中国电信光纤到户(FTTH)工程设计规范(标准版)

中国电信光纤到户(FTTH)工程设计规范1.0.1为适应通信网发展的需要，加强光纤到户（FTTH）工程建设管理，提高工程设计质量，编制制定本规范。1.0.2本规范作为中国电信基于EPON技术的光纤到户（FTTH）工程设计依据适用于中国电信光纤到户(FTTH)、光纤到桌面、光纤到办公室(FTTO)等采用PON技术的光缆线路的新建、扩建、改建工程。1.0.3本规范规定了EPON系统的架构、无源光器件的性能指标要求，并对ODN的拓扑结构，以及ODN设计原则等提出了要求和建议。1.0.4本规范涉及的无源光网络系统及各项参数适合于符合IEEE802.3ah标准的EPON系统。1.0.5无源光网络中的光缆线路设计应统筹考虑，网络应具有安全性、灵活性，应与通信业务的发展相适应，并做到适度超前。1.0.6工程中应选用通过入网检验的产品。1.0.7为了充分发挥无源光网络(PON)的效益，便于日常维护，在网络建设的同时应建立相应的维护管理系统。1.0.8本规范与国家有关现行体制、标准和规范有矛盾时，应以国家体制、标准为准。1、总则3、术语和定义2、引用标准4、缩略语5、无源光网络系统架构5.1网络参考模型以太网无源光网络(EPON)是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网，其典型拓扑结构为树型或星型，由网络侧的OLT、光分配网(ODN)和用户侧的ONU组成，如图1所示，图2为EPON协议分层和OSI参考模型间的关系根据ONU摆放的位置，EPON系统可能的应用包括FTTH、FTTO、FTTB、FTTC等场合ONU1ONU2ONUnOLTSNIS/RR/SUNI光分配网（ODN）局端用户端OBD图1EPON系统参考模型图2EPON协议分层和OSI参考模型间的关系5.2PON系统对ODN的基本要求5.2.1PON系统信号传送方式PON系统采用单纤双向方式。上行使用1310nm波长，下行使用1490nm波长。当采用波分复用方式提供CATV业务时，下行增加使用1550nm波长。在下行方向(OLT到ONU)，OLT发送的信号通过一个1:N(或2:N)的光分路器(或几个分路器的级联)到达各个ONU；在上行方向(ONU到OLT)，各ONU根据OLT指定的时间发送信息。ONU发送的信号只会到达OLT，而不会到达其他ONU。5.2.2PON系统对光分配网ODN的基本要求ODN所采用的光纤为G.652单模光纤，其上下行光链路的衰减值应不大于表1要求。表1最大光链路衰减值参考表EPON工作原理－下行采用802.3帧广播数据的导出通过帧前导码中的LLID识别64字节GATE信息来分配带宽EPON工作原理－上行由MPCP协议完成上行流的控制管理发送由64字节的REPORT信息报告ONU状态，请求带宽加密问题5.3POP系统的保护PON系统的保护包括馈线光纤保护、OLT保护和全保护三种方式。在OLT和ONU设备支持的前提下，可以根据实际需要采用相应的保护方式。对于普通用户，一般不考虑系统保护。全保护的成本较高，宜只对重要用户采用。5.3.1馈线光纤保护如图3所示，馈线光纤保护就是采用1:N或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，一旦主用馈线光纤发生故障，通过人工改接的方式，在备用光纤链路可用的情况下切换至备用光纤的保护方式。ONU1OLTONU2ONUn图3.馈线光纤保护方式1:N分光器备用光纤5.3.2OLT保护如图4所示，OLT保护就是采用2:N的光分路器，在分路器和2个互为备份的OLT之间建立2条独立的光纤链路，一旦主用馈线光纤或OLT发生故障，在备用光纤链路和备用OLT可用的情况下自动切换至备用OLT的保护方式。ONU1OLT0OLT1ONU2ONUn图4.OLT保护方式2:N分光器5.3.3全保护如图5所示，全保护就是PON系统对OLT、ODN、ONU均提供备份的保护方式，可采用互为热备份方式。图5.全保护方式ONU10OLT0OLT1ONU20ONUn12x1:N分光器ONU11ONU21ONUn05.4光分配网(ODN)组成和基本功能5.4.1光分配网定界如图1所示，光分配网（ODN）位于OLT和ONU之间，其定界接口为紧靠OLT的光连接器后的S/R参考点和ONU光连接器前R/S参考点。ONU1ONU2ONUnOLTSNIS/RR/SUNI光分配网（ODN）局端用户端OBD5.4.2光分配网（ODN）组成从网络结构来看，光分配网由馈线光纤、光分路器和支线组成，它们分别由不同的无源光器件组成，主要的无源光器件有：1）单模光纤；2）光分路器（OBD）；3）光纤连接器，包括活动连接器和冷接子。5.4.3光分配网（ODN）的基本功能光分配网（ODN）将一个光线路终端（OLT）和多个光网络单元（ONU）连接起来，提供光信号的双向传输。6、EPON设备配置要求6.1业务承载能力EPON系统应支持的业务类型包括IP数据业务，可选支持VOIP业务、TDM业务和CATV业务。其中TDM业务包括E1数据专线业务n×64kbit/s数据专线业务。6.2设备接口要求6.2.1SNI接口和UNI接口要求1）OLT设备的SNI接口必须支持GE接口，可选支持10/100BASE-T接口。当EPON提供TDM数据专线业务时，SNI应支持E1接口。EPON系统如果提供语音业务，必须支持VoIP方式。2）ONU设备的UNI接口必须支持10/100BAST-T接口，可选GE接口。当EPON设备提供TDM数据专线业务时，ONU设备的UNI接口应支持E1接口。当EPON设备提供语音业务时，VoIP业务由ONU实现语音的分组化，应采用SIP协议或者H.248协议。ONU设备的UNI接口必须支持Z接口或Za接口。6.2.2SNI接口和UNI接口类型1）GE接口GE接口包括1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-T接口，应符合IEEE802.3-2002规定；2）10/1000BASE-T接口10/1000BASE-T接口应符合IEEE802.3-2002规定；3）E1接口E1接口应符合GB7611-2001的规定；4）Z接口Z接口应符合YD/T1054-200010.1.1节的规定；5）Za接口Za接口应符合YD/T1054-200010.1.2节的规定；6）H.248协议EPON系统实现H.248协议应符合YD/T1292-2003的规定；7）SIP协议EPON系统实现SIP协议应符合IETFRFC3435和《中国电信SIP网关控制协议规范》的规定。10/306.2.3PON接口基本要求PON接口应符合IEEE802.3ah。其物理接口应采用1000BASE-PX20，其特性为：1）1000BASE-PX20为点到多点的光纤传输；2）1000BASE-PX20上下行方向使用同一根光纤。1000BASE-PX20-U为上行方向，由ONU至OLT，使用1310nm标称波长；1000BASE-PX20-D为下行方向，由OLT至ONU，使用1490nm标称波长；3）在单模光纤上，1000BASE-PX20以1000Mbps速率，分路比为1:32，最大传输距离不小于20km；4）信号编码方式为8B/10B；5）在物理层业务接口上，误码率小于等于10-12。6.3业务承载方式和性能指标要求6.3.1TDM业务承载方式EPON系统承载数据专线业务（2048kbit/s或n×64kbit/s）时，推荐采用采用IETF的PWE3方式。6.3.2TDM业务性能指标要求1）电路方式的N×64kbit/s数字连接及2048kbit/s通道的性能指标；a、误比特率在正常工作条件下，测试时间24小时，设备的N×64kbit/s数字连接及2048kbit/s通道的误码率为0；b、传输时延在正常工作条件下，从用户侧设备接口到网络侧接口的N×64kbit/s数字连接及2048kbit/s通道的传输时延＜1.5ms；c、抖动传递特性E1接口的抖动传递特性应满足图6和表2的规范。X-XG(dB)f0f5f6f7F图6E1接口抖动传递特性表2E1接口抖动传递参数接口速率频率增益dB(kb/s)F0(Hz)F5(Hz)f6(Hz)F7(Hz)X(dB)－X(dB)2048*40400/0.5-19.5注：“*”值由设备供应商提供，但f0频率应不大于20Hz。6.3.3VoIP的性能指标当EPON系统采用VoIP方式承载语音业务时，应满足以下性能指标要求：1）语音编码动态切换时间＜60ms。2）IAS应具有80ms缓冲存储能力，以保证不发生语音断续和抖动。3）语音的客观评定网络条件很好时，PSQM的平均值＜1.5网络条件较差时（丢包率=1%，抖动=20ms，时延100ms），PSQM的平均值＜1.8网络条件恶劣时（丢包率=5%，抖动=60ms，时延400ms），PSQM的平均值＜2.04）语音的主观评定网络条件很好时，MOS的平均值＞4.0网络条件较差时（丢包率=1%，抖动=20ms，时延100ms），MOS的平均值＞3.5网络条件恶劣时（丢包率=5%，抖动=60ms，时延400ms），MOS的平均值＞3.05）编码率对于G.792a，要求编码率＜18kbit/s对于G.723.1，要求G.723.1(5.3节)＜18kbit/s，G.723.1(7.3节)＜15kbit/s6）时延指标（环回延时）VoIP的延时包括编解码时延、收端输入缓冲时延和内部队列时延等。采用G729a编码时，环回延时＜150ms采用G723.1编码时，环回延时＜150ms6.3.4吞吐量性能指标网络在传送512Byte数据包时下行吞吐量应不小于960Mb/s上行吞吐量应不小于900Mb/s。6.3.5长期丢包率性能指标24小时下行无丢包，上行丢包率不大于10-8。6.4功能要求6.4.1动态带宽分配为了提高系统带宽利用率，OLT应采用动态带宽分配机制（DBA）,根据LLID分配带宽授权，最小带宽分配颗粒不应大于256kbit/s。6.4.2业务QoS保证EPON系统应能区分不同类型业务的优先级，上行方向应能根据SLA协议保证高优先级业务的QoS，下行方向支持带宽控制功能，最小带宽分配粒度不应大于1Mbits。6.4.3加密功能。EPON系统采用标准的以太网帧结构，恶意用户很容易截获系统开销信息和其它用户的信息，存在安全隐患，应对用户信息进行加密，其中下行方向应支持加密功能，上行方向可选支持。加密协议应符合《中国电信EPON设备技术要求V1.3》规定的三重搅动功能要求。6.4.4ONU认证EPON系统应具有基于ONU的MAC地址对ONU进行认证的能力，应拒绝非法ONU的接入。6.4.5VLAN功能EPON系统应支持IEEE802.1Q协议，应支持按照端口划分VLAN，支持按照MAC地址划分VLAN，可选支持VLAN嵌套功能。6.4.6三层路由功能OLT应具有三层路由功能，应支持RIP、OSPF、BGP等网络路由协议。6.4.7帧过滤功能EPON系统应支持基于端口或MAC地址的Ethernet数据帧过滤。6.4.8广播/组播帧抑制功能EPON系统应支持对广播帧和组播帧的抑制功能。6.4.9二层隔离功能EPON系统应实现各ONU之间的二层隔离。6.4.10生成树当OLT支持多个GE或10/100BaseTSNI接口时，应支持符合IEEE802.1D规定的生成树协议。6.4.11组播功能在FTTH网络结构中，EPON系统的组播功能应符合《中国电信EPON设备技术要求V1.3》的规定，包括2种组播控制方式：IGMPsnooping方式和动态可控组播方式。IGMP功能版本不低于IGMPVersion2。6.4.12用户认证功能（可选）在FTTH网络结构中，EPON系统可选支持PPPoE或802.1x认证方式。6.4.13ONU掉电通知功能（可选）ONU应具有将自身掉电事件通知OLT的能力。6.4.14光纤保护倒换功能（可选）为了提高网络可靠性和生存性，可在EPON系统中采用光