3-2005)是千兆以太网 技术与无源光网络的结合,以太网速率为 1Gb/s 对称、典型光分路比为 1:32,由 IEEE 的标准 规定,相对简单,易实现。GPON 是基于 ITU-T G.984 标准的 Gbit/s 无源光网络技术,典型速率 为下行 2.5Gb/s、上行 1.25Gb/s,典型光分路比为 1:64。GPON 的标准规定比较详细,PON 接 口的告警和性能监视能力更强,传输速率高,分路比大,组网成本低,能够提供高定时精度的 TDM 业务,是全球主要运营商的选择。EPON 与 GPON 是同一代 PON 技术,具有相似的系统 功能和应用场景,同时在技术特点和风格上也存在差异:EPON 采用相对简单的方式满足主要的

业务需求(基于以太网/IP 的业务),GPON 力求以详细的标准提供相对完备的功能,在功能 性、技术成熟度、互通性和成本方面将优于 EPON 时。

1.2 PON 的主要应用
PON 做为接入网络的终极技术可以广泛应用在各种场合,按光纤的延伸点区分,可以分为光 纤到节点(FTTN),光纤到路边/小区(FTTC),光纤到大楼(FTTB),光纤到楼层 (FTTF),光纤到户/办公室(FTTH/FTTO);按业务对象区分,可以分为商业用户接入与个人 用户接入。

根据 FTTX 应用的不同场景和用户类型,其主要业务类型也不同,根据近期的市场调查,国 内 FTTX 市场主要业务主要包括以下类型:

1.3

术语解释:
PON:无源光网络,指局端设备(OLT)与远端/用户端设备(ONU)之间采用点对多点无源

光分配网(ODN)的光接入系统。 OLT:光线路终端,指光接入网的局端设备。 ONU:光网络单元,指光接入网的远端/用户端设备。 ODN:光分配网,主要由光缆、光分路器、光连接器等无源器件/设施组成的网络。 EPON:基于 IEEE 802.3-2005 标准的以太网无源光网络技术,以太网速率为 1Gb/s 对称、典 型光分路比为 1:32。 GPON:基于 ITU-T G.984 标准的 Gbit/s 无源光网络技术,典型速率为下行 2.5Gb/s、上行 1.25Gb/s,典型光分路比为 1:64。 FTTH:光纤到用户家庭,用户接入设备部署在用户家里。 FTTO:光纤到办公室/公司,用户接入设备部署在办公室/公司。 FTTB:光纤到用户楼宇,用户接入设备部署在楼内,典型应用情况下,用户线缆长度在 100m~300m 以内。 FTTN:光纤到节点,用户接入设备部署在小区机房(或室外机柜),典型应用情况下,用户 铜缆接入距离为 500m~1km。 IAD:软交换接入层设备,用于将用户的话音业务分组化并接入到分组交换网络中,其用户 端口数一般为几个~几十个。

AG:软交换接入层设备,完成电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间的转换,为用户 提供多种类型(如模拟用户、V5 等)的接入,支持的用户数量通常多于 IAD(如几百、几 千)。

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FTTX 网络的业务模型
根据未来业务发展的趋势,确定 FTTX 的业务模型如下: 业务类型 提供节目 100 套 10 套 多节目源 多节目源 占有带宽 300M 100M 3M/路 10M/路 4M 2路 200K 并发率 100% 100% 30% 30% 33% 100%

标清电视组播业务频道 高清电视组播业务频道 标清视频点播业务 高清视频点播业务 HSI 高速上网 voice 业务

1、在以上业务模型下每 PON 口可覆盖的用户数目如下:(分别以 GPON 和 EPON 为例)

2、仍然在以上模型下,满足每用户 20M 带宽全并发的情况下,每 PON 口可覆盖的用户数如 下:(分别以 GPON 和 EPON 为例) GPON:1939/20=97 个用户;EPON:512/20=25 个用户

满足 100M 带宽全并发的情况下,每 PON 口可覆盖的用户数如下:(分别以 GPON 和 EPON 为 例) GPON:1939/50=19 个用户;EPON:512/50=5 个用户

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FTTX 网络的覆盖范围模型
FTTX 网络的部署需要综合建设成本、用户渗透率等因素,以确定每 OLT 的最优覆盖半径。

以某区域为例,假如该区域占地面积 100 平方公里,人口 100 万,人口密度 P 值达到 3500 户 /平方公里。再根据工程经验和市场价格,取定: 覆盖效率系数 k0:0.8 平均距离系数 k4:0.54 线路造价 k1:550 元/纤芯千米(含管道) 机房投资 k2:200,000(含配套) 平均收敛用户数:16 用户渗透率 p1:25% 根据上述模型可以得出最优的覆盖半径为 2 公里。

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PON FTTX 组网场景
? FTTN:PON+DSL

通过部署支持大量 DSL 和大量 IAD 端口的 PON ONU(ONU 内置或外置 DSL、IAD 功能) 为多个用户提供语音、视频和数据业务,局端 OLT 实现对多个远端 ONU 业务的汇聚。典型应 用情况下,ONU 到用户的铜缆接入距离一般在 1km 以内。在该模式下分光器置于局端,经分光 后将光纤引接到用户密度中心位置,连接 ONU 形成接入节点,从节点到用户区域采用双绞线连 接。

?

FTTB:PON+DSL/LAN

通过在楼道部署支持多个 DSL/LAN 和 IAD 端口的 PON ONU (ONU 内置 DSL/LAN、IAD 功 能)为多个用户提供语音、视频和数据业务,局端 OLT 实现对多个远端 ONU 业务的汇聚。典型 应用情况下,ONU 到用户铜缆接入距离一般在 100m(LAN) -300m(DSL)以内。 该模式下,主干光缆从局端到小区光配线箱,配线箱内置分光器,经分光后配送光纤至各楼 层的 ONU 单元,ONU 内置 DSL/LAN 和 IAD 功能,入户采用 5 类线或者双绞线。

?

FTTH:PON+LAN

通过部署在用户室内的内置 IAD、LAN 功能的 PON ONU 为单个用户同时提供语音、视频和 数据业务,局端 OLT 实现对多个 ONU 业务的汇聚。 该模式下,主干光缆从局端到小区光配线箱,配线箱内置分光器,经分光后配送光纤至各室 内的 ONU 单元,ONU 内置 LAN 和 IAD 功能,内部采用 5 类线连接。

?

PON FTTO/FTTB 集团客户接入应用

企业宽带接入市场是运营商争夺的主要市场,宽带提速和业务倍增都对接入网络提出更高的 要求。PON 作为全业务接入网络,即可以满足传统业务的接入,还能提供更多更有竞争力的宽 带业务。在该模式下主干光缆从局端到大楼光配线箱,配线箱内置分光器经分光后配送光纤至各 楼层或办公室的 ONU 单元,ONU 内置 DSL/LAN 和 IAD 功能,解决商业客户数据、语音、视频 及 E1/PBX 的业务需求。

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PON 视频监控应用

视频监控系统对上行带宽要求很高,传统的 ADSL 上行能力很差。可以充分发挥 PON 高带 宽和远覆盖的优势,建设高品质的视频监控系统。

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PON 2G/3G 基站回程应用

无线业务和宽带业务将是运营商在未来的业务收入来源,随着全业务牌照发放的临近和 3G 技术向全 IP 化演进,必须要建设全业务接入的网络。PON 可提供高品质的 E1,STM-1 专线接入 质量,在节省大量网络资源的同时,大大提升基站的宽带数据回程处理能力。

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PON FTTX 网络的业务实现方式
PON FTTX 网络可实现的可包括 VoIP、 高速宽带、E1 仿真等业务,以下针对每种业务的实 现方式进行说明。

5.1 NGN VoIP 语音业务
FTTX场景下的语音设备可视为可信终端,不建议使用BAC 设备。如软交换网络通过IP 城域 网承载,OLT 设备直接上联城域网PE 设备(SR/BRAS),话音业务经OLT 二层汇聚后,在城域网 PE 设备处通过三层MPLS VPN 跨域进入软交换网络;如软交换网络通过专网承载,OLT 设备直接 上联软交换专网SR,话音业务经OLT二层汇聚后,通过软交换专网SR 进入软交换网络。

ONU 语音业务可以通过远程网管系统进行统一配置,ONU 内数据和语音通道是完全隔离,PON 端口支持 AES-128 加密机制,试图通过 GE 或者 PON 端口攻击 NGN 核心是不可能的。

5.2 高速互联网接入业务 PON FTTX 网络可以提供高速宽带接入 HSI 业务,PON 作为二层接入网设备,可以提供每 PON 口 2.5Gbps 的下行带宽和 1.25Gbps 的上行带宽(GPON)或上下行都是 1.25Gbps 的带宽 (EPON),同时可以提供多种以太网业务流的转发,如 IPTV 等。下面以 GPON 为例阐述 PON 对数据业务的支持。 对下行业务流的支持 当汇聚交换机检测到下行业务流要转发到某用户端口,数据包会被映射到该用户所在的 VLAN。 ? ? ? 汇聚交换机根据合适的 p-bit 值在连接的 GE 端口上进行转发。 OLT 接收到单层或者双层 tag 的帧,根据 VLAN 的触发模式对这些帧进行操作 根据 p-bit 和 VLAN ID 将帧映射到 GEM-port 上,通过 GPON 进行去标签,优先级排 列处理后转发到下行数据流。 ? ONU 从 GEM-port 上接收到下行帧数据。如果 ONU UNI 端口对应的 GEM port 被配置 为 untagged 端口,ONU 将去掉帧头的标签。 ? 在 ONU 的交换芯片将帧转发到 ONU UNI 端口上。

对上行业务流的支持

?

在上行方向,通过 ONU 上以太网、VDSL2、POTS 等端口接收到 IP 数据流,有 untagged, priority-tagged 或者 tagged frames 数据包。

?

根据这些数据包的 p-bit 和 C-VLAN ID 信息,ONU 对接收的数据包进行加标签和标记 操作。

? ?

ONU 根据业务队列优先级将数据包对应到 8 个 GEM 端口上其中对应的一个端口上。 数据包被封装到 T-CONT 内传输在 GPON LT 线卡上, LT 卡的 DBA 机制可以严格保 证基于 T-CONT 类型的上行所需要的带宽。

?

LT 线卡从 GEM port 上接收到 priority-tagged 和 tagged frames 数据帧,LT 根据从 ONU 上标记的 P-bit 值对这些数据帧进行整形和标记,对带有 S-VLAN ID 的帧进行加标签 处理。

?

LT 上交换模块将数据帧从 LT 转发到 NT 主控板上,从 NT 再到 SHub。S-VLAN ID 标 识上行方向端口,p-bit 标识队列优先级。

?

汇聚交换机接收到带 S-VLAN 的数据包。

端到端 QoS 保证方案 PON 可以在下行和上行两个级别,实现基于用户的业务级别的服务质量保证。 ? 终端系统(ONU)

上行方向: A.终端系统在用户侧方向,通过灵活的业务流映射机制,实现各种入口业务流量的 QoS 标记 (P-bit, C-VLAN),并对其进行改写,添加和翻译。 B. 终端系统在上联(GPON 接口)方向,通过极其丰富的硬件队列资源(每个用户端口 8 个 TCONT 和 8 个 GEM Port)对以太网络业务进行 GEM 封装和映射,实现多业务的队列调度,最终 实现在 TC 层面的高质量业务承载和区分服务的保证。 C. 接入汇聚节点(OLT),当业务流通过 GPON 接口进入线卡,OLT 将根据用户的流量合同,在 PON 的层面根据相应以太网络流量合同进行资源的调度和带宽资源调度,最终它将通过 DBA 进 行带宽分配,实现对以太业务的带宽保证和 QoS 保证。同时线卡还将进行 S-VLAN 的插入。 D.接入汇聚节点(OLT),在 OLT 的上联接口方向(NT 卡),它将对来自多个线卡的流进行汇 聚,并根据 QoS 策略,对该流进行相应的 QoS 处理和转发。

下行方向: A. 接入汇聚节点(OLT),OLT 通过 WRR 和 SP 两种方式对网络侧的流量进行调度,并根据 MAC 地址,IP 地址和 VLAN 进行相应的 QoS 优先级处理,并将以太业务流发往相应的用户线卡。 B.接入汇聚节点(OLT),当业务流量进入到了相应的用户线卡,线卡首先将进行 QoS 的排队 处理,然后,线卡将对进入的以太网业务流进行转发,并根据 MAC 地址,IP 地址和 VLAN,实 现以太网封装向 GEM 封装转发。 C.终端系统,当 GEM 的业务流通过 GPON 端口进入终端系统,ONU 将终结 GEM 封装,并将根据 流量合同和 QoS 定义将相应的流量进行相应用户端口的排队和转发。

下行限速 GPON 在 OLT 上可以针对每个 ONU 进行限速,在二层接入网进行限速,将有效提高接入网的 效率和业务流量的颗粒度。应该可以做到: 基于每个 ONU/HSI 的限速功能 ? 组播和 OMCI 业务流单独调度 ? ? ? 1 Multicast 业务整形器 1 OMCI 业务队列 针对每个 ONU/HIS 的限速器

针对每个 ONU 的限速器包括 ? ? 8 个优先级队列 SP/WRR 调度器

限速器可以配置 min & max Q-sizes ? ? Min_Size: 最小保证的 Ethernet 报文数 Max_Size: 最大允许的 Ethernet 报文数

VLAN 规划 PON 按照对业务和用户的 VLAN 区分模式,主要可以分为两种情况: ? 每用户唯一 SVLAN/CVLAN,每个用户被划分到一个网络中唯一的 SVLAN/CVLAN,可以方便

的实现用户精确定位; ? 每业务唯一 SVLAN/CVLAN,每个业务流被划分到一个网络中唯一的 SVLAN/CVLAN,可以方便 的对实现业务批发; 1)每用户唯一 SVLAN/CVLAN 在该模式中,所有的用户业务终端直接连接到 ONU 的不同的以太网端口上,ONU 可以根据 每个以太网端口所连接的业务终端设备类型,为该端口上的业务流标记特定的 802.1P 值;同时 ONU 可以将所有的业务流打上同一个 CVLAN 标记,既将每个 ONU 用户划分到一个 CVLAN; PON 按 照业务流的不同 802.1P 值,为不同的业务分配不同的 T-CONT,动态分配带宽;每个 OLT 为来自 ONU 的业务流再加上一个代表该 OLT 的 SVLAN,每用户既具有一个网络中唯一的 SVLAN/CVLAN 标 识,可以实现用户的精确定位。

2)每业务流唯一 SVLAN/CVLAN 在该模式中,所有的用户业务终端直接连接到 ONU 的不同的以太网端口上,ONU 可以根据 每个以太网端口所连接的业务终端设备类型,为该端口上的业务流标记特定的 802.1P 值;同时 ONU 可以为每个端口上的不同业务流打上不同的 CVLAN 标记,既将 ONU 上不同的业务流划分到不 同的 CVLAN 上;PON 按照业务流的不同 802.1P 值,为不同的业务分配不同的 T-CONT,动态分配 带宽;每个 OLT 为来自 ONU 的业务流按照其业务类型打上不同的 SVLAN 标记,这样每个业务流具 有一个网络中唯一的 SVLAN/CVLAN 标识,每个业务类型具有唯一的 SVLAN 标识,可以实现业务批 发。 5.3 TDM E1 CES 电路仿真业务 PON FTTX 网络支持 E1/DS1 透传业务,并可支持 IEEE 1588V2(需要 FGU4.5 后版本支持), 为企业综合业务(语音/数据/传真/专线等)提供高精度时钟,提供高品质业务。

B-ONU: ? 8xPOTS, 1xGE, 2xE1, 可选RF ? PWE: E1传输基于 MEF-8 (CESoETH) ? 结构化 /非结构化的TDM ? 从PON接口提取参考时钟 (8kHz)

7342 OLT: ? 为CES/TDM打S-VLAN ? 保证上下行QoS和带宽 ? 支持IEEE 1588客户端

7750SR/7250 SAS: ? 提供1个STM-1终结 ? 提供8个E1/DS1终结 ? 提供IEEE 1588时钟接口(7750SR)

1 port OC3/STM1 CES MDA

7342 B-ONU

7250 SAS 或者 7750 SR

TDM

CES IWF

城域网

CES IWF

TDM/传输网

7342 P-OLT E1 E1 CES OH Ethernet GPON - TC E1 CES OH Ethernet Eth PHY E1

CESoETHoGEM
Ethernet GPON - TC Ethernet Eth PHY

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网管的部署建议
PON FTTX作为新型宽带光接入网络,建议建设相应的新设备的EMS 系统,并配合业务网网

管系统以及支撑系统,实现FTTB /FTTH网络的维护管理。 PON 网管系统以各地市为单位集中建设,管理PON 的OLT 和ONU 设备,实现对PON 网络 的集中监控、集中操作,并对内置在ONU 中的话音处理模块和数据业务处理模块进行集中统一 管理;同时提供告警、性能等信息的收敛功能,通过北向接口上传ONU 设备的告警、资源配置 等维护信息。用于FTTB场景的ONU 作为SNMP 实体,可同时支持其它业务管理系统(如城域 网)对其进行VLAN、QoS 等业务信息的远程配置管理。

图: PON EMS网管组网建议 FTTx 网元管理系统(EMS)一般采用带内方式,实现与网元(NE)的通信。网管信息通过 VLAN 隔离,经BRAS 构建网管VPN 通道。网管信息流量对城域网几乎不造成影响。

?

PON EMS 网管系统的分权和分域管理

PON EMS 网管系统需要支持分权和分域的管理模式。 分权管理: ? ? ? 可定义 4 种用户类型和 10 种级别 基于用户类型和级别设定功能权限 低级别用户看不到高级别用户 的权限 ? ? 用户菜单功能权限可动态管理 业务用户(ISP 用户)仅能访问 限定的功能

分域管理:

PON EMS 网管系统的管理方式应基于服务器和网关架构。这样的部署方式的主要优势: ? 简化网络配置流程 实际网络部署时,一个 OLT 部署位置确定后,其所在管理域也相应的确定下来。如果基 于每个 OLT 进行配置管理,每增加一个新的 OLT 设备,都需要一个单独的用户配置文 件。 ? 降低部署成本 通过分布式网络,可采用成本便宜的 PC 服务器使用集群负荷管理 ? 系统扩容简单 系统管理员无需改变 user profile 就特定一组用户增加新的网元设备;当在某 WAM 网关/ 服务器下增加新的网元设备,本服务器下属所有都能自动的发现新增的设备。

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IP 地址规划建议

关于 IP 地址总体建议如下: 业务类型 IPTV 业务 视频点播 业务 路由方式 Native IP L3 MPLS VPN IP 地址范围 公用 IP 地址。 私有 IP 地址,或者共有 IP 地址 私用。 NGN 语音 业务 L3 MPLS VPN 私有 IP 地址,或者共有 IP 地址 私用。 高速上网业务 大客户 VPN 业 务 Native IP L2/L3 MPLS VPN 公用 IP 地址 连接采用公用 IP 地址,用户地址 可灵活使用。

如果采用带内网管方式,网管信息会被划分在一个单独的 VLAN 内(带内网管专用 VLAN), OLT 的带内网管 IP 地址将专门划定。 ONU 的 VOIP 模块需要单独分配一个 IP 地址,这个 IP 地址与该 ONU 的带内网管 IP 地址不是 一个,也不能在同一个子网网段内。ONU 的 VoIP 模块的 IP 地址可以与上层接的软交换处于一

个子网也可以分别属于不同的子网,视中间是否跨越了三层网络而定,但是一般情况下建议一个 OLT 下的 ONU 的 VOIP 模块的 IP 地址在一个子网内。一般情况下该 OLT 下的所有 ONU 的 VOIP 模块划分在一个 VOIP 专用 VLAN 内。

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PON FTTX 网络部署建议
对于 PON FTTX 网络的部署,以下提出了 OLT、ONU、ODN 部署的初步原则

8.1 OLT 的部署
8.1.1 OLT 的覆盖距离
通过光通道损耗核算,确定 ODN 的结构和传输距离(OLT 的覆盖范围): ODN 光通道损耗=光纤衰耗系数×传输距离 + 分光器插损 + 活动连接头损耗 + 光缆线路 富余度 GPON 标准的光通道损耗为 28db,EPON 标准的光通道损耗为 25db。 其中各参数的损耗取值如下: ? 对于 1000BASE-PX20,光纤衰耗系数( 含熔接损耗) :0.4dB/km( 上行) ,0.3dB/km( 下 行) ? ? ? ? ? 分光器插损:3.5 ×N (分光器分光比=2N ) 活动连接头损耗:0.5dB/ 个 城市最大按 7 个活接头算 农村最大按 5 个活接头算 光缆线路富余度: 传输距离<=5km ,取 2dB 传输距离<=10km ,取 2~3dB 传输距离>10km ,取 3dB 以 GPON 为例,在不同的分光比下城市区域和农村区域 OLT 的覆盖距离分别如下: 城市区域覆盖距离:

1490 光衰:?/km

农村区域覆盖距离:

8.1.2 OLT 的设置
OLT 的设置分为集中设置在局端和分散设置在接入点两种模式。 1)集中设置:覆盖多个用户片区(一般小区或商业区),可简单对应机楼或大接入点; 2)分散设置:覆盖单个用户片区,可简单对应小区接入。 集中设置和分散设置的比较如下: 集中放置 分散放置 机房数量大量增加,不便于集中 设备维护与管理 网络结构与层次 集中管理、集中维护难度降低 维护的趋势 网络扁平、结构简单 网络层次多、结构复杂

PON 口及分光器利 用率与实装率关系 利用率高、最经济 片区内相同、片区上联光缆投 光缆投资 资稍大 符合接入网结构扁平化趋势、 符合向全面 FTTX 网络最佳接 难以向全面 FTTX 网络最佳接入 发展趋势 入覆盖半径靠近的趋势 覆盖半径靠近 片区内相同 难以保障利用率

从以上分析比较建议 OLT 的设置应该采用“大容量、少局点”的集中部署原则,选择大容量 机架式 OLT,可提供设备实装率、降低维护成不、缩短故障响应时间。OLT 的部署尽量利用现有 机房(原有机楼或接入点)集中设置,尽量不为 OLT 的设置新建机房。现有机房须根据光缆路 由就近位于接入网主干光缆(环)上(原有机楼或大接入点)。

8.2 ONU 的部署
ONU 应根据 FTTx 网络的应用模式、业务需求进行设置: 1)对于 FTTH/FTTO 应用,应尽量将 ONU 设置在室内,避免安装在门口或楼道内。可将 ONU 安装在智能终端箱内,终端箱嵌墙安装,室内布线采用暗埋管,不影响室内美观,且设备线缆都 可得到保护。也可将 ONU 放置在用户桌面,采用光纤信息插座,可在室内提供光纤信息插座,通 过加强尾纤跳接至 ONU,ONU 的安装位置较为灵活。 2)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。对于多层建筑鉴于布线方便性,可按每单元放置 ONU,同时考虑实装率,可考虑跨 单元集中放置 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,可以根据需要提供干电池模块或 UPS 的 ONU 断电保护。

8.3 ODN 的组网
无源光分配网络(ODN)的作用是将光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)连接起来,提 供传输手段。ODN 是由 OLT 至 ONT 之间的所有光缆、无源器件和线路辅助设施组成。ODN 应以

树型结构为主,从 OLT 至 ONU 一般可划分为馈线段、配线段和入户段(对于 FTTN/FTTB 模式, 入户段为铜缆),段落之间的光缆交接节点为光分配点、光用户接入点。配线段可以是 2-4 级 配线,应在满足 FTTX 网络传输系统指标的前提下,按下图所示的框架结构进行 ODN 的设计。

8.3.1 分光方式
根据光分路器放置位置的不同,可分为一次分光集中放置、一次分光分散放置、二次分光等 方式。各种放置方式的比较如下:

一次分光集中放置 每条链路只有一个分 光点; 链路衰耗较小; 分光一致性上更容易 网络结构 与 维护管理 控制; 一级分光在物理链路 上相对简单, 更为可靠; 从光网络管理的角度 上来讲,集中 的分光点对维护和故 障检测较简单。 入户光纤直接集中于 OLT PON 口利用率 光纤分配点; 一个 PON 端口可覆盖 的范围最大,PON 端

一次分光分散放置 每条链路只有一个分 光点; 链路衰耗较小; 分光一致性上更容易 控制; 一级分光在物理链路 上相对简 单,更为可靠; 从光网络管理的角度 上来讲,分 光点分散对维护和故 障检测较困难。 分光点位于楼道内或 外线光纤分配点; PON 端口覆盖范围最 小, 利用率最低

二次分光 第二级分光,链路上 需要维护的点较多 链路衰耗较大; 分光一致性上不容易 控制; 物理链路上更多的连 接点,故障点多; 从光网络管理的角度 上来讲,分光点分散 对 维护和故障检测较困 难。 二级分光位于楼道内 入户光纤分配点; PON 端口覆盖范围较 大(第一级), 但第

口可以根据接入用户 数增加而逐步扩容。

二级 分光器覆盖范围小, 因此利用率相对较 低。

PON 口及 分光器利 用率与用 户实装率 关系 稍大; 馈线、入户光缆与其 光缆投资 它方式相当; 配线光缆投资稍大, 但配线长度较短; 小; 配线光缆投资小; 小; 根据实际情况,合理 设置分光比,降低光 缆投 资; 关系不大,最经济 关系最高,最浪费 关系居中

? ?

ODN 结构以树型为主,不采用三级及三级以上的分光方式。 一级分光方式需要占用较多的主干、配线光缆,但在减少故障点、故障定位、PON 系统带 宽优化方面比二级分光方式更有优势,在建设时应综合考虑线路成本、OLT 设备 PON 口成 本、维护成本、可扩展性等因素,尽量采用一级分光。

?

从提高光缆资源利用率和 PON 口使用效率的角度出发,二级分光方式适用于用户较分散的 场合,如别墅群、网吧等。

?

对于一级分光方式,应根据用户分布情况,并综合考虑维护管理等因素,合理的规划光分 路器的设置位置:光分路器靠近 ONU,可节省对主干、配线光缆的占用;光分路器靠近 OLT,可减少对 OLT PON 口的占用,并且便于对光分路器进行集中维护管理。建议在近期 特别是采用多户共享 ONU 的情况下,光分路器靠近 OLT 集中放置。

8.3.2 分光器选择
? 采用平面光波导 PLC 光分路器,要求必须工作在 1310nm、1490nm、1550nm 三个或以上波 段下。 ? 光分路单元的插入损耗、均匀性、方向性、回波损耗、偏振相关损耗(PDL)等性能应符合 国家标准或行业标准的相关规定,下表给出了光分路单元性能指标要求(针对均匀分

光)。 光分路器光电性能表 类型 PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC PLC 规格 1x4 1x8 1x16 1x32 1x64 2x8 2x16 2x32 插入损耗 (dB) ≤7.3 ≤10.7 ≤14.0 ≤17.4 ≤21.0 ≤11.0 ≤14.2 ≤17.7 均匀性 (dB) ≤0.8 ≤1.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤2.6 ≤1.6 ≤1.5 ≤2.0 回波损耗 (dB) ≥55 ≥55 ≥55 ≥55 ≥55 ≥55 ≥55 ≥55 方向性 (dB) ≥60 ≥60 ≥60 ≥60 ≥60 ≥60 ≥60 ≥60 PDL (dB) ≤0.3 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5

8.3.3 ODN 部署模型
以下是集中典型的 ODN 部署模型,采用一级分光,分光比为 1:32。 OLT 设在远端 ? 无源分光器分散设置

OLT
1:32光分路器

电话
皮线光缆
ONU

P O N

ODF

1:32光分路器

电脑
皮线光缆
ONU

主干光缆 尾纤
小区光缆成端

分纤盒

ONU

皮线光缆

皮线光缆
ONU

分纤盒

1:32光分路器

ODN

该种 ODN 模型适合于 500 户以上的光纤到户每户独享 ONU 的建设模式,纤芯需求大,采用光 分路器分散放置可有效地减少主干光缆的纤芯数。 OLT 可以放置在小区机房,ODF 架设置在小区机房,分纤盒和 1:32 光分路器设置在楼道竖井 内。 1:32 光分路器采用分散放置在靠近用户的竖井内, OLT-PON 主干光缆芯数小,而 PON-ONU 采用单芯室内缆直连,因此这种模式下室内光缆布放距离短、主干光缆芯数小,投资相对较少, 缺点就是后期维护故障点分散定位难度加大。 ODN 部分主要设备及材料: 机房内:光配线架,原则上按 SC/APC 配置适配器,确定无 CATV 情况下可按 SC/PC 配置适配 器。 小区竖井内:根据查勘结果,确定分纤盒和光分路器的安装位置、分纤盒容量,分纤盒内采 用冷接方式连接,光分路器采用带适配器的光分路器,便于 ODN 网络的测试、验收及维护。为了 便于今后的维护及扩展,分纤盒为纤芯预留点,必须为该服务区内的用户预留 1-2 主干纤芯。 小区建筑群内:根据查勘结果及分纤盒分布情况确定主干光缆容量及布放方式、布放路由, 主干光缆采用紧套式或半紧套式干式光缆且容量在满足通信需求的同时必须不小于 15%的预留。 ONU 终端盒内:不提供 CATV 业务时,采用皮线光缆现场制作尾纤头与 ONU 连接。提供 CATV 业务时,采用 APC 冷接方式接续后利用 SC/APC 尾纤与 ONU 设备连接,或当 APC 型现场制作尾纤 头成熟后直接采用。

?

无源分光器集中设置在机房 在采用光纤到楼时,纤芯需求相对较少,从便于维护、减少 PON 口节约投资、PON 系统带宽

优化等角度出发,ODN 宜采用一级分光集中放置的模式。 按照国内主要城市住宅小区的典型分布,又可分为以下两种模式:

OLT P O N
小区光缆成 端
ODF

单元竖井 ONU 主干光缆 分纤盒 覆盖8-12层楼 皮线光缆 ONU
五类线

1-16户

1-16户

尾纤。 1:32光分 路器

ONU

1-16户

分纤盒 覆盖8-12层楼 小区内光缆 ODN ONU

1-16户

高层结构建筑 ODN 部署示意图

OLT P O N
小区光缆成 端
ODF

单元1竖井 ONU 主干光缆 分纤盒 覆盖本单元 皮线光缆 单元N竖井 ONU
五类线

1-16户

1-16户

尾纤。
1:32光分 路器 分纤盒 覆盖本单元 小区内光缆

ONU

1-16户

ONU ODN

1-16户

多层及小高层(12 层以下)结构建筑 ODN 部署示意图 OLT 放置在小区机房,ODF 架和 1:32 光分路器设置在小区机房,分纤盒设置在楼道竖井内。

1:32 光分路器(PON)采用集中放置在小区机房内,OLT-PON 采用尾纤直连,而 PON-ONU 主 干光缆芯数较多,因此这种模式下室内光缆布放距离相对长、主干光缆芯数较大,投资相对增 加,优点就是后期维护过程中故障点集中,维护和验收测试可行,也便于进行 PON 系统带宽优 化。 ODN 部分主要设备及材料: 机房内:光配线架,原则上按 SC/APC 配置适配器,确定无 CATV 情况下可按 SC/PC 配置适配 器,光分路器采用自带尾纤的光分路器。 小区竖井内:根据查勘结果,确定分纤盒的安装位置、分纤盒容量,分纤盒内采用冷接方式 连接。高层建筑模式下一个分纤盒服务范围为 8-12 层用户或 8-10 个 ONU 范围用户;多层建筑 模式下一个分纤盒服务范围为一个单元用户。为了便于今后的维护及扩展,分纤盒处为纤芯预留 点,必须为该服务区内的用户预留 1-2 主干纤芯。 小区建筑群内:根据查勘结果及分纤盒分布情况确定主干光缆容量及布放方式、布放路由, 主干光缆采用紧套式或半紧套式干式光缆,且容量在满足通信需求的同时必须有不少于 15%的 预留。 ONU 终端盒内:不提供 CATV 业务时,采用皮线光缆现场制作尾纤头与 ONU 连接。提供 CATV 业务时,采用 APC 冷接方式接续后利用 SC/APC 尾纤与 ONU 设备连接,或当 APC 型现场制作尾纤 头成熟后直接采用。

OLT 设在局端或邻近点机房 在建设规模较小的情况下,OLT 设在局端或邻近点接入机房,其 ODN 部署模型如下图所示:

ODF OLT
接入光缆

P O N

邻近OLT接入点(原有)

局端
OLT
光环ODF 光交

需要建设的小区
光缆分线盒
皮线 光缆

ONU

小区光缆
接入光缆成端

P O N

皮线 光缆

ONU 光交

接入光缆

尾纤
尾纤

光环
光分路器 光交 光交

光缆分线盒

ONU

小区光缆
小区光缆成端 ONU

OLT 可以放置局端或接入点机房,必须在小区设置小型光交接箱(室外或室内型均可), 负责小区接入光缆、小区内部光缆的成端以及 1:32 光分路器的放置。条件允许情况下,如两小 区间光缆路由可达且较近,可布放直达的光缆(不需要到光交),也可将光分路器设置在原机房 内。分纤盒视小区结构设在竖井或楼道,小区内部部署与上述高层或多层相同。


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