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1、GPON接入工程设计浅谈,综合院五所 王献森2009年7月,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设置三、工程设计实例,ODN定义,光纤分配点,光纤接入点,OLT机房,主干光缆,配线光缆,入户光缆,用户端,冷结子/光终端面板/尾纤,光缆接头盒,ODN,ODN (Optical Distribution Network) 为OLT(optical line terminal)与ONT（Optical Network Terminal）之间无源光网络及相关配套设备，包括：光缆、尾纤、ODF、配线箱、光分离器、连接器、插座及其他配套元器件等,ODN在
2、FTTX中的位置,住宅,IPTV/CATV,分光器,FE/GE/E1/WLAN,商业用户,ONT,分光器,VOICE,VIDEO/CATV,FE/WLAN,IPTV,GE/10GE,OLT,GE,SFU,MTU/SBU,FTTO/FTTB+LAN,FTTH,Internet,软交换,分光器,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设置三、工程设计实例,分光器设置分光器定义,分光器是一种无源器件，它们不需要外部能量，只要有输入光即可。分光器由入射和出射狭缝、反射镜和色散元件组成，其作用是将所需要的共振吸收线分离出来。 分光器带有一个上行光接口，若干
3、下行光接口。从上行光接口过来的光信号被分配到所有的下行光接口传输出去，从下行光接口过来的光信号被分配到唯一的上行光接口传输出去。,1：2分光器制造方法：,分光器设置分光器类型,特点及介绍,功率可不安比例分配；插入损耗较大；外形尺寸较大；对波长敏感度高。,安装于室内综合机柜，尺寸可根据要求定做。,安装于室内ODF架或室外交接箱，尺寸可根据要求定做,安装于室内墙壁上，尺寸可根据要求定做。,安装于户外弱电井内或通信杆上。,分光器出口引出的尾纤长度较长，带有FC/SC接口。宜适用于分光器设置在光配点时，如楼内弱电间、光交接箱。,分光器出口引出的尾纤直接熔接在自带的FC/SC端口上。宜适用于分光器设置在
4、机房内时，如OLT局房,功率均分 ；插入损耗较小；外形尺寸较小；对波长敏感度低。,分光器设置分光方式,一级分光,两级分光,OLT,CO,一级分光器,二级分光器,OLT,一级分光比较容易测试和维护，同时光功率衰减比较少一级分光结构，分光器的利用率比较高，节点少，成本相对低 两级分光节省配线段光缆，网络的灵活性、可扩展性较好尽量采用一级分光，在用户比较分散、有灵活扩展需要的场景可考虑采用两级分光，不采用多级分光基于GPON技术的FTTx系统，其ODN宜采用均匀分光方式,MDU,ONU,MDU,ONU,分光器,分光器设置位置设置,汇聚机房,OLT,城域光缆,基站/光交,城域光缆,分光器,FTTH,L
5、AN,ONU,ONU,FTTB/C,接入光缆,1：分光器与OLT同机房部署优点：至每个用户端都有独立的光缆链路，便于维护管理。缺点：占用主干光缆、配线光缆数量多，投资较大。适用场景：区域内用户数量较少，零散分布且OLT至用户距离较近。,2：分光器部署在OLT和ONU之间的基站、光交等位置，覆盖一个片区优点：节省主干光缆数量，可灵活配线。缺点：占用配线光缆数量较多。适用场景：用户规模较小，片区集中。如：一般小区、商业区、开发区。,3：分光器设置在小区机房、小区内光交或大楼内。优点：节省主干、配线光缆数量，灵活进楼楼内或小区内用户配线。缺点：不利用维护和管理，不能充分利用PON口资源。适用场景：高
6、层商务楼或密集型住宅小区。,汇聚机房,FTTH,LAN,ONU,ONU,FTTB/C,城域光缆,接入光缆,光交/小区机房/竖井/楼道,OLT,分光器,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设置三、工程设计实例,ODN衰耗计算,ODN光通道模型：,ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 参考点之间的光衰减。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。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行ODN光通道衰减核算， 使其符合系统设备OLT 和ONU PON口的光功率预算要求。,光分路器衰耗
7、：,光分路器插入损耗典型值,一般按3.5n（分光比表示为2的n次方）估算衰耗值,光纤衰耗系数 ：,ODN衰耗计算,上行（ONU-OLT，1310nm）：0.4 dB/km 下行（OLT-ONU，1490nm）：0.3 dB/km,活动连接头损耗 ：,每个活接头连接损耗为0.5dB,光缆线路富余度 ：,传输距离10km，取3dB,光纤衰耗系数传输距离 + 光分路器插损 + 活动连接头损耗 + 光缆线路富余度光通道代价 GPON R/S-S/R 点允许的最大衰耗,ODN衰耗应满足下面公式 ：,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 典型布线方案 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设置
8、三、工程设计实例,保护方式,包括骨干光纤冗余保护、 OLT PON口骨干光纤冗余保护和全保护三种方式：,1、骨干光纤冗余保护： OLT采用单个PON端口，PON口处内置12光开关，采用2:N 光分路器，在分路器和OLT之间建立2 条独立的、互相备份的光纤链路，由OLT检测线路状态，一旦主用光纤链路发生故障，切换至备用光纤链路 。,光纤保护倒换：骨干光纤冗余,2、OLT PON 口、骨干光纤冗余保护 ： OLT采用两个PON端口，备用的PON端口处于冷备用状态，采用2:N 光分路器，在分路器和OLT之间建立2 条独立的、互相备份的光纤链路，由OLT检测线路状态、OLTPON端口状态，一旦主用光纤
9、链路发生故障，由OLT完成倒换。,光纤保护倒换：OLT PON 口冗余,保护方式,3、全保护 ： OLT采用两个PON端口，均处于工作状态；ONU的PON端口前内置12光开关；采用2个1:N光分路器，在ONU和OLT之间建立2 条独立的、互相备份的光纤链路；由ONU检测线路状态，一旦主用光纤链路发生故障，由ONU完成倒换。,保护方式,光纤保护倒换：全保护,由于GPON的全光纤保护网络结构复杂，造价也较高，尤其需要光交接网、大量甚至冗余的光缆资源作为支撑，目前在上海移动推广的难度大，不建议大量应用。对于GPON接入的重要客户业务，建议采用第2种方式PON口、骨干光纤保护；对于普通用户，一般不考虑
10、系统保护 ；,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 典型布线方案 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设计三、工程设计实例,终端网元设计,几种ONU(Optical Network Unit)的名词解释： MDU:Multiple Dwelling Unit 多住户单元，指具有交换功能含有多个以太网接口的ONU； SFU:Single Family Unit单个家庭用户单元，指在家庭用户中使用的ONU； SBU:Single Business Unit单个商业用户单元，指在单个商业用户中使用的ONU；,终端网元设计,商务楼ONU设置建议,注：当楼层面积较大，FTTB模式水平布线的
11、最大距离接近100米时，建议每层部署1台MDU。,终端网元设计,小区楼宇ONU设置建议,注：由于住宅楼层高较低，楼层面积较小 ，单个MDU的覆盖楼层相应增加。MDU的设置主要考虑五类线的布放距离。,主要内容,一、ODN设计 ODN的定义 分光器设置 典型布线方案 ODN衰耗计算 保护方式二、终端网元设计三、工程设计实例,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,方案概况： 本方案为上海信息技术大厦综合业务接入方案，采用GPON技术实现信息技术大厦的FTTO和FTTB+LAN混合接入。,上海信息技术大厦位于杨浦区江浦路、控江路路口，为一幢30层的甲级写字楼。大厦已装修为高级商务用房，目前入驻率已
12、达81%，吸引了一批大型企业入驻。大楼每层面积1500平方，每层8个用户，整栋大厦约240个用户。,楼宇概况：,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,用户需求预测及业务发展模式：,说明：1、本方案为FTTO和FTTB+LAN混合接入方案，根据市场渗透率和FTTO/FTTB的比例估算本次接入需考虑的用户数量。2、网通已完成信息技术大厦的全业务接入覆盖，从市场角度考虑出发，本方案选取低方案的用户数量。,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,杨浦23环STM-64 MSP,新双辽汇聚点,FE,GPON OLT,OSN 35OO,信息技术大厦10楼机房,分光器,待定,新双辽,2：32,23层,
13、MDU,18层,MDU,13层,MDU,8层,MDU,3层,MDU,28层,MDU,四平,长岭,七纺,纺科,海运,临潼,新上手,系统结构图：,万荣,浦东,一级分光；分路比：2:32业务类型：internent、企业VPN互联、IP电话及视频会议和广播等等业务接口：FE、POTS,OLT至分光器路由,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,说明： 本工程一级分光器设置在信息技术大厦室内覆盖机房内，OLT设置在新双辽汇聚点；GPON系统的保护方式采用PON口、骨干光纤保护方式；OLT至分光器的第一路由为利旧光缆（经过五环大厦跳纤），第二路由为新建光缆路由。,2.0km,1.5km,光缆路由示意图
14、,纤芯分配图,配纤说明： 从10室内覆盖机房引出1根24芯光缆，沿信息技术大厦楼内弱电槽道布放至8F成端12芯，从3F布放1条12芯与8F预留12芯熔接；再从10机房引出2根24芯光缆，沿大厦楼内弱点槽到分别布放至13F、23F，分别成端12芯，从28F布放1条12芯光缆至23F预留12芯熔接；从18F布放1条12芯光缆与13楼预留12芯熔接。共需敷设12芯光缆200米，24芯300米，需安装144芯ODF架1架。,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,商务楼宇布线方案,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,分光器纤芯连接示意图：,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,ODN光通道衰耗核算：,第一路由活接头示意图：,本工程OLT设备选用华为MA5680T，发光功率1.55db，接收灵敏度-28db；本工程MDU设备选用华为MA5620G，发光功率0.55db，接收灵敏度-28db；光通道代价为1db，则GPON系统S/R间允许最大衰耗为：上行（ONU-OLT）为27.5db；下行（OLT-ONU）为28.5db,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,分光器的选型和设置：,分光比 ：2：32制造工艺：平面光波导分路器PLC型连接类型：连接器型分光器（FC接头）安装方式：壁挂式,分光器安装位置,分光器,连接器型FC接头,
