FTTH基础知识培训ppt课件.ppt
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1、FTTH基础知识,2013-9,PON及FTTX简介,FTTH工作原理,传输指标,OLT/ONU设备介绍,ODN网络器材,FTTH工程界面,一、PON及FTTX简介,PON及FTTX简介,PON的介绍,- ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.,是一种基于P2MP拓朴的技术 。是一种应用于接入网的局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分/合路器(ODP)等组成的光分配网(ODN)连接的网络。ODP是一个无源光分路器。光分路器
2、将从局端OLT下行信号分为与原信号完全相同的多路信号(光分路器不改变信号的内容,只分配信号的功率)。同时,光分路器将各ONT的上行信号合路送往OLT。,PON(Passive Optical Network)无源光网络,PON及FTTX简介,PON的分类,APON,基于ATM的无源光接入技术,遵循ITU-T G.983系列标准APON和BPON等同 ,基本已被GPON替代,EPON,GPON,基于以太网的无源光接入技术,遵循IEEE 802.3ah系列标准,适宜承载基于以太网的业务,简单、低成本、中等性能,满足公众住宅客户需求,是目前的主流应用,分光比在1(2):32以下。,基于ATM/GEM
3、的无源光接入技术,遵循ITU-T G.984系列标准,完善支持多业务接入,复杂性稍高,完备性、性能与安全性较好,可满足综合业务接入需求,是APON的升级,分光比在1:64以下。,PON及FTTX简介,PON的定义和组成,PON(Passive Optical Network)无源光网络的定义 PON是一种应用于接入网,局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网(ODN)连接的网络。在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。,无源光网络的构成OLT(Optical Line T
4、erminal)光线路终端ONU(Optical Network Unit)光网络单元ONT( Optical Network Terminal)光网络终端ODN(Optical Distribution Network)光分配网,PON及FTTX简介,PON的定义和组成(续),PON系统采用WDM技术,实现单纤双向传输。,1490nm,1310nm,PON及FTTX简介,PON单纤双向传输机制,为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,采用以下两种复用技术:下行数据流采用广播技术;上行数据流采用TDMA技术。,PON及FTTX简介,PON系统组网方式,全保护方式,骨干光纤保护方式,PON
5、及FTTX简介,PON保护方式,PON及FTTX简介,PON技术的优势,相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。PON结构在传输途中 不需电源,没有电子部件,因此容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的节省很大 无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。 PON系统对局端资源占用很少,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高 提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。 服务范围大。PON作为一种点到多点网络,以一种扇出的结构来节
6、省CO的资源,服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。 带宽分配灵活,服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。,相同的拓扑P2MP光纤,APON,EPON,GPON,封装协议不同,FSAN提出,ITU-T标准化;ATM封装;目前标准化最完善;没有得到市场认可。,IEEE EFM工作组标准化,编号802.3ah;以太网封装;国内标准已经制定完成;产品开始在市场上迅速应用。,FSAN提出,ITU-T标准化 G.984.x;ATM、GEM封装;标准已经完成;支持厂家极少。,PON及FTTX简介,PON技术概述,光纤接入有以太网无
7、源光网络(EPON)、吉比特无源光网络(GPON)和点到点光纤以太网(P2P)等EPON技术特点和发展现状如下:技术:技术简单、成熟、易实现标准化:已完成,进一步完善中电信级运营要求:已经基本满足产业链基本成型:商用芯片和设备供应商较多互操作:已经实现芯片级和系统级的互操作成本:芯片和设备成本不断下降实际应用情况:在国外已有数百万线(覆盖用户超1000万)的规模商用在国内部署也已经覆盖接近100万用户高清IPTV等业务和激烈的市场竞争也使得EPON进入规模部署阶段,是目前“光进铜退”的主流实现技术在这样一个阶段,对EPON标准与技术以及网络规划与设计进行讨论具有重要的现实意义。,PON及FTT
8、X简介,EPON已进入规模商用阶段,方案1:FTTH(PON) 铜缆接入距离方案2:FTTB(PON)+LAN (3050m)方案3:FTTB(PON)+DSL (3050m)方案4:FTTB(P2P)+LAN (3050m)方案5: FTTC(P2P)+DSL (500m以内)方案6:FTTN(P2P)+DSL (1km左右)方案7:FTTN(PON)+DSL (1km左右),“光进铜退”是宽带网升级的必然趋势,问题的关键是如何选择“光进铜退”模式即光纤到达的位置,PON及FTTX简介,光纤接入及FTTx的概念,FTTH具有带宽提供能力强、传输距离长、维护成本低等优点,是发展方向,但目前成本
9、也最高;在新建区域,FTTB建设投资和维护成本与FTTN/FTTC相当,带宽提供能力和带宽提升潜力优于FTTN/FTTC。PON与P2P方式相比,具有光纤资源利用率高、线路和机房投资少,带宽分配灵活、价格下降空间大等优点。LAN接入有传统楼道交换机和ONU内置LAN两种方式。传统LAN接入的维护管理能力和差异化服务能力均弱于DSL接入。ONU内置LAN接入解决了传统LAN接入的维护管理问题,与DSL接入相比,具有更强的上行带宽能力和带宽提升潜力。,PON及FTTX简介,FTTX各种组网模式的综合分析,PON及FTTX简介,FTTX定义,FTTH(Fiber To The Home)光纤到户,是
10、指仅利用光纤媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式,在各种类型的宽带接入中,光纤到户是宽带有线接入的发展方向。,PON及FTTX简介,FTTX系统的组成,FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、 FTTH光网络终端(ONT)三大部分,PON及FTTX简介,FTTH承载的业务类型,IP数据业务。语音业务:包括POTS语音或VoIP业务。视频业务:包括交互式视频业务和广播式视频业务,如IPTVCATV等。其中,IP数据业务和语音业务为FTTH必须支持的业务类型,对视频业务的支持可选。,FTTH传输信号的双工方式,单纤双向传输 :在一根光纤里传两个方向相反、波长不同
11、的波,每个波承载一个方向的数据流,两个波协同工作完成数据的双向交互功能(从经济性考虑,优先使用)。 双纤双向传输:上下行信号各用一根独立的物理光纤承载。,PON及FTTX简介,FTTH的技术发展,在十多年的发展历程中,有关FTTH的实现技术不断推陈出新,从有源接入方式过渡到无源接入方式,从点到点(P2P) 发展到点到多点方式的无源光网络(PON)技术。 其中,PON的本质特征是光分配网络(ODN)全部由无源光器件组成,其中不含任何有源电子器件,这样就避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性,同时也节约了维护成本。在这种情况下,PON被视为能够取代铜线D
12、SL技术的终极FTTH技术解决方案。,点到点光接入方式,点到多点光接入方式,点到点以太接入,APON,FTTH的主要技术,EPON,GPON,小区交换机接入,二、FTTX工作原理,FTTX工作原理,EPON工作原理-帧结构,基于802.3帧格式新增 LLID :用于在OLT上标识ONU,在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID;在每一个分组开始之前添加一个LLID,替代以太网前导符的最后两个字节;OLT接收数据时比较LLID注册列表,ONU接收数据时,仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。,广播方式,EPON工作原理下行,FTTX工作原理,OLT接收数据前比较LLID注册列表;每个ONU在由
13、局方设备统一分配的时隙中发送数据帧;分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距,避免了各个ONU之间的碰撞。,TDMA方式,EPON工作原理上行,FTTX工作原理,三、传输指标,ODN 光通道模型,ODN光通道衰耗,传输指标,ODN 的光功率衰减与OBD 的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关,设计时必须控制ODN 中最大的衰减值,使其符合系统设备OLT 和ONU PON 口的光功率预算要求。,ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 和R/S 参考点之间的光衰减,以dB 表示。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
14、衰减核算,采用最坏值法进行ODN 光通道衰减核算,如下图。,ODN光通道衰耗 + 光缆线路富余度 ODN允许的最大衰耗 ODN光通道损耗 = 光纤衰耗 + 光分路器插损 + 活接头损耗,分光器典型插入衰减参考值,1.光纤衰减取定: 1310nm 波长时取0.36dB/km; 1490nm 波长时取0.22dB/km 2.光活动连接器插入衰减取定: 0.5dB/个3.光纤熔接接头衰减取定 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为:0.08dB/每个接头; 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为:0.2dB/每个接头;4.冷接子双向平均值0.15 dB/每个接头;5.计算时光分路器插入衰减参数取定见下表,
15、传输指标,ODN光通道衰耗,光纤富余度Mc : 当传输距离5 公里时,光纤富余度不少于1 dB; 当传输距离10 公里时,光纤富余度不少于2 dB; 当传输距离10 公里时,光纤富余度不少于3 dB。,四、OLT/ONU设备介绍,OLT/ONU设备介绍,用户设备(ONU),OLT/ONU设备介绍,PON上联E8-C设备连接,单口SFU,OLT/ONU设备介绍,OLT照片,中兴OLT设备,华为OLT设备,C220,C300,OLT/ONU设备介绍,中兴ONU照片(1),ONU正面面板,ZXA10 F460B 光网络终端,OLT/ONU设备介绍,电源,尾纤接口,LAN1-LAN4宽带端口,语音端口
16、,ONU底面端口,中兴ONU照片(2),ZXA10 F460B 光网络终端,OLT/ONU设备介绍,尾纤接PON口,尾纤,中兴ONU照片(3),ZXA10 F460B 光网络终端,ZXA10 F460B是系列化光网络终端设备中的一款室内型设备,它与无源光网络局端设备配合主要完成FTTH(光纤到户/室外)应用。 利用ZXA10 F460B多路用户接口或者结合廉价的HUB、以太网交换机,也可以实FTTO/B应用。,中兴ZXA10 F460B系统应用环境,OLT/ONU设备介绍,OLT/ONU设备介绍,华为ONU照片,HG8247 外观图,HG8247 的背面板接口,图5-12 HG8247 组网,
17、上行方向通过PON(Passive Optical Network)端口(即OPTICAL 光口)连接分光器与网络侧的OLT 设备对接提供综合接入服务。下行方向HG8247 通过LAN 侧丰富的接口与各种终端设备连接,实现Triple-Play服务。 1 个CATV 接口,可连接电视机,提供优质的CATV 业务传输服务。 4 个10/100/1000M Base-T 以太网接口,可连接PC、STB、可视电话等,提供高速的数据及视频业务。 2 个TEL 接口,可连接电话或传真机,提供基于IP 网络的完善、经济实用的VoIP(Voice over IP)电话服务,FoIP(Fax over IP)
18、传真服务和MoIP(Modemover IP)服务。 提供Wi-Fi 天线,无线连接Wi-Fi 终端设备,提供安全可靠的高速率无线网络。 1 个USB 接口,可连接USB 接口存储设备,提供方便的家庭网络存储和文件共享服务。,华为HG8247 组网,OLT/ONU设备介绍,五、ODN网络器材,38,内容提纲:ODN简介ODN配套器材ODN相关光器件 ODN相关光纤光缆ODN相关接续工艺,39,ODN网络器材,ODN网络结构示意,40,ODN构成,配线设备(ODF)箱体(交接箱、分纤盒等)ODN相关光器件(分光器等)ODN相关光纤光缆ODN相关接续工艺,41,局端配线设施:光配线架等光分配点设施
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