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1、完整FTTH宽带基础原理总结推荐文档一、FTTH及PON基础知识1.1PON 系统基本原理PON（无源光网络） 是指OLT（光线路终端）和 ONU（光网络单元）之间的 ODN（光分配 网络）全部采用无源设备的光接入网络。PON是一种点对多点（P2MP的光接入系统，它能够节省光纤资源、 ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入，是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术，主要有 EPON和GPOF两种技术。PON系统采用 WDM密集波分复用）技术，实现单纤双向传输。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；每PON

2、口可以实现最大上行 1.25G ,下行2.5G传输速度。1.1.1PON 典型网络结构PON系统主要由OLT ODN和 ONUE部分组成，其中 ODN不包含有源设备，OLT至ONU 之间通过光分路器连接形成 P2MP（点到多点）的结构。1.1.2PON 系统传输方式上行方向为 TDMA方式各ONL上行数据分时发送，各 ONU勺发送时间与长度由 OLT集中控制。下行方向为广播方式下行数据广播发送，每个ONI根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据， 丢弃其他用户的数据。广播方式翼霍用户,SplitterONU31.2PON 系统组成PON系统的基本组成有：局端的光线路终端（OLT设备 ODN指用

3、于连接局端 OLT设备和远端ONI设备之间的光分配网络， ODN只包含无源器件或设施光网络单元（ONU/ONT。Passive Optical Network 无源光网络ptical Line larminal 光蚁挞终瑞无源分光器-plica I etwork nit光叫埔单元iIV41.2.1 OLT 设备介绍OLT是PON勺核心功能模块，OLT在物理上一般以机架的形式呈现。机架式 OLT（大型） 采用插板式结构，功能复杂、容量大，实现难度高。包括如下板卡 ：接口板（或者称为线卡）主交换板主控板（主控和主交换板可能合在一个板卡）上联板（GE/10GE盒式OLT （小型） 容量小，实现容易1

4、U高一体化小设备：2-4个PON口, 1 2个上联GE 口 .功能简单,GE/10GEX 口 G曰 10GE洸 口L2 Switch FribriGi. I zi-hZHt)PON PON 光按I丨光按l I3f Ml (fens)PON光按I I1.2.2ONU 设备介绍ONU位于用户终端和 ODN之间，提供用户接口和多业务接入， ONI上联口（ PON口）为光口，用户侧接口有：以太网接口（ FE GE）POTS接 口（ RJ11）E1 接口CATV接 口ONU设备框图如图所示，其中 PON接口模块是核心部分，语音处理模块以 VoIP的方式提供语音业务，CPU负责整个ONU的控制和管理（包括

5、与 OLT及网管的通信）。123 FTTH ONU 设备分类ONU设备根据用户端的应用方式不同，可分为下列几种类型:（1） SFU （单住户单元）型 ONU :主要用于单独家庭用户，仅支持宽带接入终端功能，具有1或4个以太网接口，提供以太网 /IP业务，可以支持 VoIP业务（内置IAD）或CATV 业务，主要应用于 FTT H的场合（可与家庭网关配合使用，以提供更强的业务能力）。（2） HGU（家庭网关单元）型 ONU主要用于单独家庭用户，具有家庭网关功能，相当 于带EPONk联接口的家庭网关， 具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口， 提供以太网/IP业务，可以支持VoI

6、P业务（内置IAD）或CATV业务，支持TR-069远程管理。 主要应用于FTTH的场合。（3） SBU（单商户单元）型 ONU主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室，支持宽带接入终端功能，具有以太网接口和 E1接口，提供以太网/IP业务和TDM业务。主要应用于FTTO的场合。1.3ODN 简介ODN位于ONU和OLT之间，为OLT与ONI提供光传输手段，完成光信号的传输和功率分配任务。ODN!常呈树型分支结构，主要包含下列设备: 局端配线设施：光配线架等。光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等。 光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等。用户端接设

7、施：用户智能终端盒、光纤信息面板。其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等。1.4FTTH 在PON中的实现根据光纤到达用户侧的位置不同，宽带光接入网的应用方式（建设模式）包括以下几种 这些模式统称为 FTTx,主要包含：(1)FTTN :Fiber To The Node ，光纤到节点(2)FTTZ :Fiber To The Zone ，光纤到小区(3)FTTCab Fiber To The Cabinet，光纤到交接箱(4)FTTC :Fiber To The Curb ，光纤到路边(5)FTTB:Fiber To The Buildi ng，光纤到楼(6)FTTP:Fiber To Th

8、e Premise，光纤到用户驻地(7)FTTHFiber To The Home ，光纤到户(8)FTTOFiber To The Office，光纤到办公室其中最主要的应用方式有 FTTH FTTB/C、FTTCab FTTH FTTO FTTP以全程光纤的方式实现最终用户的接入，是最为理想的宽带光纤接入方式。1.5FTTH 典型组网结构FTT H的典型组网结构如图所示，根据用户的不同业务需求及家庭布线情况，家庭网络可采用不同的家庭组网方式， 既可采用有线也可采用有线 +无线AP的接入方式，可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务。1.6EPON 和GPON技术比较FSAN

9、S岀 EJ”術 准化；ATM封装:目前淞倾感；没有得到市场认可，以太网封装；国内标准已经制定完 成；产品开始在市场上迅FSAN提出，EPT标 准化 G.984.X ;ATM, GEM封装； 质良就； 速率更快.F图展示了 EPorfn gpo!技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型。II宥帯P0RPONHY4申 IIk.U rGPO!和EPON的主要技术指标对比:C EPOW I QPON 1GEM Frameaes (Optional |ponnphyIEEE 6023 TFSAM_LflJBPONGPON：-*5训4GPON (ITU-T Gjm)EPON (IEEEWJah j

10、下行速率25；川 lbijv1230 Mbps上行逋率12S0fbp1250 Mbps分光比1:64.可扩 Rl:12U下行效率-92%,采用二NRZ扰码开销(8%)-72%t 采用：8B/10B 编码(20%) T开销及 前同步码(辭讨上行效率3叭采用；NRZ扰玛开縮(11%)思.采用：SB 10B 编码(20%).开筠 (12%)实际T祐带2300 SIbps900Mbpi糞际上行帘1110 Mbps85OMbp&魁网户实际 下杼带3E2Djp(l:32).艾 Mbps (1:64)2S Mbps (1:32)运营、维护 (OAM&P)E1(I必迄对 ONT进行全套FC AM (故峯配 送

11、、计费、性能、 安空性丿置理OAM可选且最低陨度 地畫持：ONT的歆障 捋示、环回和征路曲 测网络棵护?0怦主干光纤保护创换未规定IBM传輪和内运SNahve TDM摸式.保澤 TDM业务质量电 路仿真可选电路仿直crro-TY.U13 或 MEF 或IETF)时坤同步光纤践略检 测OLS GJ84.2无1.710G-EPON1.8IEEE 802.3 av 规定了 10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非对称模式 (10/1GBASE -PRX ) 和10Gb/s上下行对称模式(10 GBASE - PR ) 两种速率模式。10G-EPON标准标准 EEE802.3av, 2009.9

12、发布在1G EPON标准基础上增补主要改进定义了新的PMD子层(光接口)对MPCP协议进行增补，扩展了 ONU的发现方式，支持不同速率 ONU勺共存采用了新的编码方式和 FEC10G-EPONT作波长10Gb/s 下行：1575 1580nm (1577nm)10Gb/s 上行：1260 1280nm (1270nn)1Gb/s 上行：1260 1360nm (1310nm)不同速率信号的共存（物理层）下行：10G与1G信号以 WDM方式共存上行：10G与1G信号以TDM方式共存Downstream 今多点控制协议增补（数据链路层）OLT为不同类型的ONI打开不同的发现窗口10G 1G注册采用

13、不同的广播 LLIDFTTH线路要求及传输指标2.1PON系统光链路损耗计算光路损耗=所有分光器插损值之和+光纤长度（KM）*0.4+熔纤点数目*0.1+法兰盘个数 *0.5 ONU接收侧光功率=OLT发射光功率-光路损耗只有当ONU接收侧光功率 ONU最小接收光功率时， ONU才能正常工作。光链路中还要有一定的富余度：当传输距离W5公里时，光纤富余度不少于 1dB;当传输距离w 10公里时，光纤富余度不少于 2dB;当传输距离10公里时，光纤富余度不少于 3dB。2.2影响光通道衰耗的几个因素ONT-73 LJEE光通道代 价（3KM ）書裕度活接头擂 损（法兰盘）光通道 固定宴 托1:12

14、8分光1:4+1:3228.2152dB8*05=435 J倒分光1:2+1:322L21S2dB8*05-429.51：丈分光1:3217.81.52dB6*05=324.3以上图为例进行全径路光功率计算，红色点表示法兰盘，光通道全长 3KM光缆共有4个熔接点。2.3各种分光器衰耗情况（实测）端口间最大差值测试工具1:23.4 dB0.4 dB光源光功率1:47.2 dB0,8 dB光源光功率1:810.7 dBL6dB光源光功率1 :1614.8 dB2.1 dB光源光功率1: 3217.8 dB2.4 dB光源光功率1 ;6421.0 dB27 dB理论值2.4两种分光比的对比1 : 3

15、22.5盒式分光器采用小盒子封装，可根据需求引出 SCFCLC等不同的尾纤。2.6分光器的选择目前FTTH小区一级分光一般采用 1： 32的分光器，二级分光一般采用 1： 2+1： 32/1 : 4+1: 16/1 : 8+1: 8的分光器组合方式。在机房机柜中，为了便于固定，选用机架式分光器。在FTTH光交箱、光分线箱内，为了节约托盘的位置，一般选用盒式分光器。对于新建小区，在计算分光器端口时，要有一定的余量， 1个1： 64的分光器只能覆盖6062户，1： 32的分光器只能覆盖 30户。三、FTTH装维标准3.1FTTH 开通必备工具FTTH装机必备工具：1、 设备类：ONT（光猫）、FT

16、TH光缆热熔机、光源光功率计、红光笔、手电筒、电钻、 插排2、 线路类：皮线光缆（根据装机环境不同携带室内或室外皮线光缆）、尾纤（FC-FCFC-SC）、法兰（适配器）3、 工具类：光缆切割刀、螺丝刀（一字/十字）、斜口钳、米勒钳子、皮线光缆开拨器、 酒精、脱脂棉、热缩管、扎带、魔术粘扣、钢丝（穿线使用）、开孔器、锤子、梯子4、 标记类：圆珠笔（非水性 /油性笔）、标签纸3.2FTTH 级分光组网FTTH一级分光：用户与汇聚设备OLT之间只有1个分光器的组网方式被称为一级分光。 一般将大分光比分光器（1： 32/1 : 64）安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中，通过束状尾纤 （光缆）延伸至用户

17、楼宇安装的光纤分线箱中。 至用户家中的皮线光缆通过与束状尾纤连接（法兰盘），再通过安装于光交箱中的分光器汇聚后上联至机房 OLT设备。FTTH一级分光组网方式光衰耗相对较小，一般用于密集覆盖区域，该分光方式网络节 点较少易于维护，用户端口受限于光交箱至楼宇光缆数量。机房-光交箱（分光器）-楼宇分线箱-用户一级分光方式示意图：3.3FTTH 二级分光组网FTTH二级分光：用户与汇聚设备 OLT之间存在2个及以上（非特殊情况下不建议存在两个以上分光器）分光器的组网方式被称为二级分光。 一般将小分光比分光器 （1:2/1: 4/1:8）安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中， 通过光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中， 于光纤分线箱中安装级联分光器（1 : 32/1 : 16）。至用户家中的皮线光缆通过与二级分光器 相连，再通过安装于光交箱中的一级分光器汇聚后上联至机房 OLT设备。FTTH二级分光组网方式光衰耗相对较大，一般用于全光覆盖小区，该分光方式光缆敷 设少，易于扩容，用户端口受限于楼宇内分光器分光比。机房-光交箱（分光器）-楼宇分线箱（分光器）-用户二级分光方式示意图二圾分北分光 (1： 32/1：16