GPON接入工程设计浅谈上海移动.ppt
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,LAN,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：,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,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,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,室内覆盖机房,分光器安装位置,设计实例一：信息技术大厦GPON接入方案,MDU及综合信息箱的设置：,电源模块,上海移动定做的综合信息箱,光缆熔纤盘,接地位置,需新安装法兰盘,MDU,光缆进线孔,五类线进线孔,综合信息箱的尺寸：650550120mm含电源模块，光缆成端模块、MDU安装位置等。安装位置：楼层弱电间,电源引接：与物业协商，就近引入220V交流电至综合箱内的电源模块内,MDU的设置：考虑用户数量和五类线的使用距离，本方案按每5个楼层设置1台MDU（16个LAN口16个POTS口）。MDU设置在每5楼的中间楼层，安装在综合信息箱内。,设计实例二：创智天地GPON接入方案,方案概况：本方案为创智天地综合业务接入方案，采用GPON技术实现创智天地的FTTO接入。,创智天地位于上海市杨浦区五角场的核心位置，毗邻五角场商圈及江湾体育场，为1幢甲级写字楼。本期覆盖创智天地1号、2号、3号、10号等4幢楼宇。每幢楼宇层数为4层，每层大约6个用户。,楼宇概况：,设计实例二：创智天地GPON接入方案,现有纤缆资源：,创智天地物业在3号楼设置了2个数据机房，其中数据机房A到各幢楼宇左单元的各个楼层敷设了12芯光缆，数据机房B到各幢楼宇右单元的各个楼层也敷设了12芯光缆，其产权为物业所有。,3号楼已有移动室内覆盖机房，传输光缆已到。,设计实例二：创智天地GPON接入方案,1、平均每单元每楼层用户数为3户，则一幢楼宇的纤芯需求总数为24芯。2、如果采用一级分光方式，则实现1幢楼宇FTTO接入需租用物业24根光纤。3、采用二级分光方式，实现1幢楼宇FTTO接入需租用物业8根光纤。由于物业的租纤费用较高，本方案选用二级分光方式。,分光方式及分光器设置：,创智天地移动机房,二级分光,一级分光,分光器1,分光器2,1号楼左单元1层,1号楼左单元2层,1号楼左单元3层,1号楼左单元4层,1号楼右单元1层,1号楼右单元2层,1号楼右单元3层,1号楼右单元4层,二级分光；1级：2:82级：1:4分路比：1:32,分光器4,.,设置于各楼层弱电间ODB内,设置于各楼层弱电间ODB内,设计实例二：创智天地GPON接入方案,系统结构图,新江体汇聚点,FE,GPON OLT,新江湾40环STM-64 MSP,创智天地移动机房,分光器1,分光器2,1号楼左单元1层,1号楼左单元2层,1号楼左单元3层,1号楼左单元4层,1号楼右单元1层,1号楼右单元2层,1号楼右单元3层,1号楼右单元4层,分光器4,.,就近CMNET数据节点,二级分光：1级：2:8 2级：1:4分路比：1:32系统保护：PON口保护、主干光缆保护方式,工程设计总结：查勘时需获取的信息,一、楼宇信息及用户信息,楼宇类型：商务楼（甲、乙级）、小区（高中低档）；楼层面积及层数；用户分布：x-x层商场，x-x层办公室；用户业务需求及带宽需求；,二、管道、管弄及槽道资源信息,红线外管道是否已与小区或商务楼宇沟通小区内部的管道资源商务楼宇的垂直弱电管弄及楼层弱电间资源（布放线缆和综合箱安装位置）小区的垂直管弄及楼道资源（布放线缆和综合箱安装位置）小区和商务楼宇的水平槽道资源,工程设计总结：查勘时需获取的信息,三、分光器、综合箱。MDU设置,确定分光器的安装方式、位置、尺寸（机房内可安装在综合架、墙壁、ODF架上）等；确定综合箱的安装位置；MDU的引电方式；,四、确定PON系统的保护方式及光缆路由,工程设计总结：光缆配线方案,一、高层商务楼宇配线方案 影响光缆配线方案主要因素有业务发展模式（FTTO/FTTB+LAN），垂直管弄空间、楼层弱电间设备安装位置，用户数量及纤芯需求等,1、FTTO模式下，垂直管弄可一次性布放多根光 缆，今后用户接入时不允许再占用垂直管弄,方案一：如右图所示，从每34个楼层选取1个楼层作为光缆分纤点；从机房布放48芯光缆至分纤点，熔接12芯；再从附近楼层分别布放12芯光缆至光缆分纤点，与48芯光缆熔接。优点：熔接工作量较小，弱电间占用位置小。缺点：光缆敷设根数多，占用管弄空间大。光纤按每个楼层平均发布，当今后每个楼层用户发展不平衡时纤芯不能灵活调度。,方案二：如右图所示，从机房布放2根144芯光缆沿垂直管弄向上敷设，每隔一层依次引出12芯成端。为方便ODB内尾纤的盘绕及维护，建议采用带状光缆。优点：占用垂直管弄空间小缺点：熔接工作量大，纤芯平均分布，当今后每个楼层用户发展不平衡时纤芯不能灵活调度。,工程设计总结：光缆配线方案,144芯,144芯,工程设计总结：光缆配线方案,方案三（光缆复接）：如上图所示，从机房布放1根48芯光缆至7楼成端，从7楼布放1根24芯光缆至8楼成端，从8楼再布放1根12芯光缆成端。光缆芯数采用逐级递减的方式布放。优点：纤芯能够灵活调度缺点：垂直管弄空间占用大，占用楼层弱电间面积大（安装大芯数ODB）。,工程设计总结：光缆配线方案,2、垂直管弄可一次性布放多根光缆，今后用户接入时还可继续使用垂直管弄:,工程设计总结：光缆配线方案,二、小区配线方案,居民楼,光缆接头盒,ODF,小区综合机房,居民楼,居民楼,光交,小别墅,小别墅,小别墅,光缆接头盒,多层住宅小区和别墅区的分布范围相对较广，用户比较分散。为节省管孔资源和提高纤芯利用率，可通过设置光缆接头盒或光缆交接箱的方式实现网络汇聚功能。上海移动小区覆盖主要采用FTTB+LAN模式接入，每个综合箱内成端的芯数与商务楼宇有所不同，一般按6芯每处考虑（主用1芯，备用1芯，为今后开展其他业务预留4芯）,Thank You!,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,
