FTTH工程设计规范(电信培训)

FTTH工程设计规范中国电信集团公司广东省电信规划设计院有限公司2010年12月主要内容•相关标准体系•PON系统设计要点–系统组网–PON传输距离测算–带宽规划–网管系统•ODN设计要点–分光方式–活动连接头控制–光器件选择–光纤光缆选择–ODN链路衰减指标中国电信FTTX发展历程2005年2008年2009年2007年2006年2010年2011年及以后GPON试点EPON试点10G-EPON测试GPON规模应用10G-EPON商用XG-GPON商用EPON商用积极推进FTTB大力发展FTTH提出接入网转型思路EPONV1.0EPONV2.0EPONV2.1推动10G-EPON与XG-GPON融合EPON不断完善GPON谨慎论证相关标准体系•行业标准–YD/T5206《宽带光纤接入工程设计规范》已行成报批稿，预计2011年发布，和企业规范基本兼容（企业规范相关内容作了细化）•技术适用性–基于EPON、GPON–PON技术向10G-EPON、XG-PON等下一代PON技术发展演进时，基于现有规范建设的ODN基本是通用的–未来如采用WDMPON，需将目前采用的光功率分路器调整为光波长分路器，其余设施基本也是通用的•FTTH工程设计相关标准–本规范未提及的室外光/电缆线路部分应符合YD5102-2010《通信线路工程设计规范》相关条款的规定–本规范未提及的接入网设备安装部分应符合YD/T5139-2005《有线接入网设备安装工程设计规范》相关条款的规定主要内容•相关标准体系•PON系统设计要点–系统组网–PON传输距离测算–带宽规划–网管系统•ODN设计要点–分光方式–活动连接头控制–光器件选择–光纤光缆选择–ODN链路衰减指标ONU家庭公司/办公室楼宇SNIUNI基于PON的光纤接入网络核心网用户FTTHFTTOFTTBONUONUBRAS/SRIP城域网IPTV/全球眼业务平台Internet软交换/IMS平台CATV业务网络OLTBRAS/SRL2汇聚(可选)VOIP业务流IPTV业务流STM-1/E1BACBAC1×NTDM业务网络（SDH/DDN/FR/ATM）ODN1×N1×NWDM合波器互联网业务流GE/10GENT系统组网－PON系统在网络中的位置OLT相当于汇聚交换机OLT与ONU之间全程无源可选配置系统组网－OLT设置•OLT采用集中设置还是分散设置，技术不是主要考虑因素–通过合理控制活接头数量，OLT设置在端局、主干光节点可以保证PON的覆盖（按最大光分路比组网）•OLT相对集中设置的优缺点–便于集中管理–有利于后续ODN在线监测的推进–减少有源接入点数量，利于节能减排–增加光缆投资•OLT不宜普遍下移至小区接入点•不宜选择管道资源缺乏或光缆出入局困难的局站•随着光进铜退的不断深入实施，OLT集中设置的条件具备–旧设备（AG/DSLAM等）退网或下移改造，机房空间、供电条件具备–铜缆退网，管道资源具备，可重新规划建设光缆网中继光节点主干光节点配线光节点用户光节点主干光缆配线光缆引入光缆小区楼宇系统组网－ONU设置•FTTH应用的ONU主要有2种设备型态–SFU（单住户单元）网络侧接口以太网口数量POTS口数量EPON1（GE或者FE）0GPON1（GE或者FE）0OLTSFU家庭网关HGU-1HGU-2宽带上网电话STB宽带上网STB宽带上网电话STB•典型组网方式HGU-2为AP外置型，之前也称为PON上行定制终端主要用于改造场景编号网络侧接口用户侧接口以太网口数量POTS口数量WLAN口数量USB口数量HGU-1EPON4（FE）2（或1）1（或2）1GPON4（FE）2（或1）1（或2）1HGU-2EPON4（或2）（FE）2（或1）00GPON4（或2）（FE）2（或1）00－HGU（家庭网关单元）电话手提手提手提AP系统组网－最终承载业务与PON系统的结构及配置关系•经营者应首先确定PON系统最终承载业务的目标–基于“共建共享”、“三网融合”的相关政策，以是否考虑承载CATV业务来确定PON系统的结构及配置•PON系统承载业务的目标可分为下面三种：–不考虑承载CATV业务，PON系统的结构及配置见图2.1–建设初期就需要承载CATV业务，PON系统的结构及配置见图2.2–需考虑有需要时能改造为能承载CATV业务，PON系统的结构及配置见图3图2.1不考虑承载CATV业务的PON系统的结构及配置ONUONUOLTODN家庭公司/办公室楼宇家庭/楼宇/办公室TDM业务网络IP/以太业务网络SNIUNI宽带光纤接入网络业务网用户FTTHFTTOFTTB/CFTTCabONTONTNTNT金属线/无线金属线/无线ODN不需要考虑波分/复用器设置的影响图2.2-1建设初期就需要承载CATV业务的PON系统的结构承载CATV的1550nm的波分/复用器设置在设备内•ODN不需要考虑波分/复用器设置的影响•ODN需要按承载CATV考虑回波损耗的要求ONUONUOLTODN家庭公司/办公室楼宇家庭/楼宇/办公室CATV业务网络TDM业务网络IP/以太业务网络SNIUNI宽带光纤接入网络业务网用户FTTHFTTOFTTB/CFTTCabONTONTNTNT金属线/无线金属线/无线图2.2-2建设初期就需要承载CATV业务的PON系统的配置TxRxTx无源光分路器TxRxWF2RxWF1ONU/ONTOLTS/RR/SODNCATV业务CATV业务1D2DU1D2DU(1550nm)(1550nm)1D：第1下行工作波长2D：第2下行工作波长：上行工作波长UWF1：波分复用/光合波功能器WF2：波分复用/光分路器承载CATV的1550nm的波分/复用器设置在设备内图2.3-1需要时能改造为能承载CATV业务的PON系统的结构ONUOLTODN家庭公司/办公室楼宇CATV业务网络TDM业务网络IP/以太业务网络SNIUNI基于PON的光纤接入网络业务网用户FTTHFTTOFTTBONTONTNT承载CATV的1550nm的波分/复用器设置在ODN内图2.3-2需要时能改造为能承载CATV业务的PON系统的配置接入网系统管理功能NMIOLTNEONUNEWDM合波器NESNUNISNIWDM分波器S/RR/SODNIFPONIFPONV参考点A点B点NMI：网络管理接口SN：业务节点功能WDM：波分复用模块NE：位于OLT和ONU处使用第三波的网络单元（可内置于ONU）S：光发送参考点R：光接收参考点V：与业务节点间的参考点T：与用户终端间的参考点IFPON：PON专用接口无源光分路器注：1、ODN中的无源光分路器可以是一个或多个光分路器的级联；2、如果不承载CATV业务，则不需要WDM合波/分波器，也不需要A、B两个参考点。ONU家庭网关a参考点1550nm独立波长承载1550nm独立波长承载WDM分波器及RF接口一般集成在ONU设备内系统组网－PON系统内部组网•FTTH应用模式ONU设备不宜与FTTB应用模式ONU设备接入同一个PON树•对于FTTH应用，宜采用支持较大分光比的光模块进行组网(建议OLT分开）–对于EPON系统，宜采用PX20+光模块。–对于GPON系统，宜采用不低于ClassB+等级的光模块。•对于同一PON技术的FTTH应用，异厂商OLT与ONU在条件成熟时（可实现数据、语音、软件升级、告警等方面的互通）可进行组网•EPON、GPON可共OLT平台（技术成面可以实现，不建议使用）OLTGPON(ClassB+)EPON(PX20)EPON(PX20+)GPON(ClassC+)1×321×641×641×128FTTHONU不推荐积极引入不推荐FTTHONUFTTBONUOLTOLTPON传输距离测算－公式FcWDMcAMANAILPLM光纤线路（含固定接头）衰减系数OLTONUONUS/RODFOLTR/S光链路光交接箱光分路器光终端箱/分纤箱活动连接器活动连接器WDM分波器WDM合波器PON系统R/S-S/R最大允许通道插损OLT-单个ONU之间所有光分路器插损之和单个活动连接器的损耗WDM模块的插损（CATV用，）OLT－ONU传输距离OLT-单个ONU之间活接头数量WDM模块数量线路维护余量存在模场直径不匹配的光纤连接等引入的附加损耗PON传输距离测算－相关参数传输距离（km）线路维护余量取值（dB）L≤5≥15＜L≤10≥2＞10≥3光分路器规格插入损耗典型值（dB）1×23.91×47.21×810.51×1613.81×3217.11×6420.11×12823.7技术光模块类型最大允许插损(dB)EPONPX20（光模块）上行/下行：24/23.5PX20+上行/下行：28/28OLT侧PX20ONU侧PX20+上行/下行：25/27OLT侧PX20+ONU侧PX20上行/下行：27/24.5GPONClassB+上行/下行：28/28ClassC+上行/下行：32/32•线路维护余量•PON系统最大允许通路插损•活接头连接损耗：0.5dB/个•附加损耗–G.652D光纤与模场直径不匹配的G.657B光纤连接时可取0.2dB/连接点•光纤衰减系数（含固定接头）•1×N光分路器插损（2×N增加0.3dB）波长窗口光纤线路衰减系数（dB/km）1310nm0.38（光纤带光纤0.4）1490nm0.26（光纤带光纤0.28）1550nm0.25（光纤带光纤0.27）•WDM合波器/分波器插损根据实际参数取定PON传输距离测算－参考距离34567891011一级分光7.256.55.75543.252.51.751二级分光6.55.54.75432.251.50.75-一级分光98.257.56.755.754.7543.252.5二级分光7.56.755.88543.252.51.750.88一级分光987.256.55.54.7543.252.5二级分光87.26.255.54.753.8832.251.25一级分光9.88.87.86.85.84.83.82.81.8二级分光8.67.66.65.64.63.62.61.60.664一级分光3.82.81.80.8-----一级分光98.257.56.755.754.7543.252.5二级分光7.56.755.88543.252.51.750.88一级分光9.758.7587.256.255.54.753.753二级分光8.757.7576.255.254.53.752.752EPON(OLT:PX20+/ONU:PX20)64128GPON(classB+)GPON(classC+)3264EPON(PX20+)32EPON(OLT:PX20/ONU:PX20+)活接头个数光分路数EPON(PX20)32•按PON系统支持的最大光分路比进行组网，在OLT覆盖范围5km左右时，OLT至单个ONU之间的活接头数量不应超过7个•不考虑CATV业务承载、光链路保护、附加损耗，典型传输距离如下：•对于CATV业务的承载，不仅要考虑WDM模块引入的插损对PON系统传输距离的影响，还要考虑ODN链路的损耗是否满足CATV系统承载需求PON传输距离－影响因素•PON系统R/S-S/R最大允许通道插损(可选择)•OLT－单个ONU之间活接头数量(可控制)•OLT－单个ONU之间所有光分路器插损之和(可选择/控制)•承载CATV的第三波WDM模块的插损(可选择)•线路维护余量(可选择)•模场直径不匹配的光纤连接等引入的附加损耗(可避免)•光纤线路（含固定接头）衰减系数(可选择)•选择R/S-S/R间有较大允许通道插损的PON设备•选择/控制恰当的光分路器光分路比，正确处理光分路比与传输距离和合路段光纤数量关系–光分路比减少一半，插损减小3dB，传输距离可扩展7km多–光分路比减少一半，合路段光纤所需数量增加一倍•选择承载CATV的第三波WDM设置在设备内的方法，减小ODN设计和维护的麻烦•选择