中国电信光纤到户(FTTH)工程设计规范.ppt
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1、,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
2、.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
3、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。,图1 EPON系统参考模型,图2 EPON协议分层和OSI参考模型间的关系,5.2 PON系统对ODN的基本要求5.2.1 PON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
4、(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。5.2.2 PON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,5.3 POP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O
5、LT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。,5.3.2 OLT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
6、保护方式。,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。,5.4 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。,5.4.2 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
7、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n64kbit/s数据专线业务。6.2 设备接口要求 6.2.1 SNI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
8、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。6.2.2 SNI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GB761
9、1-2001的规定;4)Z接口 Z接口应符合YD/T1054-2000 10.1.1节的规定;5)Za接口 Za接口应符合YD/T1054-2000 10.1.2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IETF RFC3435和中国电信SIP网关控制协议规范的规定。,10/30,6.2.3 PON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
10、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6.3.1 TDM业务承载方式 EPON系统承载数据专线业务(2048kbit/s或n64kbit/s)时,推荐采用采用IETF的PWE3方式。6.3.2 TDM业务性能指标
11、要求 1)电路方式的N64kbit/s数字连接及2048 kbit/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N64kbit/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N64kbit/s数字连接及2048 kbit/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。,图 6 E1接口抖动传递特性,表 2 E1接口抖动传递参数,注:“*”值由设备供应商提供,但f0频率应不大于20Hz。,6.3.3 VoIP的性能指标 当EPON系统采用VoIP方式
12、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=20 ms,时延100ms),PSQM的平均值1.8 网络条件恶劣时(丢包率=5%,抖动=60 ms,时延400ms),PSQM的平均值2.0 4)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=20 ms,时延100ms),MOS的平均值3.5网络条件恶劣时(丢包率=5%,抖动=60 ms,时延400ms),MOS的平均值
13、3.0,5)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
14、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。6.4.4 ONU认证 EPON
15、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。,6.4.5 VLAN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
16、OLT支持多个GE或10/100BaseT SNI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:IGMP snooping方式和动态可控组播方式。IGMP功能版本不低于IGMP Version2。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。6.4.13 ONU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
17、生存性,可在EPON系统中采用光纤保护倒换机制。倒换时延应不大于50ms。光纤保护倒换可分为以下两种方式进行:a)自动倒换:由故障发现触发,如信号丢失或信号劣化等;b)强制倒换:由管理事件触发。,6.5 网管要求6.5.1 网管基本要求 EPON系统的网管功能应符合中国电信EPON设备技术要求V1.3中第17章“操作维护管理要求”的规定。包括:1)OLT应能通过其所带的CONSOLE口对其进行带外方式的操作维护,应支持经TELNET方式远程对其进行操作管理维护,应支持通过网管系统远程进行操作管理维护,可选支持远程WEB方式的网管;2)OLT应支持带外管理和带内管理方式,带外访问方式应当提供所有
18、带内访问方式的功能,带外访问方式应当实现访问控制,防止非授权访问;3)管理系统应具备对设备进行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理方面的功能;4)管理系统建议采用中文界面;5)当ONU设备内置IAD时,网管能直接管理IAD。,6.5.2 网管配置管理要求1)应能对网络侧、用户侧端口的接口参数进行配置,如接口类型、帧格式、管理状态和操作状态、用户端口能够同时支持的MAC地址数量、用户端口的接入速率等,请厂家提供PON口配置速率的步长和上下限;2)应能对业务流参数进行配置,如带宽、业务优先级等;3)应能配置以太网功能,如VLAN等;4)网络拓扑结构发生变化时应能自动更新;5)应能通过网管对系统软
19、件进行升级,包括网管软件自身的升级;6)所有配置操作应记录到日志文件,并支持检索;7)应能对环境监控参数进行配置。,6.5.3 性能管理要求1)网管应能启动性能测量功能,采集和处理测量数据,分析测量结果;2)性能管理应具备对系统性能管理事件的当天和前一天的每15分钟计数以及24小时计数功能,统计参数应包括PON接口性能参数、网络侧和用户侧接口性能参数等;3)应能对PON系统带宽的使用情况、各ONU使用带宽情况进行统计;4)应能查询历史系统性能记录,并能将查询结果和统计结果保存到外部文件并输出;5)OLT应对ONU掉电事件进行记录,当ONU恢复上电后,掉电记录应更新;6)建议OLT和ONU能支持
20、测量发射光功率和接收光功率。,6.5.4 故障管理要求1)网管应能对系统的各个部分进行持续的或间断的测试、观察和监测,以发现故障或性能的降低;2)当PON接口物理层性能(如光通道误码率)严重下降时,系统应能产生告警;3)应能通过指示灯和告警信号指示设备的故障,不同的故障原因对应不同的告警信息;4)应能判定故障发生的时间和故障的位置,故障定位应能定位到电路板;5)故障事件恢复后,系统网管的相应告警信息应能自动清除;6)系统告警日志统计列表应可对故障类型基于故障严重程度、故障原因、时间段进行分级处理;7)应能按照不同等级、不同时间段和产生告警的原因等方式对告警统计进行过滤;8)局端设备应支持系统硬
21、件、软件的故障自动倒换和备份,自动倒换后,系统应能正常工作。,6.5.5安全管理要求1)网管系统应通过定义个人访问权限的方式,提供对于管理员/操作系统访问的安全措施,不同级别的管理员有不同的权限,确保访问请求的发起者只能在自己的权限范围内执行管理操作。敏感信息,或固定用户终端鉴权属性,数据库和配置数据只能由有授权的个人和管理系统进行操作;2)网管系统应记录所有用户的操作,包括用户名、登录时间、操作类型。未经授权的访问尝试由系统记录并作为安全性告警;3)支持管理区域的划分,将不同的资源分配到不同的管理区域,在不同管理区域内对相应资源进行管理操作。,6.6 环境要求6.6.1 温度、湿度要求 设备
22、在以下环境范围内的环境中应能正常工作,其中OLT应至少支持类别1,ONU应至少支持类别3。当ODN处于-2560环境范围内时,设备应能正常工作,业务性能不应恶化或中断。类别1-温度:040 相对湿度:10%90%(非凝结)类别2-温度:-3040 相对湿度:10%90%(非凝结)类别3-温度:-1060 相对湿度:10%90%(非凝结)注:以上为地板以上2m和设备前方0.4m处的温度。6.6.2 防尘要求 在以下灰尘环境下,设备应能正常工作:直径大于5m的灰尘浓度3104粒/m3,灰尘粒子是非导电、导磁和腐蚀性的。6.6.3 大气压力要求 在以下大气压力条件下的环境下中,设备应能正常工作:86
23、kPa106kPa。,6.7 电源要求6.7.1 OLT设备应支持直流或交流供电方式,ONU设备必须支持交流供电方式,在以下要求的范围内,EPON设备应能正常工作:a)直流电压及其波动范围要求:标称电压:-48V;电压波动:在直流输入端子处测试的-48V电压允许变化范围为-57V-40V;b)交流电压及其波动范围要求 单相220V10%,频率50Hz5%,线电压波形畸变率小于5%;c)对于内置IAD的ONU,宜提供备用电池,供电时间不少于2小时。6.7.2 绝缘电阻 正常情况下,设备的绝缘电阻不应小于50M。,6.7.3 设备对接地要求 根据中国电信EPON设备技术要求(V2.0)设备的工作接
24、地电阻应小于5。6.7.4 ONU掉电通知功能 ONU应具有通过OAM的Dying Gasp功能将自身掉电事件通知OLT的能力。6.7.5 过压、过流保护 设备应安装过压、过流保护器。设备应满足YD/T 1082对模拟雷电冲击、电力线感应、电力线接触等指标的要求。6.7.6 电磁兼容 设备的电磁兼容性指标应符合GB 9254-1998以及GB/T 17618-1998的规定。,7.1无源光器件的选择原7.1.1无源光器件的选择应满足以下要求:1)选用技术先进、质量好、性价比高的产品;2)满足国家、行业、中国电信相关标准要求;3)器件宜为标准化、模块化设计,具有良好的替代性;4)施工安装、维护简
25、便。7.1.2 通常,室内、外光缆的光纤均采用符合ITU-T G.652D标准,衰减系数应符合表3要求。7.1.3入户光缆选用皮线光缆时,推荐采用小弯曲半径光纤,室内宜选用非金属加强构件、扁平形阻燃聚乙烯护套光缆。当采用架空或挂墙方式引入用户时,宜选用自承式扁平形阻燃聚乙烯护套光缆。7.1.4皮线光缆的接续宜选用光纤冷接子接续。皮线光缆终端宜采用适用于A86型终端盒的机械接续光纤插座。,7、无源光器件基本要求,7.1.5 用户光缆终端盒至ONU设备的连接;当ONU设备与光缆终端盒分别安装时,宜选用金属铠装室内软光缆,当ONU设备与光缆终端安装在同一个综合信息箱内时,可以选用普通的光跳纤。7.1
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