(完整)FTTH寬帶基礎(chǔ)原理總結(jié),推薦文檔

1、一、FTTH及PON基礎(chǔ)知識(shí)1.1 PON 系統(tǒng)基本原理PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)） 是指OLT（光線路終端）和 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）之間的 ODN（光分配 網(wǎng)絡(luò)）全部采用無(wú)源設(shè)備的光接入網(wǎng)絡(luò)。PON是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP的光接入系統(tǒng)，它能夠節(jié)省光纖資源、ODN無(wú)需供電、用戶接入方便和支持多業(yè)務(wù)接入，是運(yùn)營(yíng)商目前大力推行的寬帶光纖接入技術(shù)，主要有EPON和GPOF兩種技術(shù)。PON系統(tǒng)采用 WDM密集波分復(fù)用）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。ONU/ONT為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來(lái)去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù): 下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)；上行數(shù)據(jù)流采用 TDMA技術(shù)；每PON口可以實(shí)現(xiàn)最大上行 1.

2、25G ,下行2.5G傳輸速度。1.1.1 PON 典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PON系統(tǒng)主要由OLT ODN和 ONUE部分組成，其中 ODN不包含有源設(shè)備，OLT至ONU 之間通過(guò)光分路器連接形成 P2MP（點(diǎn)到多點(diǎn)）的結(jié)構(gòu)。I nternet1.1.2 PON系統(tǒng)傳輸方式上行方向?yàn)?TDMA方式各ONL上行數(shù)據(jù)分時(shí)發(fā)送，各 ONU勺發(fā)送時(shí)間與長(zhǎng)度由 OLT集中控制。下行方向?yàn)閺V播方式下行數(shù)據(jù)廣播發(fā)送，每個(gè)ONI根據(jù)下行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)信息接收屬于自己的數(shù)據(jù)，丟棄其他用戶的數(shù)據(jù)。廣播方式翼霍用戶,SplitterONU31.2 PON系統(tǒng)組成PON系統(tǒng)的基本組成有：局端的光線路終端（OLT設(shè)備 ODN指用于連接

3、局端 OLT設(shè)備和遠(yuǎn)端ONI設(shè)備之間的光分配網(wǎng)絡(luò)，ODN只包含無(wú)源器件或設(shè)施光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU/ONT。Passive Optical Network 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)ptical Line larminal 光蟻撻終瑞無(wú)源分光器-plica I etwork nit光叫埔單元iIV41.2.1 OLT設(shè)備介紹OLT是PON勺核心功能模塊，OLT在物理上一般以機(jī)架的形式呈現(xiàn)。機(jī)架式 OLT（大型） 采用插板式結(jié)構(gòu)，功能復(fù)雜、容量大，實(shí)現(xiàn)難度高。包括如下板卡：接口板（或者稱為線卡）主交換板主控板（主控和主交換板可能合在一個(gè)板卡）上聯(lián)板（GE/10GE盒式OLT （小型） 容量小，實(shí)現(xiàn)容易1U高一體化小

4、設(shè)備：2-4個(gè)PON口, 1 2個(gè)上聯(lián)GE 口 .功能簡(jiǎn)單,GE/10GEX 口G曰 10GE洸 口L2 Switch FribriGi. I zi-hZHt)PON PON 光按I丨光按l I3f Ml (fens)PON光按I I1.2.2 ONU設(shè)備介紹ONU位于用戶終端和 ODN之間，提供用戶接口和多業(yè)務(wù)接入，ONI上聯(lián)口（ PON口）為光口，用戶側(cè)接口有：以太網(wǎng)接口（ FE GE） POTS接 口（ RJ11） E1 接口 CATV接 口ONU設(shè)備框圖如圖所示，其中PON接口模塊是核心部分，語(yǔ)音處理模塊以VoIP的方式提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，CPU負(fù)責(zé)整個(gè)ONU的控制和管理（包括與 OLT及網(wǎng)

5、管的通信）。PON 胺口FEGEPOTS(RJ-1hPOTS(RJ-1h123 FTTH ONU設(shè)備分類ONU設(shè)備根據(jù)用戶端的應(yīng)用方式不同，可分為下列幾種類型:（1）SFU （單住戶單元）型 ONU :主要用于單獨(dú)家庭用戶，僅支持寬帶接入終端功能，具有1或4個(gè)以太網(wǎng)接口，提供以太網(wǎng) /IP業(yè)務(wù)，可以支持 VoIP業(yè)務(wù)（內(nèi)置IAD）或CATV 業(yè)務(wù)，主要應(yīng)用于 FTT H的場(chǎng)合（可與家庭網(wǎng)關(guān)配合使用，以提供更強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力）。（2）HGU（家庭網(wǎng)關(guān)單元）型 ONU主要用于單獨(dú)家庭用戶，具有家庭網(wǎng)關(guān)功能，相當(dāng) 于帶EPONk聯(lián)接口的家庭網(wǎng)關(guān)， 具有4個(gè)以太網(wǎng)接口、1個(gè)WLAN接口和至少1個(gè)USB接口

6、， 提供以太網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)，可以支持VoIP業(yè)務(wù)（內(nèi)置IAD）或CATV業(yè)務(wù)，支持TR-069遠(yuǎn)程管理。 主要應(yīng)用于FTTH的場(chǎng)合。（3）SBU（單商戶單元）型 ONU主要用于單獨(dú)企業(yè)用戶和企業(yè)里的單個(gè)辦公室，支持寬帶接入終端功能，具有以太網(wǎng)接口和E1接口，提供以太網(wǎng)/IP業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)。主要應(yīng)用于FTTO的場(chǎng)合。1.3 ODN 簡(jiǎn)介ODN位于ONU和OLT之間，為OLT與ONI提供光傳輸手段，完成光信號(hào)的傳輸和功率分配任務(wù)。WEBSODN!常呈樹(shù)型分支結(jié)構(gòu)，主要包含下列設(shè)備: 局端配線設(shè)施：光配線架等。光分配點(diǎn)設(shè)施：光配線架、光交接箱、光分線盒、光分路器、光分歧接頭盒等。 光用戶接入點(diǎn)設(shè)施：

7、光分路器、光分線盒、光分歧接頭盒等。用戶端接設(shè)施：用戶智能終端盒、光纖信息面板。其他基本器材：光纜、光纖連接器、尾纖等。1.4 FTTH 在PON中的實(shí)現(xiàn)根據(jù)光纖到達(dá)用戶側(cè)的位置不同，寬帶光接入網(wǎng)的應(yīng)用方式（建設(shè)模式）包括以下幾種 這些模式統(tǒng)稱為 FTTx,主要包含：(1)FTTN :Fiber To The Node ，光纖到節(jié)點(diǎn)(2)FTTZ :Fiber To The Zone ，光纖到小區(qū)(3)FTTCab Fiber To The Cabinet，光纖到交接箱(4)FTTC :Fiber To The Curb ，光纖到路邊(5)FTTB:Fiber To The Buildi ng

8、，光纖到樓(6)FTTP:Fiber To The Premise，光纖到用戶駐地(7)FTTHFiber To The Home ，光纖到戶(8)FTTOFiber To The Office，光纖到辦公室其中最主要的應(yīng)用方式有FTTH FTTB/C、FTTCab FTTH FTTO FTTP以全程光纖的方式實(shí)現(xiàn)最終用戶的接入，是最為理想的寬帶光纖接入方式。1.5 FTTH 典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)FTT H的典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示，根據(jù)用戶的不同業(yè)務(wù)需求及家庭布線情況，家庭網(wǎng)絡(luò)可采用不同的家庭組網(wǎng)方式，既可采用有線也可采用有線 +無(wú)線AP的接入方式，可方便靈活地接入語(yǔ)音、寬帶數(shù)據(jù)、IPTV、WLAN等業(yè)

9、務(wù)。1.6 EPON 和GPON技術(shù)比較TU-T：國(guó)際電信聯(lián)畳圖MB荀灘化聲【EEE:細(xì)電電子工程師鮭桂同的拓?fù)湟灰籔2MP光纖IEEE EFM工作組標(biāo)準(zhǔn) 化f編號(hào)8023dh ;APONFSANS岀 EJ”術(shù) 準(zhǔn)化；ATM封裝:目前淞傾感；沒(méi)有得到市場(chǎng)認(rèn)可，以太網(wǎng)封裝；國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)制定完 成；產(chǎn)品開(kāi)始在市場(chǎng)上迅FSAN提出，EPT標(biāo) 準(zhǔn)化 G.984.X ;ATM, GEM封裝； 質(zhì)良就； 速率更快.F圖展示了 EPorfn gpo!技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向、各自的協(xié)議棧及支持的業(yè)務(wù)類型。II宥帯P0RPONHY4申 IIk.U rGPO!和EPON的主要技術(shù)指標(biāo)對(duì)比:C EPOW I QPON

10、1GEM Frameaes (Optional |ponnphyIEEE 6023TFSAM_LflJBPONGPON：-*5訓(xùn)4GPON (ITU-T Gjm)EPON (IEEEWJah j下行速率25；川 lbijv1230 Mbps上行逋率12S0fbp1250 Mbps分光比1:64.可擴(kuò) Rl:12U下行效率-92%,采用二NRZ擾碼開(kāi)銷(8%)-72%t 采用：8B/10B 編碼(20%) T開(kāi)銷及 前同步碼(辭討上行效率3叭采用；NRZ擾瑪開(kāi)縮(11%)思.采用：SB 10B 編碼(20%).開(kāi)筠 (12%)實(shí)際T祐帶2300 SIbps900Mbpi糞際上行簾1110 Mbp

11、s85OMbp&魁網(wǎng)戶實(shí)際 下杼帶3E2Djp(l:32).艾 Mbps (1:64)2S Mbps (1:32)運(yùn)營(yíng)、維護(hù) (OAM&P)E1(I必迄對(duì) ONT進(jìn)行全套FC AM (故峯配 送、計(jì)費(fèi)、性能、 安空性丿置理OAM可選且最低隕度 地畫持：ONT的歆障 捋示、環(huán)回和征路曲 測(cè)網(wǎng)絡(luò)棵護(hù)?0怦主干光纖保護(hù)創(chuàng)換未規(guī)定IBM傳輪和內(nèi)運(yùn)SNahve TDM摸式.保澤 TDM業(yè)務(wù)質(zhì)量電 路仿真可選電路仿直crro-TY.U13 或 MEF 或IETF)時(shí)坤同步光纖踐略檢 測(cè)OLS GJ84.2無(wú)1.7 10G-EPONIEEE 802.3 av 規(guī)定了 10Gb/s 下行、1Gb / s 上行

12、的非對(duì)稱模式 (10/1GBASE -PRX ) 和10Gb/s上下行對(duì)稱模式(10 GBASE - PR ) 兩種速率模式。SO2.3 ah: 1 Gbps downstream / 1 Gbps upstream丿 The first mmarcial FTTH tedinohgy with Gig白bit bandwidth deployed in the wcddOption 丄；1C Gbps downstream / 1 Gbps upstream# Proidtrkg moren主trzm bandwridth to support advancedTV services丁 CA

13、TV replace mentIPW jS0n*0c!M A-1-11 II * V I l-l 艮*上. *- |k VL i| * V 龍.: P ijk. 申llllllh HIT帚血IIIIIHIIH11 Gb/s, 1310nm|1260-1360nm1OG-1QGONUWGb.UZOnmm10G-1G iONU1G-tG QNU多點(diǎn)控制協(xié)議增補(bǔ)（數(shù)據(jù)鏈路層） OLT為不同類型的ONI打開(kāi)不同的發(fā)現(xiàn)窗口 10G 1G注冊(cè)采用不同的廣播 LLIDFTTH線路要求及傳輸指標(biāo)2.1 PON系統(tǒng)光鏈路損耗計(jì)算光路損耗=所有分光器插損值之和+光纖長(zhǎng)度（KM）*0.4+熔纖點(diǎn)數(shù)目*0.1+法蘭盤

14、個(gè)數(shù) *0.5 ONU接收側(cè)光功率=OLT發(fā)射光功率-光路損耗只有當(dāng)ONU接收側(cè)光功率 ONU最小接收光功率時(shí)，ONU才能正常工作。光鏈路中還要有一定的富余度：當(dāng)傳輸距離W5公里時(shí)，光纖富余度不少于1dB;當(dāng)傳輸距離w 10公里時(shí)，光纖富余度不少于2dB;當(dāng)傳輸距離10公里時(shí)，光纖富余度不少于3dB。2.2影響光通道衰耗的幾個(gè)因素ONTOU-ONT沾握頭光通道3價(jià)扌斗動(dòng)、及光通道的反射所導(dǎo)致的功率伏價(jià)光纖 克耗分光器光通退衰耗-73 LJEE光通道代 價(jià)（3KM ）書裕度活接頭擂 損（法蘭盤）光通道 固定宴 托1:128分光1:4+1:3228.2152dB8*05=435 J倒分光1:2+1

15、:322L21S2dB8*05-429.51：丈分光1:3217.81.52dB6*05=324.3以上圖為例進(jìn)行全徑路光功率計(jì)算，紅色點(diǎn)表示法蘭盤，光通道全長(zhǎng)3KM光纜共有4個(gè)熔接點(diǎn)。2.3各種分光器衰耗情況（實(shí)測(cè)）端口間最大差值測(cè)試工具1:23.4 dB0.4 dB光源光功率1:47.2 dB0,8 dB光源光功率1:810.7 dBL6dB光源光功率1 :1614.8 dB2.1 dB光源光功率1: 3217.8 dB2.4 dB光源光功率1 ;6421.0 dB27 dB理論值2.4兩種分光比的對(duì)比1 : 64光的幣預(yù)算充足.對(duì) 光網(wǎng)絡(luò)質(zhì)撤要求不箭刻. 支持5K阿以上覆蓋； 扌可采用一

16、級(jí)分光.降 低多簸勞光帶來(lái)的ffiRi # 毎PON口渣軌荷小 *站于咸對(duì)黃發(fā)賀沖擊；X增加主干光纖數(shù)儘； 増加OLTPON 口敬童 ,平斥F來(lái)増加成車21元Z黑端;也主z ateKJLTPON 口JS或光鏈超預(yù)算黑張，對(duì) 光網(wǎng)絡(luò)質(zhì)要求較高校 SS5KMULbM ； M只龍皋用二級(jí)分光， 19加多皺分光帶來(lái)的插損； -每P0柑口流負(fù)荷大沖擊；!/1 : 322.5盒式分光器采用小盒子封裝，可根據(jù)需求引出SCFCLC等不同的尾纖。2.6分光器的選擇目前FTTH小區(qū)一級(jí)分光一般采用 1： 32的分光器，二級(jí)分光一般采用 1： 2+1： 32/1 : 4+1: 16/1 : 8+1: 8的分光器組合

17、方式。在機(jī)房機(jī)柜中，為了便于固定，選用機(jī)架式分光器。在FTTH光交箱、光分線箱內(nèi)，為了節(jié)約托盤的位置，一般選用盒式分光器。對(duì)于新建小區(qū)，在計(jì)算分光器端口時(shí)，要有一定的余量，1個(gè)1： 64的分光器只能覆蓋6062戶，1： 32的分光器只能覆蓋 30戶。三、FTTH裝維標(biāo)準(zhǔn)3.1 FTTH 開(kāi)通必備工具FTTH裝機(jī)必備工具：1、 設(shè)備類：ONT（光貓）、FTTH光纜熱熔機(jī)、光源光功率計(jì)、紅光筆、手電筒、電鉆、 插排2、線路類：皮線光纜（根據(jù)裝機(jī)環(huán)境不同攜帶室內(nèi)或室外皮線光纜）、尾纖（FC-FCFC-SC）、法蘭（適配器）3、工具類：光纜切割刀、螺絲刀（一字/十字）、斜口鉗、米勒鉗子、皮線光纜開(kāi)撥器

18、、 酒精、脫脂棉、熱縮管、扎帶、魔術(shù)粘扣、鋼絲（穿線使用）、開(kāi)孔器、錘子、梯子4、標(biāo)記類：圓珠筆（非水性 /油性筆）、標(biāo)簽紙3.2 FTTH級(jí)分光組網(wǎng)FTTH一級(jí)分光：用戶與匯聚設(shè)備OLT之間只有1個(gè)分光器的組網(wǎng)方式被稱為一級(jí)分光。 一般將大分光比分光器（1： 32/1 : 64）安裝于FTTH覆蓋區(qū)域光纜交接箱中，通過(guò)束狀尾纖 （光纜）延伸至用戶樓宇安裝的光纖分線箱中。至用戶家中的皮線光纜通過(guò)與束狀尾纖連接（法蘭盤），再通過(guò)安裝于光交箱中的分光器匯聚后上聯(lián)至機(jī)房OLT設(shè)備。FTTH一級(jí)分光組網(wǎng)方式光衰耗相對(duì)較小，一般用于密集覆蓋區(qū)域，該分光方式網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)較少易于維護(hù)，用戶端口受限于光交箱至樓宇光纜數(shù)量。機(jī)房-光交箱（分光器）-樓宇分線箱-用戶一級(jí)分光方式示意圖：3.3 FTTH二級(jí)分光組網(wǎng)FTTH二級(jí)分光：用戶與匯聚設(shè)備 OLT之間存在2個(gè)及以上（非特殊情況下不建議存在兩個(gè)以上分光器）分光器的組網(wǎng)方式被稱為二級(jí)分光。一般將小分光比分