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- 2021-05-14 发布
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FTTx
的工程设计、工程施工方法介绍
——
兼探讨大规模
FTTx
无源光网络建设模式
内容提要
无源光网络建设模式和关键问题分析
光纤光缆和无源光器件技术要求
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
线路测试解决方案
总结
2/12/2021
2
FTTx
市场规模和市场预测
2/12/2021
3
08
年中国
FTTx
市场产品结构
线路工程:
FTTH
所占比例远大于
FTTB
所占比例
对于
FTTH
,这部分可能接近
50
%
2/12/2021
4
中国
FTTx
市场发展
固网运营商第一次
EPON
摸底测试
电信在广东、上海、湖北、北京四省市进行首次试点
网通在湖北、北京等地实施了试商用工程
EPON
、
GPON
技术选择观望阶段
2006
年
EPON
获得重大技术改进:实现芯片级互通
中国电信
EPON
企业标准制定
2006
年
技术选择阶段
2005
年
现场实验阶段
EPON
规模启动阶段
固网运营商组织
EPON
设备级互通测试
2007
年
规模启动阶段
网通集团
EPON
规模集采
电信集团
EPON
规模集采
2008
年
大规模商用启动阶段
中国电信
EPON
集采招标量招标
200
万线;网通在
7
月份组织集采。
各地
FTTB
和农村信息化改造建设的需求爆炸式增长
2/12/2021
5
主流接入模式:
FTTB
还是
FTTH?
FTTH
中小型试点项目
FTTH
的大型商用项目
FTTB
小规模应用
FTTB
的规模建设
城市新区建设
城市老区改造
FTTC
的规模建设
城市老区改造
农村接入网改造
2008
年
2004~2007
年
2009
年
2010
年
FTTH
的小规模建设
城市高档楼盘
城市别墅小区
FTTB
VS
FTTH
FTTB
的规模建设
城市新区建设
城市老区改造
FTTC
的规模建设
农村接入网改造
FTTH
的小规模建设
城市高档楼盘
城市别墅小区
城市新区建设
城市旧区改造
2/12/2021
6
主流接入模式:
FTTB
还是
FTTH?
项目
FTTB
FTTH
占优势的模式
占用安装空间
体积大,选址难,扰民
体积小,选址容易
FTTH
供电问题
需解决楼道供电问题
楼道内无需供电
FTTH
终端设备投入
终端设备一次投放到位
(
初期端口利用率不足
20
%,终期可能有
20
%端口永远闲置
)
按需投放,设备初期投资小,也不存在终端设备无效投入的问题
FTTH
配线光缆成本
使用纤芯数量较少
集中分光时,配线芯数大,管道占用多,分散分光时,成本相当
FTTH
集中分光时成本高,
二级分光时成本同
FTTB
相当
线缆入户成本
1
)改造项目可利用原有线缆
2
)新建项目铜缆材料费用高
1
)光纤接续成本高
2
)光缆入户施工难
现阶段
FTTB
更优;
但长期看,
FTTH
更具优势
维护问题
终端设备电力消耗大,设备维护费用高
楼道内无电力消耗,基本免维护
FTTH
升级问题
需考虑网络改造升级
无需升级改造
FTTH
FTTB
是过渡阶段的建设模式,
FTTH
才是最终解决方案
2/12/2021
7
大规模
FTTH
建设的重要环节
…
FTTH
设备技术
我国已进行了为期近
2
年的基于
xPON
技术的
FTTB/C
规模建设,从设备方面来看,无论是技术还是成本都达到了大规模进行
FTTH
建设的条件
FTTH
线路技术
ODN
网络是
FTTH
建设的重要一环,涉及到全新的光纤网络的组建和应用,相关线路技术及组网成本,已成为制约
FTTH
大规模应用的重要因素,直接影响到
FTTH
的综合成本、系统性能、可靠性及升级潜力
只有设备技术和线路技术都很成熟时,才能加快
FTTH
大规模建设的发展进程
2/12/2021
8
FTTH
建设的三个发展阶段
目的
OLT
覆盖范围
用户对象
施工方式
成本
第一阶段
试用阶段:小型单点部署的
FTTH
项目
完成单个小型试点项目
小
明确
集中施工
不敏感
第二阶段
推广阶段:大型
FTTH
项目
完成单个大型商用工程
适中
明确
集中施工
敏感
第三阶段
规模应用阶段:规模化
FTTH
网络建设
部署整个网络,
实现全光接入的网络建设
大
不明确
分阶段施工
十分敏感
2/12/2021
9
施工模式
采用集中施工的方式,将光纤一次布放到所覆盖的每个用户室内
施工中存在的问题
通常选用新建小区进行试验,要求工程在很短时间内完工,用户入住后许多光纤线路被用户装修等人为因素破坏
选用已入住的用户区进行试验,试验工程很难按期完工
施工需要用户配合
需要与开发商、物业公司反复协调
用户报装问题
工程勘察难
产品不确定
没有管道敷设入户光缆,布线施工很困难
初期阶段的常见问题
2/12/2021
10
FTTH
规模化建设的基本条件
2/12/2021
11
大规模
FTTH
建设应解决的问题
2/12/2021
12
优化的网络架构
确定工程界面
革新的施工技术
制定标准和规范
大量训练有素的专业人员
怎样维护和运营
营销和推广策略
FTTH
、
FTTB
和
FTTC
网络结构
馈线光缆
配线铜缆
入户铜缆
馈线光缆
配线光缆
入户铜缆
馈线光缆
配线光缆
入户光缆
FTTH
接入
FTTB
接入
FTTC
接入
CO
LCP
DP
Home
配线光缆
2/12/2021
13
典型的
PON
网络架构
分布式分光
汇聚式分光
集中分光
2/12/2021
14
FTTB
网络部署的讨论
OLT
局端
CO
用户汇聚点
LCP
用户接入点
DP
用户
方案二:
LCP
点1×
16
1
~
16
1
~
32
方案三:
LCP
点1×
32
方案一:
LCP
点1×
8
1
~
8
FTTB
接入需要将分路器设置在靠近
OLT
侧的节点上
2/12/2021
15
分路器部署
:
采用集中分光的方案,提高网络改造灵活性
适当降低光分路比,提高用户共享带宽
根据用户的带宽需求,考虑未来新业务开展,建议
1
个
PON
口覆盖
256
个左右的宽带用户。当
ONU
宽带端口(如
FE
、
VDSL2
)数为
“
16
”
时,建议使用
1:16
光分路器,当
ONU
宽带端口(如
FE
、
VDSL2
)数为
“
24
”
时,建议使用
1:8
或
1:16
光分路器;当
ONU
端口数为
“
8
”
时,建议使用
1:32
光分路器,此时,用户接入带宽可达
20Mbs
左右
网络升级方案
:
方案一:减小分光比,提高用户共享带宽
方案二:更换高速率楼道
ONU
,实现带宽平滑升级
方案三:改造楼道
ONU
箱体,在
DP
点设置二级光分路器,入户铜缆改入户光缆
纤芯配置
:
在规划初期,将主干光纤资源备有冗余,可为将来升级带来便利
FTTB
网络部署的方案
2/12/2021
16
FTTC
网络部署的方案
OLT
局端
CO
用户汇聚点
LCP
用户接入点
DP
用户
方案一:
LCP
点1×
4
1
~4
1
~8
方案二:
LCP
点1×
8
方案三:
分路器设置在
CO
FTTC
接入需要将分路器设置在靠近
OLT
侧的节点上
2/12/2021
17
分路器部署
:
采用一级分光的方案,提高网络改造灵活性
适当降低光分路比,提高用户共享带宽
根据现有网络和业务规划,
1
个
PON
口可覆盖
512
个宽带用户(语音用户可达
1024
甚至更多)。当
ONU
宽带端口(如
ADSL2
+)数为
64
时,建议使用
1:8
光分路器,当
ONU
宽带端口(如
ADSL2
+)数为
128
时,建议使用
1:4
光分路器。此时,用户接入带宽可达8
Mb/s
以上
宽带升级的方案
:
方案一:减小分光比,提高用户共享带宽
方案二:改造
ONU
箱体,在此设置二级光分路器,改造配线、
DP
节点和入户线
纤芯配置
:
在规划初期,将主干光纤资源备有冗余,可为将来升级带来便利
FTTC
网络部署的方案
2/12/2021
18
大规模
FTTH
网络分路器部署的建议方案
方案1:1×
4
和1×
8
方案2:1×
2
和1×
16
方案
4
:1×
8
和1×
4
方案
5
:
LCP
点1×32
1
~
2
1
~
4
1
~
8
1
~
4
1
~
8
1
~
32
1
~
16
1
~
32
方案
3
:
DP
点1×32
OLT
局端
CO
用户汇聚点
LCP
用户接入点
DP
用户
FTTH
接入可更多采用分布式分光方案,尽量将分路器设置在靠近
ONU
的节点上!
2/12/2021
19
分路器部署
:
网络规划时无需考虑将来改造和升级,主干和配线部分可一次覆盖到位
FTTH
可主要选用分布式分光的方案,尽可能将光分路器下沉到靠近
ONU
的节点上
分布式分光的优势
:
馈线光缆和配线光缆均为小芯数光缆,可以用最小成本、最快速度实现最大范围的
FTTH
光纤用户覆盖,适合大规模
FTTH
网络建设
光纤用量少
大幅减少光缆交接箱的使用
施工速度快
施工技术
:
在接入点和用户终端均可采用冷接技术,提高开户响应速度、减少施工成本
FTTH
网络部署的讨论
2/12/2021
20
大规模
FTTH
网络建设需要确定一个工程界面
CO
LCP
DP
Home
工程界面
2/12/2021
21
工程界面
FTTH
接入
FTTB
接入
馈线光缆
配线光缆
入户光缆
施工阶段
业务开通阶段
馈线光缆
配线光缆
施工阶段
入户铜缆
业务开通阶段
可分阶段施工的
OSP
网络结构模型
2/12/2021
22
高效率的施工技术
两大革新的光纤施工技术
低弯曲损耗敏感光纤
新型的光纤连接技术
光缆施工将象铜缆一样方便!
Rmin=30mm
Rmin=15mm
Rmin=7.5mm
G.652
G.657A
G.657B
2/12/2021
23
训练有素的专业人员
2/12/2021
24
PON
建设规范进展
行业标准
YD/T 1636-2007
:
FTTH
体系架构及总体要求
YD/T 1619-2007
:宽带光接入网总貌
…
FTTH
产品标准
FTTx
接入网用光纤标准
FTTx
接入网用光缆系列标准
平面波导光分路器的行业标准
…
运营商
PON
建设规范
中国电信、中国联通、中国移动和国家电网等都起草了相应的企业标准
大多数规范只适合近期
FTTB
建设,但不是
FTTH
建设的理想模式
对设备技术规范研究很重视,对无源光网络建设标准研究滞后
FTTH
的建设标准还需细化和完善!
2/12/2021
25
内容提要
无源光网络建设模式和关键问题分析
光纤光缆和无源光器件技术要求
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
线路测试解决方案
总结
2/12/2021
26
FTTx
网络结构
2/12/2021
27
G.652
光纤系列
(A/B/C/D)
PON
系统指定用
G.652
非色散位移单模光纤
G.657
光纤系列
(A/B)
针对
FTTH
应用诞生了新的光纤标准:
ITU-T G.657
建议
用于接入网的低弯曲损耗敏感单模光纤
我国标准
YD/T 19549《
接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤特性
》
已作为国标
GB/T 9771《
通信用单模光纤系列
》
的第
7
部分报批
FTTH
系统中的光纤
2/12/2021
28
G.657
光纤简介
G.657
A
光纤
与熟知的
G.652D
建议全面兼容
具备了很低的宏弯曲损耗。用于弯曲半径为
10mm
和
15mm
的应用场合。
G.657
B
光纤
模场直径和色散方面与传统的
G.652D
建议明显不同
具备了更低的宏弯曲损耗。用于距离受限的楼内、弯曲半径为
7.5mm
和
10mm
的应用场合。
熔接与连接特性与
G.652
光纤不同
G.657
光纤的应用
用户室内布线
弯曲不敏感跳线
对光纤弯曲性能要求更高的其它场合
Rmin=30mm
Rmin=15mm
Rmin=7.5mm
G.652
G.657A
G.657B
2/12/2021
29
ITU-T G.657
光纤标准的作用
优化了光纤的弯曲损耗性能,降低安装成本,减少用户室内光缆故障率
可以象安装铜缆一样,光缆沿着建筑物内很小的拐角安装
允许把光纤用于体积较小的接线盒、配线箱以及其它线路设施内。
光缆的安装更为便捷,对
FTTH
施工和维护带来的便利
2/12/2021
30
还有其它新型的抗弯曲光纤,解决光纤在极端弯曲状况下容易断裂的问题!
室内光缆相关标准
YD/T 1258.1-2003
室内光缆系列 第1部分:总则
YD/T 1258.2-2003
室内光缆系列 第2部分:单芯光缆
YD/T 1258.3-2003
室内光缆系列 第3部分:双芯光缆
YD/T 1258.4-2005
室内光缆系列 第4部分:多芯光缆
GB/T 13993.3-2001
通信光缆系列 第3部分:综合布线用室内光缆的要求
FTTH
光缆相关标准
YD/T 1770-2008 《
接入网用室内外光缆
》
YD/T xxxx-200x《
接入网用蝶形引入光缆
》
,已报批
FTTH
应用相关标准
YD/T 1636-2007 《FTTH
体系架构及总体要求
》
FTTH
系统中的光缆
2/12/2021
31
FTTH
系统中的入户线光缆
独立住宅
ONU
公寓
ODF
OLT
CO
ODF
商务大楼
ONU
2/12/2021
32
用于楼内布线的入户光缆
光缆类型
“
8
”字型室内入户光缆
特点
G.657
光纤
LSZH
外护套,室内应用
金属或非金属加强件
尺寸:
2.0×3.1mm
可以同一些现场连接器匹配
光缆最小拉力:
100N
1
~
2
芯
Indoor drop
2/12/2021
33
金属加强件的光缆更适合在楼内复杂的应用环境
管道入户的光缆
方案一:管道“
8
”字光缆
弯曲不敏感光纤
全干式,全非金属结构
LSZH
外护套,室内室外两用
可以同多种现场连接器匹配
外径:
6.5mm
光缆允许拉力:
440N
1
~
2
芯
方案二:
Unitube
室内室外光缆
半干式光缆
全非金属结构
LSZH
外护套,室内室外两用
通常熔接成端
外径:
5.2mm
光缆允许拉力:
440N
2
芯
2/12/2021
34
架空入户的光缆
“
8
”字型自承式入户光缆
特点
弯曲不敏感光纤
LSZH
外护套,室内室外两用
光纤单元为全非金属结构
满足
50
米跨距自承式安装要求
可以同多种现场连接器匹配
尺寸:
2.0*5.3mm
光缆允许拉力:
660N
1
~
2
芯
2/12/2021
35
FTTH
系统中的配线光缆
从
LCP
到
DP
的那一段光缆
室外光缆
室内室外型光缆
(
通常是竖井光缆
)
室内光缆
(
通常是竖井光缆
)
2/12/2021
36
FTTH
系统中的配线光缆
独立住宅
ONU
公寓
ODF
OLT
CO
ODF
商务大楼
ONU
2/12/2021
37
楼内竖井光缆
光缆类型
分支型室内垂直布线光缆
特点
单芯子单元光缆结构
全介质,优良的阻燃性能
适合分散分光应用
光缆允许拉力:
660N(
≤
12
芯
)
1320N(>12
芯
)
分支型室内垂直布线光缆
大楼内垂直布线的理想光缆。特别适合用于在竖井内
分散分光
的
应用
场合。
2/12/2021
38
楼内竖井光缆
光缆类型
束状室内垂直布线光缆
特点
0.9mm
或
0.5mm
紧套光纤
全介质,优良的阻燃性能
适合集中分光应用
光缆允许拉力:
660N(
≤
12
芯
)
1320N(>12
芯
)
束状室内垂直布线光缆
大楼内垂直布线的理想光缆。特别适合用于在竖井内
集中分光
的
应用
场合。
2/12/2021
39
室内室外竖井光缆
光缆类型
微束管室内室外光缆
特点
干式缆芯结构
非金属加强件
阻燃性能符合室内光缆标准要求
防水性能满足室外光缆的标准要求
柔软,容易穿管敷设
可根据分歧需要灵活设计套管数量
光缆允许拉力:
1320N
12~144
芯
MGFZA-(12~144)B1
微束管室内室外光缆
2/12/2021
40
FTTB
用室内室外光缆
光缆类型
全非金属室内室外光缆
特点
半干式光缆
全非金属结构
LSZH
外护套,室内室外两用
外径:
5.2~6.8mm
光缆允许拉力:
440N
2
~
12
芯
GJFXZY-(2~12)B1
2/12/2021
41
FTTH
光分路器
独立住宅
ONU
公寓
ODF
OLT
CO
ODF
商务大楼
ONU
2/12/2021
42
FTTH
光分路器
工作波长要求
EPON/GPON
工作波长:
1310/1490/1550nm
维护用波长:
1625/1650nm
参见
10G EPON
的工作波长:
封装要求
小型化和超小型化
要求带尾纤或法兰
多种封装结构,分别适合标准机架、各种箱体、光缆接头盒内安装
在
ODF
和光缆交接箱等大型无源设备内,应考虑光分路器的可插拔和可扩展性,在光配线箱、光缆接头盒等小型接入点无源设备内,应考虑光分路器与安装设施一体化设计
2/12/2021
43
平面波导型光分路器
低插入损耗
(IL)
低偏振相关损耗(
PDL
)
高通道指标均匀性
宽的波长工作范围
优良的低温性能
结构紧凑,体积小
2/12/2021
44
中国电信集团已要求
FTTx
应用需全部采用
PLC
型光分路器
盒式封装的光分路器:
盒式封装,引出
ø2.0mm
或
ø3.0mm
的尾纤端子,特殊情况下也可能引出
ø0.9mm
的尾纤端子
用于各种标准或非标准的机架或箱体内
在光缆交接箱内安装时,需提供宽度可调节的安装托盘
1U
机架式封装的光分路器:
1U
机架式封装,出法兰
用于安装在标准
19
英寸机架或
ODF
内
微型封装
小盒封装,引出
ø0.9mm
的尾纤端子
一般用于不常开启的接头盒或其它小型终端盒内,特殊情况下可不带端子,同光纤直熔
托盘式光分路器
光交托盘式结构设计,出法兰
因各厂家光交托盘尺寸没有统一标准,托盘式分路器只有宽度可调节时,才能同所有光缆交接箱兼容
常用的光分路器的封装形式
2/12/2021
45
光纤现场连接器
独立住宅
ONU
公寓
ODF
OLT
CO
ODF
商务大楼
ONU
2/12/2021
46
传统光纤连接施工方式成本高
相对铜缆来说,光纤光缆材料很便宜,但光纤的连接成本却远比铜缆连接成本高
需要成本很高的有源熔接设备
连接时需要电源,在楼道或用户家里施工不便
光纤连接点需要体积较大的冗余光纤保护盒
连接点对冗余光纤处理的工序耗时长
降低光纤连接成本,提高安装效率的两大方案
光缆预成端的技术
在现场即插即用的光缆预成端方案
光纤冷接技术
光纤连接只需无源的施工工具
有机械连接器和端接用现场连接器两种产品
光纤接续技术比较
2/12/2021
47
入户缆施工和维护的理想方式
施工阶段,入户光缆可用现场连接器端接
当入户光缆发生断缆故障时,可用现场连接器快速恢复连接,无需更换光缆
光纤现场连接器是
FTTH
接入的最佳选择
此处固定了一个
SC
适配器
每一侧的连接器可以自由插拔
接头保护盒可以和光缆线槽连接在一起
2/12/2021
48
光纤现场连接器的技术要求
现场连接器的设计要求
与入户光缆结构匹配
连接器陶瓷插芯应预埋光纤,连接器的端头应在工厂预先抛光
适合
250um
或
9
00um
光纤成端
一次施工合格率达到
95%
以上
能重复开启使用
光纤现场连接器的指标要求
工作温度范围
: -40℃ to 70℃
插入损耗
: ≤0.5dB
反射损耗
:
≤
-45dB
(
室温下)
抗拉强度≥
20N
2/12/2021
49
光纤机械连接器的技术要求
光纤机械连接器的设计要求
适合
250um
或
9
00um
光纤互连
提供专用工具,确保光纤精确定位
尺寸小巧
光纤现场连接器的指标要求
工作温度范围
: -40℃ to 70℃
连接损耗
: ≤0.1dB
反射损耗
:
≤
-45dB
(
室温下)
抗拉强度
≥
4N
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50
内容提要
无源光网络建设经验分析
光纤光缆和无源光器件技术要求
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
线路测试解决方案
总结
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51
FTTH
的施工流程
大规模
FTTH
网络建设不能沿用早期试用工程阶段的施工模式
施工阶段完成从
CO
到
DP
的线路施工,并对工程进行测试和验收
对于新建楼房,可将入户光缆在楼房建设阶段敷设到用户室内,但暂不成端,在开通业务时,只需在分线盒内和用户室内将入户光缆成端,测试并判断线路合格,安装和开通
ONU
如前期光缆未入户,可在业务开通阶段将光缆入户,并在
DP
盒内和用户室内将入户光缆成端,测试并判断线路合格,安装和开通
ONU
2/12/2021
52
CO
LCP
DP
Home
馈线光缆
配线光缆
入户光缆
施工阶段
业务开通阶段
工程界面
新建楼房
通常在集中施工阶段将光缆入户,条件允许的话,在楼房建设阶段就将光缆入户
常见问题:如果在用户入住前完成光缆端到端的连接,用户入住后光缆容易被用户损坏
解决方案:(
1
)光缆引入到嵌入式终端盒内;(
2
)在用户室内安装光缆储存盘,预留足够长度的入户光缆
旧区改造工程
通常在业务开通阶段将光缆入户
常见问题:楼内没有专门的光缆入户通道,施工困难
解决方案:(
1
)在已有线缆的管道中敷设光缆;(
2
)用线槽明敷光缆
楼内入户施工方法
Indoor drop
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特殊应用环境的楼内光缆施工
在旧区改造项目中,在已有线缆的楼内管道怎样敷设新的光缆?
利用原有管道敷设新光缆的传统方法
已敷设的缆线
已敷设的管道
新放入的内衬管
新敷设的光缆
利用低摩擦系数光缆在已有线缆的管道内可轻松地增加新的光缆
低摩擦系数光缆
容易在现有管道敷设光缆
无需牵引线,可将光缆轻松地送达目的地
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架空入户施工方法
配线光缆
DP
盒
入户光缆
将入户光缆金属加强件与光缆剥离、剪断,金属加强件通过收紧器固定在入户光缆挂钩(墙面用)上,
剩余光缆剥离金属吊线后
,非金属光缆单元部分引
入室内
将入户光缆金属加强件与光缆剥离、剪断,金属加强件通过收紧器固定入户光缆挂钩(电杆用)上
DP
盒内入户光缆使用现场连接器成端,连接到
DP
盒内的分路器端口上
入户光缆引入室内的部分使用现场连接器成端于光纤信息面板内
此过程通常在业务开通阶段完成
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管道入户施工方法
新建别墅或独立住宅
通常在集中施工阶段将光缆入户,条件允许的话,在别墅建设阶段就将光缆入户,此类住宅通常有足够空间储存光缆
常见问题:如果在用户入住前完成光缆端到端的连接,用户入住后光缆容易被用户损坏
解决方案:(
1
)光缆引入到嵌入式终端盒内;(
2
)在用户室内安装光缆储存盘,预留足够长度的入户光缆
旧区改造工程
不适合在业务开通阶段敷设光缆,零星的入户施工难度大,通常需要集中改造
常见问题:没有专门的光缆入户通道,施工困难
解决方案:在已有线缆的管道中敷设光缆
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56
光缆入户途径
…
走雨水管道
走空调排水管
走室内踢脚线
墙面钻孔
地下管道
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集中入户施工时
可用传统熔接方式端接,需克服楼道施工的一系列困难
也可用冷接方式端接,可能需要边接续边测试,确保每个接续是成功的
零星的入户施工
最理想的方式是采用现场连接器端接
由于
OLT
是工作状态,在光功率计的实时监测下,可确保冷接一次成功
入户光缆端接方案
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内容提要
无源光网络建设经验分析
FTTx
网络规划、设计和施工
光纤光缆和无源光器件技术要求
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
FTTx
线路测试解决方案
总结
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FTTH
线路系统的光通道损耗包括了
S/R
和
R/S(S
:光发信号参考点;
R
:光收信号参考点
)
参考点之间所有光纤和无源光元件(例如光分路器、活动连接器和光接头等)所引入的损耗。
光通道的损耗计算可采用最坏值法,该方法是将所有光通道中的光元件损耗值迭加起来即为光通道总的损耗。
端到端光纤链路损耗预算方法
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对于
EPON
,光纤链路光通道损耗技术指标要求如下
(
基于
IEEE 802.3-2005
和
YD/T 1475-2006
标准)
Link loss budget for EPON
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Link loss budget for GPON
对于
GPON
,光纤链路光通道损耗技术指标要求如下
(
基于
ITU G.983.1
建议
)
PON
Class
Loss
budget
Class A
5~20
Class B
10~25
Class B+
13~28
Class C
15~30
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62
端到端光纤链路损耗要求
Location
链路损耗要求
(1310nm
和
1550nm)
端到端的验收测试
EPON
GPON
从
CO
到
DP
≤
预设门限值
≤
预设门限值
从
CO
到
ONU
≤
标准值
≤
标准值
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OLT
CO
光源
DP
LCP
光功率计
OLT
CO
光源
DP
LCP
光功率计
Home
ONU
对于
PON
的上下行信号
,可采用光纤衰减较大的
1310nm
波长进行光纤链路损耗预算。预算可采用下列工程参数:
G.652
单模光纤衰减:≤
0.36 dB/km
(
1310nm
);
光纤熔接损耗:
0.02dB~0.05dB
;
光纤跳纤、尾纤插入损耗:
0.2dB~0.3dB
;
光纤现场连接器损耗:
0.5dB
;
光纤在寿命期的老化损耗:
0.05dB/km
光分路器插入损耗采用典型的光分路器的指标参数:
链路损耗预算实例
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64
案例:某工程计划采用
1000BASE-PX20
光模块的
EPON
设备,线路设计中光纤长度和各元器件的使用数量、光纤链路损耗计算如下表:
链路损耗预算实例
链路损耗预算结果为
22.72dB
,满足
ODN 1000BASE-PX20
标准要求,线路设计合格
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65
关于光纤链路的回程反射
ORL Standard
Description
Limit
Telecordia GR-1312-CORE
Generic requirements for Optical Fiber Amplifiers (OFAs) and proprietary DWDM systems (Section 7.9.3:Discrete Reflectance)
27 dB
IEC 61300-3-6
Fiber optic interconnecting devices and passive components; Basic test and measurement procedures (Part 3-7: Examinations and Measurements – Wavelength Dependence of Attenuation and Return Loss)
Test procedure
ITU-T G.691 (Chapter 6.3.4 and Tables 2 and 4)
Optical interfaces for single channel STM-64 systems, STM-256 systems, and other SDH systems with optical amplifiers
27 dB
ITU-T G.692 (Chapter 6.4.3)
Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers
See G.957
ITU-T G.957 (Chapter 6.3.3 and Tables 2 and 4)
Optical interfaces for equipment and systems relating to synchronous digital hierarchy
27 dB
ITU-T G.959 (Chapter 6.2.3.5)
Optical transport network physical layer interfaces
27 dB
ITU-T G.984.2 Chapter 8.2.6 and Table 2)
Gigabit-capable Passive Optical Networks
(GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification
32dB
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66
下行
ORL
:容易满足链路
ORL
不小于
32dB
的要求
上行
ORL
:由于
ONU
距离光分路器比较近,且初期光分路器通常有大量闲置端口,上行反射信号通常较强,
ORL
比较低,这就要求终端无源器件有良好的反射特性。
链路反射很高时,可能会带来传输误码,即使短期内对数据业务没有很大干扰,但长期使用,也会影响设备使用寿命
实际
PON
光纤链路的反射特性
端到端损耗测量要求
满足光通道损耗要求
目前
EPON
基本上采用了
20KM
的光模块,
IEEE 802.3-2005
和
YD/T 1475-2006
标准
要求链路端到端损耗不大于
24dB
由于目前
EPON
厂家模块光功率指标远优于
IEEE 802.3-2005
和
YD/T 1475-2006
的标准要求,而过低
ODN
指标要求限制了
EPON
实际传输距离,建议用户可根据
EPON
设备技术现状制定自己的企标,将对
ODN
光通道损耗指标要求放宽
,
并以放宽后的指标作为
ODN
链路损耗的验收标准
光反射损耗测量要求
端到端总回损应大于
32dB
含
CATV
业务时,光纤链路上每一个反射事件的回波损耗应大于
55 dB
线路验收测试要求
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68
内容提要
无源光网络建设模式和关键问题分析
光纤光缆和无源光器件技术要求和新技术
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
FTTx
线路测试解决方案
总结
2/12/2021
69
分三个阶段的
FTTH
线路测试
安装施工阶段测试
:
测量光纤、接头、连接器、光分路器等损耗大小
确认施工工艺是否合格,线路是否可通过验收检验
由施工人员测试
开通阶段测试
:
确认已安装的线路损耗是否在合格范围内
确认
ONU
的输出光功率是否正常
由业务开通人员测试
运营维护阶段测试
:
线路故障判断和故障定位
由维护人员测试
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安装测试阶段新的要求
安装施工阶段测试的新要求
:
新的传输波长:
1310nm/1490nm/1550nm
;
单纤双向系统:一些链路特性如回损(
ORL)、
损耗的双向测试
光分路器的穿透测试
验收测试内容
:
端到端链路损耗大小
端到端光回损
链路长度和链路
OTDR
曲线
常用测试仪表或工具
:
光源和光功率计
PON OTDR
回损测试仪
可视化故障定位仪
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OTDR
曲线测量--
PON OTDR
Blind after the
splitter
Standard OTDR:
PON
-O
ptimized OTDR:
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实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
1 x 32
Leg 4
Leg 1
0.422km
Leg 2
0.534km
Leg 3
0.627km
Leg 32
1.801km
案例一:
1 x 32 PON
2/12/2021
73
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例一:
1 x 32 PON
下行
OTDR
曲线
(1550nm)
2/12/2021
74
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例一:
1 x 32 PON
2/12/2021
75
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例一:
1 x 32 PON
上行
OTDR
曲线
(1550nm)
2/12/2021
76
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例一:
1 x 32 PON
2/12/2021
77
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例二:
1 x 64 PON
1 x 8
1 x 8
Leg 1
Leg 7
Leg 8
1.413km
Leg 1
0.409km
Leg 2
0.522km
Leg 3
0.632km
Leg 4
Leg 8
1 x 8
1 x 8
1.366km
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78
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例二:
1 x 64 PON
下行
OTDR
曲线
(1550nm)
2/12/2021
79
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例二:
1 x 64 PON
2/12/2021
80
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例二:
1 x 64 PON
上行
OTDR
曲线
(1550nm)
2/12/2021
81
实际
FTTH
工程的
OTDR
测试
案例二:
1 x 64 PON
2/12/2021
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工程验收的链路测试
OLT
CO
光源
DP
LCP
光功率计
OLT
CO
DP
LCP
Home
ONU
PON OTDR
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业务开通阶段测试新的要求
业务开通阶段测试的新要求
:
ONU
必须接收到
OLT
方向的光后,
才可以发出
1310nm
波长的光并开始正常工作,同时
OLT
给每一个
ONU
分配了不同的时隙,在大部分时间里,
ONU
是不发光的。如果使用常规的功率计,则无法完成对
ONU
光功率的测试
测试内容
:
CO
到
ONU
下行信号大小
ONU
的上行信号大小
常用测试仪表和工具
:
PON
光功率计
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业务开通阶段的测试--
PON
光功率计
OLT
CO
DP
ONU
FDH
Parking
1310nm
1490nm
1550nm
测试点:在
ONU
处测试(需要带业务穿透测试)
下行
1550nm
信号功率
下行
1490nm
输出功率
上行
1310nm
输出功率
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维护阶段测试新的要求
维护阶段测试的新要求
:
当
PON
网络在工作时,处理某一用户的故障应不影响其它用户的正常使用。使用常规的
OTDR
可能会对其它用户或
OLT
造成干扰,
OTDR
本身也无法正常工作
。
维护用
OTDR
需要能对正在运行的
PON
网络进行在线测试,同时不影响对其它用户的正常服务
在光纤交叉分配设施内,可能出现光纤标识不清甚至标识遗失的情况,在查找故障时,无法判断哪一条链路需要断开检测
测试内容和要求
:
要求判断和定位故障时不中断其它用户的业务
要求查找故障时不中断正常工作业务
常用测试仪表
:
带外
PON OTDR
光纤信号识别器
光纤端面检测器
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维护阶段的线路测试--
PON OTDR
用
OTDR
从
ONU
端向
CO
端测试
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PON
链路承载着信号,但只有一条光纤需要断开进行维护检测
维护阶段的光纤管理--光纤信号识别器
需要维护的光纤
Tx
端
Rx
端
哪条光纤
???
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光纤信号识别器
在不中断业务的情况下,识别下行信号及方向
在不中断业务的情况下,进行纤序查找
维护阶段的光纤管理--光纤信号识别器
2/12/2021
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PON
线路自动监测系统
O
D
F
WDM
O
L
T
。
。
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
WDM
…
LASER
APD
OSW 1x32
ODN
ODN
。
。
。
。
ODN
ODN
ODN
ONU
ONU
ONU
ONU
ONU
ONU
Mirror
PON OTDR
2/12/2021
90
PON
线路监测系统工作过程
2/12/2021
91
监测系统如何区分不同用户
2/12/2021
92
监测系统如何判断光网络劣化
2/12/2021
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内容提要
无源光网络建设模式和关键问题分析
光纤光缆和无源光器件技术要求和新技术
光缆入户施工方法讨论
链路损耗预算和线路验收标准
FTTx
线路测试解决方案
总结
2/12/2021
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经过
5
年多的
FTTx
技术储备,无论从技术、成本还是建设经验,我国均具备了大规模进行
FTTH
网络建设的条件。
FTTB
是过渡阶段的建设模式,光纤到户才是最终发展方向。对于规模化的
FTTH
接入方式,通过合理规划,可以用最小成本实现最大范围光纤覆盖,降低初始投资成本和减少盲目投资费用,提高用户业务待装效率
光纤到户施工最大难点在入户段,而降低施工成本的最大难点是光纤接续技术的革新。如果这些问题都得到解决,大规模的光纤到户的建设指日可待。
总结
2/12/2021
95
有问题吗?
2/12/2021
96
谢 谢 !
2/12/2021
97