通信技术毕业设计论文学生宿舍楼FTTH线路工程设计与预算.doc

《通信技术毕业设计论文学生宿舍楼FTTH线路工程设计与预算.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信技术毕业设计论文学生宿舍楼FTTH线路工程设计与预算.doc（35页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、北京电子科技职业学院Beijing Electronic Science and Technology Vocational College毕 业 论 文论文题目 学生宿舍楼FTTH线路工程设计与预算 系 部 通信技术系 专 业 通信技术 班 级 08通信技术2班 姓 名 指导教师 2011年 4月摘要随着社会的发展，科技的进步，人们对信息的需求量大大增强，普通的adsl接入宽带已不能满足人们的需求。光纤技术的发展被越来越多的人所关注。它的网速更是大大的满足了人们的需要，FTTH, FTTB, FTTO, FTTP ，将会成为人们以后的首选。光纤通信，光纤的发展，为人们提供了这种便利，速度已经

2、成为人们的首选。下面我们将介绍光纤的发展，特点，以及技术的运用。 这些设计理念包含了通信工程的各种规范及知识。本次课题主要是针对北京电子科技职业学院（东校区）男女生宿舍楼的FTTH线路工程的设计与预算。此工程需要对整个校区做细致的数据勘测和测量，通过勘测，我们将最大化的覆盖每一个楼层，每一个宿舍。最后，我们通过预算软件，选出适合的材料、光纤、设备等，做出我们认为最合理的预算与设计原理。下面就是我此次所设计的校园覆盖的网络，所运用的技术。FTTH的介绍，所实现的技术。光纤技术。还有本次设计的目标目标，原理，工程量，预算和图纸。目 录摘要2一、FTTH5（一）、介绍FTTH5（二）、FTTH实现技

3、术5（三）、PON技术实现FTTH61、EPON技术62、GPON技术6（四）、国内FTTH发展7（五）、FTTH的优势8二、光纤10（一）、基本简介10（二）、光纤的历史11（三）、光纤结构及种类11（四）、光纤系统的运用13（五）、光纤传输优点14三、设计目标与原则16（一）、设计目标16（二）、设计原则16四、FTTH的总体设计方案18（一）、光纤终端子系统18（二）、引入光缆子系统19（三）、配线光缆子系统19（四）、馈线光缆子系统20（五）、中心机房子系统20五、注意事项21（一）、光缆线路敷设的一般要求21（二）、管道光缆的敷设21（三）、架空光缆的敷设22（四）、蝶形光缆的敷设2

4、2五、设计说明23(一)、工程量统计23（二）、工程量汇总表23（三）、主要材料用量23（四）、施工图编制说明24（五）、概预算表格25（六）、设计图纸32结束语33谢词34参考文献35一、FTTH（一）、介绍FTTHFTTH(Fiber To The Home )，顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说，FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。随着近几年来宽带接入网的迅速发展，宽带化成为接入网发展的最显著特征。信息产业部发布的最新统计数据显示，截至2006年1月，我国互联网宽带接入用户数超过3862万

5、，并且仍在继续保持快速增长。此外，视频点播、网络游戏和IPTV等高带宽业务逐渐被电信运营商和广电运营商视为新的业务增长点，用户对接入带宽的需求不断增长，现有的以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽、双向传输能力以及安全性等方面的要求。面对这一困境，各国电信运营商把关注的目光重新投向了FTTH，对FTTH的关注热情也日趋高涨。（二）、FTTH实现技术从早期的点到点MC(媒体转换器)技术发展到如今的点到多点的PON技术，FTTH的实现技术经历了十余载的发展与演变。FTTH网络中的点到点光接入技术是将电信号转换成光信号进行长距离的传输，从中心局到每个用户均使用一根光纤，上下行速率都可以

6、达到100Mbit/s甚至1000Mbit/s。点到点光接入技术具有产品成熟、结构/技术简单、安全性较好的特点。但这种技术最大的缺点是需要铺设大量光纤和光收发器，在大规模应用情况下网络铺设困难，设备成本也很难再下降甚至会上升，因此被认为是实现FTTH的过渡技术，比较适合网络发展初期用户数较少的阶段。早期的点到点光接入技术主要是MC。MC是一个单纯的光/电或电/光转换器，将电信号转换成光信号进行长距离的传输，它并不对数据包进行处理，因此成本低廉。近两年新出现的基于以太网的点到点光接入设备，主要采用了IEEE 802.3ah规范的单纤双向100/1000Mbit/s光接口，上下行采用WDM方式分别

7、使用不同的波长进行传输。从拓扑结构上看，可以采用无分配点的单级点到点的光传输方式，也可以采用具有有源分配点的2级光传输方式。在第二种方式中，有源分配点的功能往往由配置了光接口的以太网交换机来实现。（三）、PON技术实现FTTHPON技术已经成为业界公认的实现FTTH的首选方案。PON系统由局端设备OLT(光线路终端)、用户端设备ONU/ONT(光网络单元/光网络终端)和ODN(光分配网)组成，所谓“无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源器件。PON技术采用了点到多点拓扑结构，下行和上行分别通过TDM和TDMA方式传输数据。PON技术可细分为几种，不同的数据链

8、路层技术和物理层PON技术结合形成了不同的PON技术，例如ATMPON形成了APON，EthernetPON形成了EPON，ATM/GEMPON则形成了GPON，这是各种PON技术之间的最大区别。PON技术的优势包括无源光器件不易受雷电损坏和辐射干扰、网络结构灵活易于扩展、共享馈线段光纤可节约铺设成本、业务透明性好、具有多业务支持能力以及易于管理维护等。目前，PON的代表技术为EPON和GPON技术。1、EPON技术EPON由2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile)工作组提出并在IEEE 802.3ah标准中进行规范，它在PON层上以Ethernet

9、为载体，上行以突发的Ethernet包方式发送数据流。EPON可提供上下行对称1.25Gbit/s线路传输速率，下行线路速率为10Gbit/s的系统也正在积极研究中。由于EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势，在多种基于PON的技术中，EPON由于其技术和价格方面的优势被认为是未来主要的FTTH实现技术。但IEEE制定802.3ah的初衷是为了接入IP数据业务，并没有考虑TDM业务接入对时钟同步、时延和抖动等方面的特殊要求，因此EPON所采用的标准Ethernet封装方式也带来了一个致命的缺点难以承载话音或电路型数据专线等TDM业务。虽然目前

10、国内外均对TDM over Ethernet技术进行了积极的研究并取得了一定的成果，但并不十分成熟，要完全达到TDM业务要求的严格的QoS更是面临相当大的困难，这给EPON的应用带来了一定的限制。但可喜的是，由于受到国内电信运营商对TDM业务需求仍然较大的影响，国内多家EPON厂商都对IEEE标准进行了扩充，在EPON承载TDM业务方面进行了技术创新，中国EPON通信行业标准也对此提出了相关要求。这使得中国市场上的EPON设备在多业务接入能力上大大提高，从原来单一的IP业务接入发展为全业务接入。2、GPON技术ITU-T针对APON技术未能获得成功的原因，以APON标准为基本框架，重新设计了新

11、的物理层传输速率和TC(传输汇聚)层，发布了G.984.x系列的GPON标准。GPON的下行最大传输速率可高达2.488Gbit/s，上行最大传输速率达1.244Gbit/s，传输距离至少达20公里，具有高速高效传输的特点。GPON采用了两种封装方式，除了传统的ATM外，还在TC层采用了一个全新的GPON特有的TC层适配协议GEM(GPON Encapsulation Mode，GPON封装模式)。GEM是GPON特有的TC层适配协议，它的提出源于GFP的通用成帧思想，同时考虑到PON网络多ONU、多端口复用的情况，引入了Port ID。基于SDH的通用成帧协议GFP，是一种可以透明、高效地将

12、各种数据信号封装进现有SDH网络的通用标准信号适配映射技术，可以适应任何用户信号格式和任何传输网络制式，即可以按固有格式传送语音、数据和视频信号，无需附加ATM或IP封装层，可满足业务提供商在提供业务时的灵活要求。由于采用GEM封装方式，GPON的TC层本质上是同步的，使GPON可以支持端到端的定时和其他准同步业务，特别是可以直接高质量地灵活支持TDM业务。由物理层的PLOAM(物理层OAM)和高层的OMCI(ONT管理控制接口)协议组成的OAM机制也相当完善。在业务承载能力上，GPON延续了APON的全业务接入理念，其特有的TC层封装方式也完全能支持业务QoS保证。ITU-T制定的GPON系

13、列标准相当完善，但同时也相当复杂，标准正式发布至今，全球只有屈指可数的几家公司如FlexLight、BroadLight、OpticalSolution等宣布推出符合G.984标准的GPON产品。并且从设备的实现方式看，目前的GPON设备基本上都选择只实现GEM封装方式，很少采用ATM封装方式。由此带来的是GPON产品的价格相对较高，在现阶段由GPON实现FTTH应用有很大的价格压力。（四）、国内FTTH发展FTTH目前在国内还处于市场启动阶段，离大规模的商业部署还有一段距离。电信运营商对实现FTTH商用以及大规模推广还是心存疑虑，因而大多采取了“积极试验、谨慎部署”的策略。中国电信在武汉、北

14、京、上海和广州等城市开展了试点工作，中国网通开始在北京等地的商务中心以及高档住宅区开展布点试验。驻地网运营商如泰龙等在已建试验网的基础上，还努力拓展和探索新的业务提供和运营模式。房地产开发商也将FTTH作为高档房产热销的卖点，借以提高销售附加值，加快销售速度。所有这一切，都有利地促进了我国FTTH接入技术的推广。从目前的发展情况来看，我国发展FTTH主要有以下四种模式。(1)、电信运营商主导并实施。这包含两种情况，一种是新兴电信运营商在管道/光纤资源紧张的区域利用FTTH/P快速开展业务，另一种是主导电信运营商开展的FTTH试验及局部小规模商用。(2)、政府介入，房地产开发商实施。这种模式主要

15、是由当地政府信息化部门从提高当地信息化水平，全面提升城市信息基础架构质量和层次的角度出发，积极介入FTTH建设并从政策上、资金上给予FTTH投资方和运营方一定的支持，而房地产开发商则希望通过铺设FTTH网络来提升商品住宅的档次，增加销售卖点。(3)、用户驻地网运营商与房地产开发商或物业合作实施。这种模式主要是由用户驻地网运营商与新建小区或已建小区的房地产开发商(或物业)合作，用户驻地网运营商负责FTTH用户驻地网的投资、建设、运营及维护，并通过FTTH用户驻地网为小区用户提供向各基础电信运营商各类电信业务(如电话、宽带等)的平等接入，用户驻地网运营商通过向这些基础电信运营商提供接入服务获得收益

16、。这种模式打破了电信运营商在本地网“最后一公里”的垄断。(4)、设备制造商推动的商用试验。这种模式主要由设备制造商来主导和实施，基本上都是小规模试验，通过和关系楼宇或小区物业合作来进行。在技术选择方面，目前我国较多选择EPON技术来实现FTTH应用，这主要是因为GPON设备一直开发缓慢，厂商很少，而EPON设备实现相对简单，成本相对较低，可选择的厂商较多。国内厂商在EPON承载TDM业务能力上的扩展，在一定程度上为EPON设备的应用赢得了更广泛的发展空间。（五）、FTTH的优势FTTH的优势主要是有5点：第一，它是无源网络，从局端到用户，中间基本上可以做到无源；第二，它的带宽是比较宽的。FTT

17、H，长距离正好符合运营商的大规模运用方式;第三，因为它是在光纤上承载的业务，所以并没有什么问题;第四，由于它的带宽比较宽，支持的协议比较灵活;第五，随着技术的发展，包括点对点、1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。在光接入家族，还有FTTB(Fiber To The Building)光纤到大楼，FTTC(Fiber To The Curb)光纤到路边，FTTSA(Fiber To The Service Area)光纤到服务区等等。将光纤直接接至用户家，其带宽、波长和传输技术种类都没有限制，适于引入各种新业务，是最理想的业务透明网络，是接入网发展的最终方式。虽然现在移动通信发展速

18、度惊人，但因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求性能相对占优的固定终端，也就是希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL 和HFC 网相当，这使FTTH 的实用化成为可能。据报道，早在1997 年日本NTT 公司就开始发展FTTH，2000年后由于成本降低而使用户数量大增;美国在2002 年前后的12 月中FTTH 的安装数量增加了200%以上。可对光纤到户的市场，各公司却各持己见：美国A T & T 公司对FTTH 并不看好

19、，在OFC2004，该公司认为带宽不是万能，发展应用和内容才是关键，因此在相当的时间内，FTTH 的市场可能很小;而美国运营商Verizon、Sprint 则比较积极，并且在OFC2004 上介绍了它们发展FTTH 的计划和技术方案 。在我国，光纤到户也是势在必行，光纤到户的实验网也已经在武汉、成都等城市开展，预计在2012年前后，在我国从沿海到内地，从东到西将兴起光纤到户建设的高潮。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点，伴随着相应技术的成熟与实用化，成本进一步降低到家庭能承受的水平， FTTH 的大趋势是不可阻挡的。此外，FTTH技术还是用来解决信息高速公路中“最后一公里”问题的。FTTH+以

20、太网比ADSL(ADSL再拨号的时候会建立最高理论8Mbps的下载带宽，这个带宽是永远不会改变的。不过实际上由于ADSL的噪声检测机制如果线路情况不好那么一开始建立的连接显然不可能达到理论值，可能最后是5Mbps，这个带宽也是不会改变的。)和ISDN(欧洲普及的电话网络形式)的传输速度快多了。二、光纤（一）、基本简介微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（light emitting diode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。 在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损

21、耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。 通常光纤与光缆两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆.光纤外层的保护结构可防止周围环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。 在多模光纤中，芯的直径是15m50m， 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8m10m。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,

22、易断裂,因此需要外加一保护层如图2-1、图2-2。图2-1（二）、光纤的历史1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输1960-电射及光纤之发明 1966-华裔科学家“光纤之父”高锟 预言光纤将用于通信。 1970-美国康宁公司成功研制成传输损耗只有20dm/km的光纤。 1977-首次实际安装电话光纤网路 1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电 1979-赵梓森拉制出我国自主研发的第一根实用光纤，被誉为“中国光纤之父” 1990-区域网络及其他短距离传输应用之光纤 2000-到屋边光纤=到桌边光纤 2005 FTTH(Fiber To The Home)光纤直接

23、到家庭（三）、光纤结构及种类1、光是一种电磁波 可见光部分波长范围是：390760nm(毫微米)。大于760nm分是红外光小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1310，1550三种。 2、光的折射，反射和全反射。因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是

24、基于以上原理而形成的。1.光纤结构：光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5m），中 间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125m），最外是加强用的树脂涂层。2.数值孔径：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING）。 3、光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5m），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距

25、离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10m），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤(Single-mode Fiber)：一般光纤跳纤用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长如图2-3。图2-2多模光纤(Multi-mode Fiber)：一般光纤跳纤用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。B.按最佳

26、传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤如图2-4。图2-3常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。

27、 4、常用光纤规格：单模：8/125m，9/125m，10/125m 多模：50/125m，欧洲标准62.5/125m，美国标准 工业，医疗和低速网络：100/140m，200/230m 塑料：98/1000m，用于汽车控制。（四）、光纤系统的运用多股光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通路可同时容纳数十人通话；可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘

28、等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。高分子光导纤维开发之初，仅用于汽车照明灯的控制和装饰。现在主要用于医学、装饰、汽车、船舶等方面，以显示元件为主。在通信和图像传输方面，高分子光导纤维的应用日益增多，工业上用于光导向器、显示盘、标识、开关类照明调节、光学传感器等，同时也用在装饰显示、广告显示。（五）、光纤传输优点直到1960年，美国科学家Maiman发明了世界上第一台激光器后，为光通讯提供了良好的光源。随后二十多年，人们对光传输介质进行了攻关，终于制成了

29、低损耗光纤，从而奠定了光通讯的基石。从此，光通讯进入了飞速发展的阶段。 光纤传输有许多突出的优点：1、频带宽：频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。在VHF频段，载波频率为485MHz300Mhz。带宽约250MHz，只能传输27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达100000GHz，比VHF频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分(多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz以上)，采用先进的相干光通信可以在30000

30、GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。2、损耗低：在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31um的光，每公里损耗在035dB以下若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达02dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。3、重量轻：因为光纤非常细，单模光纤

31、芯线直径一般为4um10um，外径也只有125um，加上防水层、加强筋、护套等，用448根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。4、抗干扰能力强：因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。5、保真度高：因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。实际测试表明，好的调幅

32、光纤系统的载波组合三次差拍比CCTB在70dB以上，交调指标cM也在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标。6、工作性能可靠：我们知道，一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，加上光纤设备的寿命都很长，无故障工作时间达50万75万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，最低寿命也在10万小时以上。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。7、成本不断下降：目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传

33、输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。结构原理 光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.10.2mm。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界

34、角时，光线透不过界面，全部反射。这时光线在界面经过无数次的全反射，以锯齿状路线在内芯向前传播，最后传至纤维的另一端。这种光导纤维属皮芯型结构。若内芯玻璃折射率是均匀的，在界面突然变化降低至外层玻璃的折射率，称为阶跃型结构。如内芯玻璃断面折射率从中心向外变化到低折射率的外层玻璃，称为梯度型结构。外层玻璃具有光绝缘性和防止内芯玻璃受污染。另一类光导纤维称自聚焦型结构，它好似由许多微双凸透镜组合而成，迫使入射光线逐渐自动地向中心方向会聚，这类纤维中心的折射率最高，向四周连续均匀地减少，至边缘为最低。三、设计目标与原则本次设计针对北京电子科技职业学院（东校区）男女生宿舍楼的FTTH线路工程的设计与预算

35、。此工程需要对整个东校区做细致的数据勘测和测量。这样通过使用率算来，需要合理的设计和分配，绘制出详细的光纤分配图，保证设计的条理清晰，符合规划要求，做出最满意的光纤接进每一个宿舍，而且保证每一个宿舍的网络良好。最后，我们通过预算软件，选出适合的材料、光纤、设备等，做出我们认为最合理的预算。（一）、设计目标在国内市场上，ADSL仍然是宽带接入网的主流，这是由成本和业务需求所决定的。从目前ADSL的发展情况来看，这种接入方式确实很好地解决了大众的宽带上网问题。然而，在宽带接入层面，下一代的网络必然是光纤到户。 “这主要是因为融合性业务对带宽提出了更高的要求。光纤通信具有频带宽、容量大、单位带宽成本

36、低、可承载高质量视频、绿色环保等特点，它的使用可以在接入环节更好地适应融合性业务发展需要。”工业和信息化部电信研究院专家续俊旗说。换句话说，FTTH接入方式比现有的DSL宽带接入方式更适合一些已经出现或即将出现的宽带业务和应用，这些新业务和新应用，包括电视电话会议、可视电话、视频点播、IPTV、网上游戏、远程教育和远程医疗等。 另一方面，光纤到户不仅能提供更大的通信带宽，且能让多个运营商通过一根光纤平等接入到用户，这既可以让用户拥有真正自主选择网络运营商的权力，也可以避免重复建设所造成的资源浪费。因此，发展光纤到户已是大势所趋。 当前，尽管烽火通信、中天等厂商在FTTH推进方面竭尽全力，但仍显

37、得势单力孤。与此同时，较高的建设成本，依旧不够丰富的内容，尚未规模化的产业环境等都成为FTTH不能与3G媲美的因素。但毋庸置疑的是，在FTTH已经开始预热的大环境下，尽早抓住这个市场机遇已经成为越来越多厂商的共识。（二）、设计原则FTTH建设应优先选取基础设施较好的城市区域，尤其是供电有保障的园区、楼宇、校园等区域推进，并逐步向外延伸，以此解决断电后语音业务无法使用对用户造成的影响。接入光缆网与ODN 网络是FTTH 规模部署的基础与关键，应做好接入光缆网与ODN 网络的整体规划。为发挥GPON 技术在带宽和分光比的优势，规避PON 技术演进的风险，ODN网络的规划与建设应具有向GPON网络演

38、进的能力，为实现GPON 网络的平滑引入打下基础。在FTTH 终端选择上应优先考虑采用PON 上行e 家终端，具备H.248、802.11n、IPv6等支持能力，满足语音IP 接入、无线宽带业务发展及网络演进的要求。应统筹做好FTTH 网络与承载网、核心网的协同发展，提升软交换及IMS 网络对于海量小型化语音终端的接入能力，及城域网的大流量承载与控制等能力。主干层应选择环形结构为主，采用环形无递减方式配纤；主干光节点可根据业务需求情况配置一定数量的双路由独占纤和环形公共纤。主干层光缆应选择144 芯以上的带状光缆以满足长期的业务需求；大容量主干光节点应主要采用光交接间的方式，充分利用现有的条件

39、较好的接入设备间，尽量避免新建。主干光节点的规划建设应适度超前于业务发展。配线层光缆以星树型结构递减配纤方式为主，对接入重要政企客户或A 类移动基站的配线节点，可与主干节点组成配线环。配线层光缆主要选择24-48 芯束状光缆；配线光节点应主要采用光交接箱或利用现有光交接间，预留安装分光器的空间。城市中心区域的配线光节点覆盖范围应控制在200-300 米，市郊和县城区域的配线光节点覆盖范围应控制在300-500 米。引入层光缆以星树型结构递减配纤方式为主，引入层光缆主要选择6-24 芯束状光缆。引入层光缆应根据业务发展情况与接入设备同步建设。规划区域内有光缆接入需求的每栋建筑都应规划为一个用户光

40、节点。对于普通住宅的引入光缆，应按照FTTH 模式的纤芯需求选取，建议对每栋住户在180 户以下的住宅楼配置6-8 芯光缆，180 户以上的住宅楼配置12 芯光缆。配线光节点的规划应根据用户节点的分布，选择配线光节点的位置和覆盖范围。建议每6-16 个用户光节点可设置一个配线光节点，城市区域每个配线光节点的覆盖范围在200 -500 米。配线光缆结构以星树形为主，配线光缆与引入光缆的纤芯配比应根据分光方式和分光比选择，一般选择24-48 芯光缆；配线光节点的形态可选择为光交接箱或光交接间，光交接主干光节点用于汇聚多条配线光缆，建议每6-10 个配线光节点设置一个主干光节点。主干光节点应设置在管

41、道路由丰富、易于扩容的位置，主要采用光交接间或大容量光交接箱的形式。无源主干光节点配置的主干纤芯数与配线光缆纤芯数配比建议在1:1.2 左右；规划为OLT 节点的主干光节点配置的主干纤芯数应根据OLT 对PON 接入用户的收敛情况进行选择。四、FTTH的总体设计方案基于PON的FTTH网络从OLT所在的接入网机房到ONU所在的用户，均可划分为以下5部分，按照从用户端到接入网机房的顺序依次为：光缆终端子系统、引入光缆子系统、配线光缆子系统、主干（馈线）光缆子系统和中心机房子系统。（一）、光纤终端子系统一个完整的光纤终端子系统应由一个或者多个光纤端接插座、面板和连接到终端设备（ONU）的超强抗挠、

42、抗压的光纤跳线组成。 在光纤终端子系统中，在光纤缆线的基础布线部分和活动部分须设置明确的活动连接端接界面，最大可能地避免对基础布线线缆的损坏和光纤对人身的伤害。宿舍光纤终端插座是隐装或者明装的，是光缆基础布线的终点，是光纤链路基础布线部分和用户活动缆线部分的分隔界面。该插座固定在用户光纤终端面板上，采用活动式连接。光纤端接插座应能够直接和入户光缆相连，与标准SC插头相兼容。插座的安装应在现场完成，无需注胶、加热、研磨等工艺。能够安装在标准的86型或120型面板内，面板可以安装在墙面或弱电箱等固定结构内。光纤终端面板需带有光纤防尘装置。底盒内要求能够保存至少100cm的光纤缆线冗余。不容许光纤缆

43、线和端接器件裸露在墙外，从而尽量保护光缆，并避免光纤和光源对人伤害的可能。为适应每个学生的使用状况，建议连接ONU的光纤跳线采用超强抗挠、具有良好的抗压能力的光纤跳线。3M公司独有的GGP高强度光纤跳线技术具有优良的抗机械外力的能力。在弯曲直径由15mm减少到6mm的情况下，弯曲损耗几乎没有增加。对于规划光纤入户的每个宿舍，应将配线光缆布放到楼道配线箱或其他配线设施。在楼道配线箱内可采用活动连接或固定连接方式，将配线光缆与引入光缆连接。固定连接宜采用机械连接。入户端采用现场端接的方式将引入光缆端接在光纤终端插座（面板）上。插座宜安装在墙面等固定结构上，可以是用户室内的墙面，也可以是宿舍室内的弱

44、电箱内。对于规划光纤暂不入户的宿舍，则楼道配线箱可作为光纤施工的结束界面，也是未来业务开通的起始界面。此界面上的光纤应该端接于固定在楼道配线箱或其他配线设施的插座上。需要开通业务时，将引入光缆放入室内。引入光缆在配线箱端现场端接插头，入户端采用现场端接的方式将引入光缆端接在光纤终端插座（面板）上。插座宜安装在墙面等固定结构上，可以是用户室内的墙面，也可以是用户室内的弱电箱内。对于宿舍在规划光纤暂不入户的情况下，也可将配线光缆盘留在楼道配线箱或其他配线设施内，不做任何端接。如需开通业务时，则将引入光缆和配线光缆通过机械连接的固定连接方式将引入光缆放入室内。入户端采用现场端接的方式将引入光缆端接在

45、光纤终端插座（面板）上。插座宜安装在墙面等固定结构上，可以是用户室内的墙面，也可以是用户室内的弱电箱内。（二）、引入光缆子系统引入（户）光缆不能选择预制光纤插头的固定长度缆线，而应该根据现场的实际情况和用户要求的安装位置现场布放相应长度的光缆，采用现场端接的方式将引入光缆端接在光纤终端插座上。引入（户）光缆应采用结构简单、操作方便、具有较强的抗拉和抗侧压性能的光缆，以便于架空、户外管道和楼内穿管布放。引入光缆在必要时应具有阻燃或低烟低毒等性能。鉴于宿舍楼内管道的复杂状况，引入光缆宜采用小弯曲半径（15mm）光纤缆线。引入光缆和配线光缆的连接可采用活动连接或者固定连接。固定连接宜采用机械式连接。

46、（三）、配线光缆子系统配线子系统由楼道配线箱、连接楼道配线箱和光分配点的光缆、光分路器及光缆连接配件组成。其他形式的光纤分配设施可以是光缆接头盒、光缆交接箱、ODF等。光分路器所在的位置即为光分配点。在无源光网络中，可采用集中分光和二次分光两种方式。在进行二次分光时，配线光缆子系统可划分为两级。按照光信号下行方向，第一个分光器的起点至第二个分光器的起点为一级配线子系统，从第二个分光器至楼道配线箱为二级配线子系统。由于分光方式的选择、分光器位置、分光比选择是线路设计中最为复杂和繁琐的部分，本文不再详细展开。总的原则为：光分路器的分光比和布局应综合平衡初期投资和运维成本等多项因素，本着易于集中施工

47、和测试、节约光缆资源、节省放号和销号工作量和时间、易于维护接入和故障检测等原则合理规划设计。无论采用集中分光还是二次分光，最终分光比要达到系统允许的最大分光比，以便充分利用设备端口。如在网络中采用两级分光，应尽量采用统一分光比的光分路器。建议光分路器要尽量靠近用户。根据实际情况，光分路器可能位于光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、ODF等设施中，并在其中进行光缆的端接和分配。光分路器应采用活动连接方式与配线光缆相连接。 楼道配线箱等各种形式的光纤分配设施应根据建筑结构合理规划位置和容量。光纤缆线在其中进行活动连接或者固定连接。固定连接包括熔接和机械式连接。由于光分路器也可以位于光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱或ODF等设施内，此时应采用活动连接，以方便测试和管理。（四）、馈线光缆子系统馈线光缆子系统包括连接光分路器和中心机房的光纤缆线及其他配件。这些配件包括将馈线光缆进行端接和分配的光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、ODF。馈线光缆应根据网络布局和