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寬頻是怎樣來的?光纖入戶基本組成
一條光纖能分2個使用者有影響嗎
有朋友提到關於光纖入戶的原理,是由哪些部分組成的,今天我們就一起來了解下。
FTTH光纖到戶,PON是FTTH中所採用的技術。
一、PON系統基本原理
PON(無源光網路)是指OLT(光線路終端)和ONU(光網路單元)之間的ODN(光分配網路)全部採用無源裝置的光接入網路。
PON是一種點對多點(P2MP)的光接入系統,它能夠節省光纖資源、ODN無需供電、使用者接入方便和支援多業務接入,是運營商目前大力推行的寬頻光纖接入技術,主要有EPON和GPON兩種技術。
PON系統採用WDM(密集波分複用)技術,實現單纖雙向傳輸。
為了分離同一根光纖上多個使用者的來去方向的訊號,採用以下兩種複用技術:
●下行資料流採用廣播技術;
●上行資料流採用TDMA技術。
●每PON口可以實現最大上行1。25G,下行2。5G傳輸速度
1、PON典型網路結構
PON系統主要由OLT、ODN和ONU三部分組成,其中ODN不包含有源裝置,OLT至ONU之間透過光分路器連線形成P2MP(點到多點)的結構
2、PON系統傳輸方式
上行方向為TDMA方式
各ONU上行資料分時傳送,各ONU的傳送時間與長度由OLT集中控制
下行方向為廣播方式
下行資料廣播發送,每個ONU根據下行資料的標識資訊接收屬於自己的資料,丟棄其他使用者的資料
二、PON系統組成
PON系統的基本組成有:
●局端的光線路終端(OLT)裝置
●ODN,指用於連線局端OLT裝置和遠端ONU裝置之間的光分配網路,ODN只包含無源器件或設施
●光網路單元(ONU/ONT)。
1、OLT裝置介紹
OLT是PON的核心功能模組,OLT在物理上一般以機架的形式呈現。機架式OLT(大型)採用插板式結構,功能複雜、容量大,實現難度高。包括如下板卡:
●介面板(或者稱為線卡)
●主交換板
●主控板(主控和主交換板可能合在一個板卡)
●上聯板(GE/10GE)
盒式OLT(小型):1U高一體化小裝置:2-4個PON口,1-2個上聯GE口。功能簡單,容量小,實現容易
2、ONU裝置介紹
ONU位於使用者終端和ODN之間,提供使用者介面和多業務接入,ONU上聯口(PON口)為光口,使用者側介面有:
●乙太網介面(FE GE)
●POTS介面(RJ11)
●E1介面
●CATV介面
ONU裝置框圖如圖所示,其中PON介面模組是核心部分,語音處理模組以VoIP的方式提供語音業務,CPU負責整個ONU的控制和管理(包括與OLT及網管的通訊)。
3、FTTH ONU裝置分類
ONU裝置根據使用者端的應用方式不同,可分為下列幾種型別:
(1)SFU(單住戶單元)型ONU :主要用於單獨家庭使用者,僅支援寬頻接入終端功能,具有1或4個乙太網介面,提供乙太網/IP業務,可以支援VoIP業務(內建IAD)或CATV業務,主要應用於FTTH的場合(可與家庭閘道器配合使用,以提供更強的業務能力)。
(2)HGU(家庭閘道器單元)型ONU:主要用於單獨家庭使用者,具有家庭閘道器功能,相當於帶EPON上聯介面的家庭閘道器,具有4個乙太網介面、1個WLAN介面和至少1個USB介面,提供乙太網/IP業務,可以支援VoIP業務(內建IAD)或CATV業務,支援TR-069遠端管理。主要應用於FTTH的場合。
(3)SBU(單商戶單元)型ONU:主要用於單獨企業使用者和企業裡的單個辦公室,支援寬頻接入終端功能,具有乙太網介面和E1介面,提供乙太網/IP業務和TDM業務。主要應用於FTTO的場合。
三、 ODN簡介
ODN位於ONU和OLT之間,為OLT與ONU提供光傳輸手段,完成光訊號的傳輸和功率分配任務。
ODN通常呈樹型分支結構,主要包含下列裝置:
●局端配線設施:光配線架等
●光分配點設施:光配線架、光交接箱、光分線盒、光分路器、光分歧接頭盒等
●光使用者接入點設施:光分路器、光分線盒、光分歧接頭盒等
●使用者端接設施:使用者智慧終端盒、光纖資訊面板
●其他基本器材:光纜、光纖聯結器、尾纖等
四、 FTTH在PON中的實現
根據光纖到達使用者側的位置不同,寬頻光接入網的應用方式(建設模式)包括以下幾種,這些模式統稱為FTTx,主要包含:
(1)FTTN :Fiber To The Node,光纖到節點
(2)FTTZ :Fiber To The Zone,光纖到小區
(3)FTTCab:Fiber To The Cabinet,光纖到交接箱
(4)FTTC :Fiber To The Curb,光纖到路邊
(5)FTTB: Fiber To The Building,光纖到樓
(6)FTTP: Fiber To The Premise,光纖到使用者駐地
(7)FTTH: Fiber To The Home,光纖到戶
(8)FTTO: Fiber To The Office,光纖到辦公室
其中最主要的應用方式有FTTH、FTTB/C、FTTCab,FTTH、FTTO、FTTP 以全程光纖的方式實現終端使用者的接入,是最為理想的寬頻光纖接入方式
五、FTTH典型組網結構
FTTH的典型組網結構如圖所示,根據使用者的不同業務需求及家庭佈線情況,家庭網路可採用不同的家庭組網方式,既可採用有線也可採用有線+無線AP的接入方式,可方便靈活地接入語音、寬頻資料、IPTV、WLAN等業務
六、EPON和GPON技術比較
GPON和EPON的主要技術指標對比
七、10G-EPON
IEEE 802。3 av 規定了10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非對稱模式(10/1GBASE -PRX )和10Gb/s 上下行對稱模式(10 GBASE - PR ) 兩種速率模式
10G-EPON標準
標準
●EEE802。3av,2009。9釋出
●在1G EPON標準基礎上增補
主要改進
●定義了新的PMD子層(光介面)
●對MPCP協議進行增補,擴充套件了ONU的發現方式,支援不同速率ONU的共存
●採用了新的編碼方式和FEC
10G-EPON工作波長
●10Gb/s下行:1575~1580nm(1577nm)
●10Gb/s上行:1260~1280nm(1270nm)
●1Gb/s上行: 1260~1360nm(1310nm)
不同速率訊號的共存(物理層)
●下行:10G與1G訊號以WDM方式共存
●上行: 10G與1G訊號以TDM方式共存
多點控制協議增補(資料鏈路層)
●OLT為不同型別的ONU開啟不同的發現視窗
●10G、1G註冊採用不同的廣播LLID
八、FTTH線路要求及傳輸指標
1、PON系統光鏈路損耗計算
●光路損耗=所有分光器插損值之和+光纖長度(KM)*0。4+熔纖點數目*0。1+法蘭盤個數*0。5
●ONU接收側光功率= OLT發射光功率- 光路損耗
只有當ONU接收側光功率> ONU最小接收光功率時,ONU才能正常工作。
●光鏈路中還要有一定的富餘度:
當傳輸距離≤5公里時,光纖富餘度不少於1dB;
當傳輸距離≤10公里時,光纖富餘度不少於2dB;
當傳輸距離>10公里時,光纖富餘度不少於3dB。
2、影響光通道衰耗的幾個因素
以上圖為例進行全徑路光功率計算,紅色點表示法蘭盤,光通道全長3KM,光纜共有4個熔接點。
4、各種分光器衰耗情況(實測)
5、兩種分光比的對比
6、盒式分光器
採用小盒子封裝,可根據需求引出SCFCLC等不同的尾纖。
7、分光器的選擇
●目前FTTH小區一級分光一般採用1:32的分光器,二級分光一般採用1:2+1:32/1:4+1:16/1:8+1:8 的分光器組合方式。
●在機房機櫃中,為了便於固定,選用機架式分光器。
●在FTTH光交箱、光分線箱內,為了節約托盤的位置,一般選用盒式分光器。
●對於新建小區,在計算分光器埠時,要有一定的餘量,1個1:64的分光器只能覆蓋60~62戶,1:32 的分光器只能覆蓋30戶。
九、FTTH裝維標準
1、 FTTH開通必備工具
FTTH裝機必備工具:
a、裝置類:ONT(光貓)、FTTH光纜熱熔機、光源光功率計、紅光筆、手電筒、電鑽、插排
b、線路類:皮線光纜(根據裝機環境不同攜帶室內或室外皮線光纜)、尾纖(FC-FCFC-SC)、法蘭(介面卡)
c、工具類:光纜切割刀、螺絲刀(一字/十字)、斜口鉗、米勒鉗子、皮線光纜開撥器、酒精、脫脂棉、熱縮管、紮帶、魔術粘扣、鋼絲(穿線使用)、開孔器、錘子、梯子
d、標記類:圓珠筆(非水性/油性筆)、標籤紙
2、FTTH 一級分光組網
FTTH一級分光:
使用者與匯聚裝置OLT之間只有1個分光器的組網方式被稱為一級分光。一般將大分光比分光器(1:32/1:64)安裝於FTTH覆蓋區域光纜交接箱中,透過束狀尾纖(光纜)延伸至使用者樓宇安裝的光纖分線箱中。至使用者家中的皮線光纜透過與束狀尾纖連線(法蘭盤),再透過安裝於光交箱中的分光器匯聚後上聯至機房OLT裝置。
FTTH一級分光組網方式光衰耗相對較小,一般用於密集覆蓋區域,該分光方式網路節點較少易於維護,使用者埠受限於光交箱至樓宇光纜數量。
機房——-光交箱(分光器)——-樓宇分線箱——-使用者
一級分光方式示意圖
一級分光光交箱
一級分光光交箱臺帳
一級分光樓宇內光分線箱
一級分光戶外光分線箱
3、FTTH 二級分光組網
FTTH二級分光:使用者與匯聚裝置OLT之間存在2個及以上(非特殊情況下不建議存在兩個以上分光器)分光器的組網方式被稱為二級分光。一般將小分光比分光器(1:2/1:4/1:8)安裝於FTTH覆蓋區域光纜交接箱中,透過光纜延伸至使用者樓宇安裝的光纖分線箱中,於光纖分線箱中安裝級聯分光器(1:32/1:16)。至使用者家中的皮線光纜透過與二級分光器相連,再透過安裝於光交箱中的一級分光器匯聚後上聯至機房OLT裝置。
FTTH二級分光組網方式光衰耗相對較大,一般用於全光覆蓋小區,該分光方式光纜敷設少,易於擴容,使用者埠受限於樓宇內分光器分光比。
機房——光交箱(分光器)——樓宇分線箱(分光器)——使用者
二級分光方式示意圖
二級分光光交箱
二級分光光交箱臺帳
二級分光光分線箱
二級分光光分線箱臺帳
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