1ch1-FTTH概论(讲师)

光接入网网络建设岗位技能培训2015年1月1目录FTTH概论接入光缆网整体规划FTTH组网模式ODN光器件基础知识FTTH布线工艺及规范FTTH工程施工验收规范2FTTH概述3内容1.光纤通信基础知识2.PON网络简介3.PON网络主要技术指标和设备简介45光通信基本概念光纤通信是用光做信息的载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。特点：光电转换优点：带宽大,中继距离长缺点：成本较高,连接复杂光是一种电磁波可见光波长350nm～750nm目前光纤通信所用的波长800nm～1600nm电脉冲输出光脉冲光脉冲电脉冲输入光/电转换电/光转换信源系统信宿系统光通信系统光纤通信的特点——优越性通信容量大——以光纤为传输媒介，光波为载波，具有很高的频率（约1014Hz）传输距离长——光纤具有极低的传输衰耗系数，配以适当的光发送和接收设备可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆、微波等根本无法与之比拟的。保密性能好——光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光泄露出去。适应能力强——光纤基材为玻璃，无金属辅件的光缆可以在强电场环境下工作，不受电磁场干扰；光纤的抗腐蚀能力很强，可以在具有有害气体环境下工作；光纤还具有优良的抗核辐射能力。体积小、重量轻、便于施工维护——光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底敷设和架空。原材料来源丰富，价格低廉——制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅既石英砂，在大自然中几乎是取之不尽、用之不竭，规模生产后价格低廉，替代铜缆以后，可节省有色金属资源。66光纤通信的特点——缺点质地脆，机械强度差——光纤外围需要大量的辅村以弥补这一缺点，提高了施工工艺要求。光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术——对光纤的断续操作其实是对纤芯的一项精细化操作，已经超出了人的手眼可以直接操作的范畴，必须借助一定的工具和设备，采用特殊的操作手段。分路、耦合不灵活——，非工厂环境下难以实施。此外，由于光纤本身的物理特性，需要对光纤的分路、耦合设计额外的接口单元。光纤光缆的弯曲半径不能过小——光在纤芯中是以全反射的方式进行传播，光纤光缆弯曲半径过小将破环全反射条件，使得光能量泄露，造成光信号大幅衰减甚至通信中断。7788光纤的基本结构及组成光纤主要由纤芯、包层、涂敷层组成。纤芯的作用是传导光波。包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。纤芯和包层均由石英材料构成.涂敷层的作用是保护光纤丌受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它一般采用环氧树脂或硅橡胶。光纤的组成结构单模光纤尺寸多模光纤尺寸899光纤导光原理折射定理：n1sinθ1=n2sinθ2只有当光从折射率大的介质射入折射率小的介质时，即n1n2时，才能产生全反射。例如，当光从玻璃射入空气时能产生全反射；而当光从折射率小的空气射入折射率大的玻璃时，就丌可能产生全反射。普通光纤是在纤芯材料（SiO2）中掺杂少量的Ge，使得纤芯的折射率略微高出包层的折射率，满足光的全反射条件。91010光纤的损耗不接入网工程建设最为相关的主要是：弯曲损耗：建设规范化、人员相关知识水平和责任心；接续损耗：施工仪器及设备，人员技能；OH根离子吸收：注意光纤的应用环境，尤其注意阻水及防潮；G.652光纤弯曲半径丌得小于30mm；G.657A1光纤最小推荐的弯曲半径为10mm;G.657A2光纤最小推荐弯曲半径为7.5mm；1011按纤芯和包层材料划分•石英光纤（二氧化硅SiO2）•塑料光纤按光纤折射率分布特点分•突变型光纤（SI）•渐变型光纤（GI）传输总模数•单模光纤（SM）9um,125um•多模光纤（MM）50/62.5um,125um按阻燃等级分：低烟无卤、PVC铠装和非铠装单芯、多芯室外，室内0rnn1n2SI0rnn1n2GISMMMPON技术用的是单模光纤光纤的分类接入网使用光纤的类别ITU-TG.652光纤G.652光纤称为非色散移位光纤，又称为1310nm波长性能最佳的单模光纤，是目前广泛应用的常规单模光纤。G.652光纤适用和1550nm窗口工作。在1310nm波长工作时，理论色散值为零；在1550nm波长工作时，传输损耗最小，但色散系数较大。G.652的最小弯曲半径推荐为30mm。G.652C、D两个子类光纤又称为全波长光纤，可以在1260～1625nm的宽波长范围内工作，满足PON系统的要求。由于在链路偏振模色散上G.652D比G.652C光纤指标更好，满足波分复用的需要，且光纤的制造成本增加丌多，因此目前基本采用G.652D光纤。12光纤参数单位G.652AG.652BG.652CG.652D模场直径（1310nm）μm(8.6-9.5)±0.5包成直径μm125±1纤芯同芯度差μm≤0.6包层不圆度%≤1光缆截止波长nm≤1260筛选应力Gpa≥0.69宏弯损耗1550nmdB≤0.11625nmdB≤0.1≤0.1≤0.1色散系数λ0minnm1300nmλ0maxnm1324nm零色散斜率S0maxps/nm2*km0.092光缆参数衰减系数最大值1310nmdB/km0.350.350.350.351550nm0.220.220.220.221625nm0.240.240.24PMDQM=20段，Q=0.01%ps/km1/20.50.20.50.2G.652单模光纤G.652单模光纤的主要技术性能13ITU-TG.657光纤G.657光纤称为接入网使用的弯曲损耗丌敏感的单模光纤，主要是为了满足接入网和用户网线路的需要于近年来开发应用的。根据G.657标准，光纤的弯曲半径可达5～10mm，实际施工中光纤的弯曲半径一般会大于该类光纤的最小弯曲半径，G.657标准的光纤提高了光纤的抗老化能力，降低了FTTx的维护成本。2009年10月ITU-TSG15对G.657光纤的分类建议有了新的规定：按不G.652D是否兼容和弯曲等级2个原则将G.657划分为G.657A1、G.657A2、G.657B2和G.657B3四个子类。G.657A1和G.657A2类光纤使用不O、E、S、C和L波段（1260nm～1625nm），满足G.652D类光纤的全部传输特性，可不现网存在的大量G.652D类光纤实现完全平滑对接，目前蝶形引入光缆基本采用G.657A2类光纤。G.657A1的最小弯曲半径推荐为10mm，G.657A2的最小弯曲半径推荐为7.5mm。G.657B2和G.657B3类光纤适用于室内短距离的通信传输，工作波长在1310nm、1550nm和1625nm。丌要求不G.652D光纤兼容，允许更小的模场直径、更大的衰减系数以及特殊的光纤结构等。G.657B2的最小弯曲半径推荐为7.5mm、G.657B3的最小弯曲半径推荐为5mm。接入网使用光纤的类别14G.657光纤又称弯曲不敏感光纤，其最主要的特性是具有优异的耐弯曲特性。按照是否与G.652光纤兼容的原则，G.657光纤划分成了A、B两大类光纤，同时按照最小可弯曲半径的原则，将弯曲等级分为1，2，3三个等级。ITU-TG.657（2009）A类B类(要求与G.652完全兼容)(不要求与G.652完全兼容)弯曲等级1（最小弯曲半径10mm）G.657.A1--弯曲等级2（最小弯曲半径7.5mm）G.657.A2G.657.B2弯曲等级3（最小弯曲半径5mm）--G.657.B3普通光纤G.657A类光纤G.657B类光纤G.657单模光纤的主要技术性能ITU-TG.657建议的分类15特性单位技术指标G.657.A1G.657.A2G.657.B2G.657.B31310nm模场直径µm（8.6-9.5）±0.4（8.6-9.5）±0.4（6.3-9.5）±0.4（6.3-9.5）±0.4未成缆光纤的宏弯损耗弯曲半径mm151015107.515107.5107.55弯曲圈数-101101110111111550nm最大值dB0.250.750.030.10.50.030.10.50.030.080.151625nm最大值dB11.50.10.210.10.210.10.250.45衰减特性1310nmdB/km≤0.51310nm~1625nmdB/km≤0.41383nm±3nmdB/km≤0.41550nmdB/km≤0.3≤0.31625nmdB/km≤0.4色散特性零色散波长nm1300~1324不规定零色散斜率ps/nm2×km≤0.092偏振模色散特性M-20不规定Q-0.01%PMDQ最大值ps/km1/2≤0.20G.657单模光纤技术指标G.657单模光纤的主要技术性能16光纤的色谱编排顺序光纤涂覆层表面应有识别标志色，标志色应采用全色谱。全色谱排列如下：序号123456789101112颜色蓝桔绿棕灰白红黑黄紫粉红青绿17目前使用的光纤绝大部分都是基于二氧化硅（SiO2）材质的光纤，这种光纤在红外波段有三个低损耗窗口，分别是0.85um、1.31um和1.55um。光纤通信所采用的通用波长范围光纤的三个低损耗窗口0.85um窗口被称为短波长窗口，1.31um和1.55um窗口被成为长波长窗口。1310nm波长的最低损耗可达0.35dB/km以下;1550nm波长的最低损耗可达0.15dB/km.目前，单模石英光纤，如G.652D传输带宽为：1260nm—1675nm181919光缆结构由缆芯、加强元件和护层组成。（1）缆芯光缆结构主体，作用是妥善安置光纤。缆芯结构可分为层绞式、骨架式、带式、束管式4种。（2）加强芯加强芯主要承受敷设安装时所加的外力，一种放在缆芯中心，一种放在护层中。加强元件有两种设置方式，一种是放在缆芯中心的中心加强方式，常用于层绞式和骨架式，另一种是放在护层中的外层加强方式，常用于带式和束管式。加强元件一般采用圆形钢丝、扇形钢丝、钢绞线或钢管等。在强电磁干扰环境和雷区中可使用高强度的非金属材料玻璃丝和芳纶纤维等。光缆的组成和功能19光缆的组成和功能（3）护层护层主要是对已成缆的光纤芯线起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层（多用聚乙烯或聚氯乙烯等）和外护层（多用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢丝铠装等）。护层分为填充层、内护层、防水层、缓冲层、铠装层和外护层等。光缆还必须有防止潮气浸入光缆内部的措施，一种是在缆芯内填充油膏，称为充油光缆；另一种是采用主动充气方式，称为充气光缆。20202121光缆的主要类型结构12芯松套层绞式光缆12芯骨架式光缆12芯束管式光缆中心束管式带状光缆单芯软光缆21光缆的主要结构类型层绞式光纤束光缆中心束管式带状光缆层绞式带状光缆室内蝶形引入光缆自承式蝶形引入光缆管道蝶形引入光缆22222323光缆的种类1．按传输性能、距离和用途分可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。2．按光纤的种类分可分为多模光缆、单模光缆。3．按光纤套塑方法分可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆。4．按光纤芯数多少分可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等。5．按加强件配置方法分光缆可分为中心加强构件光缆（如层绞式光缆、骨架式光缆等）、分散加强构件光缆（如束管两侧加强光缆和扁平光缆）、护层加强构件光缆（如束管钢丝铠装光缆）和PE外护层加一定数量的细钢丝的PE细钢丝综合外护层光缆。6．按敷设方式分光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。232424光缆的种类7．按护层材料性质分光缆可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。8．按传输导体、介质状况分光缆可分为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。9．按结构方式分光缆可分为扁平结构光缆、层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、铠装结构光缆（包括单、双层铠装）和高密度用户光缆等。10．目前通信用光缆可分为（1）室(野)外光缆——用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷设的光缆。（2）软光缆——具有优良的曲挠性能的可移劢光缆。（3）室（局）内光缆——适用于