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光传输接入网项目项目课程 ——项目12：无源光网络PON接入设计 page2 课程大纲 PON接入技术介绍 一、PON定义 二、PON工作原理 三、光纤接入技术的适应性比较 四、PON的特点 五、PON网络设施 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 六、PON带宽计算 PON接入项目设计介绍—校园宽带、语音接入设计 一、业务需求分析 二、组网模式和带宽计算 三、系统光功率预算 四、网络 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 page3 PON接入技术介绍 n PON的定义 OLT：Optical Line Terminal 光线路终端 ONU：Optical Network Unit 光网络单元 ONT：Optical Network Terminal 光网络终端 ODN：Optical Distribution Network 光分配网络 l Passive Optical Network OLT ONU Optical Line Terminal Optical Network Unit Passive Optical Splitter PSTN Internet CATV ONU ONT Passive Optical Splitter SNI IFpon IFpon UNI EPON：Ethernet Passive Optical Networks GPON：Gigabit-capable Passive Optical Networks PON是一种光接入技术，PON的网络由OLT(一般放在端局)、分光器（无源的）、ONU（一般放在用户家，或接 近用户的楼道位置）三个部分构成，其中，从OLT到ONU之间的那部分线路及设备都是无源的，所以称之为无源 光网络（PON），也称之为光分配网（ODN）即ODN是IFPON接口之间的所有线路设施的总称，不等同于分路 器。 Internet的高速发展，用户对网络带宽的 需求不断提高，已不单单是普通的数据 传输，开始向往带宽更高的视频和语音。 人们的目光开始从电传输转移到以光纤 为介质的光传输。无源光网络( PON) 技 术采用点到多点的拓扑结构,将光纤延伸 到最后1km，采用无源器件，减少了端 局的激光器数量，降低了维护成本。 无源光网络（PON）是一种采用点到多 点（P2MP）结构的单纤双向光接入 网络，其典型拓扑结构为树型。 PON系统由局侧的光线路终端（OLT） 、用户侧的光网络单元（ONU）和光分 配网络（ODN）组成，为单纤双向系统 。在下行方向（OLT到ONU），OLT发 送的信号通过ODN到达各个ONU。在上 行方向（ONU到OLT），ONU发送的信 号只会到达OLT，而不会到达其他ONU 。ODN在OLT和ONU间提供光通道。 page4 PON接入技术介绍 n PON的工作原理 1、PON下行数据——广播方式 n 在ONU注册成动后分配一个唯一的识别码； n ONU接收数据时，仅接收符合自己的识别码的帧或者广播帧。 1490nm 1550nm Data CATV page5 PON接入技术介绍 n PON的工作原理 2、PON上行数据——TDMA方式 n 原则：任一时刻只能有一个ONU发送上行信号，系统才能正常工作 n 不同的ONU分配不同的时间片，轮流发送上行数据；每个ONU发送上行数据的时间片可以是动态的，时 间片的大小和多少在宏观上表现为带宽的大小 n 由于数据速率非常高，因此细微的由ONU的距离不同而产生的时延应该在发送上行数据的时候予以考 虑——需要测距 1310nm Data page6 PON接入技术介绍 n 光纤接入技术的适应性对比 技术种 类 业务承 载能力 干线 光纤 占用 维护 难度 保护 能力 安全 性 综合 成本 适应的客户群 适用的FTTx 类型 P2P Eth. 以太网 高 低 低 中 高 稀疏商业客户的数据专 线 FTTB、FTTC FTTB+L AN 以太网 中 高 中* 低 低 密集住宅用户、普通商 业用户的数据接入 FTTB 、 FTTF 、FTTN SDH TDM 、 以太网 、ATM P2P 高 /Ring 低 中 高 高 高 关键商业客户的多业务 接入、大容量ONU点 FTTB、FTTC EPON 以太网 ＋CES* 中 低 中 中 低 公众住宅客户、网吧 FTTH、FTTO FTTO、FTTH 、FTTB ATM ATM＋ IP/TDM * P2P 高 /Ring 低 中 高 高 很高 企业客户 FTTB 、 FTTO 较高 较高 低 一般商业客户、SOHO 、住宅客户 GPON 以太网 、 TDM 、ATM 中 低 page7 PON接入技术介绍 n 光纤接入技术的对比 v 光/电媒体转换技术的两种使用方式： n 点到点以太接入 – N根光纤，2N个光收发器 – 管理独立 n 小区交换机接入 – 只需铺设1或2根光纤到小区 – 2N+2个光收发器 – 设备占用局端机房空间小 – 在传输过程中需要有源设备 – 设备分级管理 v PON的接入方式： – 只需铺设1或2根光纤到小区 – 需N+1个光收发器 – 设备占用局端机房空间最小 – 传输中不需有源设备 – 设备集中管理 局端 用户 局端 用户 小区交换机 以32个节点为例 32/64根光纤 64个收发器 P2P P2P 1/2根光纤 66个收发器 局端 用户 分光器 P2MP 1根光纤 33个收发器 page8 PON接入技术介绍 n PON的特点 带宽大，可扩展性好。光纤接入带宽大，满足用户现在及未来带 宽灵活需求。 点对多点（P2MP）接入，节省主干光纤。 无源光网络（PON），OPEX低。线路上没有有源器件，免维护 和电耗。 光纤损耗低，覆盖范围广。满足“大容量，少局所”建网需求。 page9 PON网络设施分析 n 网元设置 （1）OLT设置 OLT的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、设备端口利用率、用户接入率、投资 等影响较大，OLT覆盖区域范围应结合用户分布、接入光缆资源情况、OLT设备的覆盖能力进行合 理设置。OLT原则上采用大容量机架式产品放置在现有的端局机房，不单独新建机房，对于超大型 和较远的校园，可以考虑采用中小容量盒式OLT放置到接入点机房。OLT设备的PON口数量，应 根据需求以30%冗余考虑，具体需求按照用户规模和ODN规划来确定。 （2）ONU ONU可选择设置在室外机柜、大楼楼道或竖井内机柜、家庭或办公室内等不同位置，实现 FTTC/B/H/O等网络应用模式。应在电缆有效传输距离内（五类线100m、三类线500m）集中放置 ，便于维护，同时应考虑引电、接地、防雷、散热等。设备选型根据用户网络接口需求进行配置。 page10 PON网络设施分析 n ODN设施 （1）ODN光配线设施 光配线设施的设置方式决定了ODN网络的物理结构，各光配线设施如下： 1）光交接箱：用户群密集区域中心位置 2）光分纤盒/光终端盒：按满足大楼内所有目标用户的接入需求进行配置，单个光分纤盒/光终端 盒的容量一般按4~24个接入用户考虑，以覆盖1~3层楼的目标用户为宜，并应考虑一定的冗余。 3）光分歧接头盒：光分歧接头盒一般用于室外的配线连接（直熔方式的固定连接），每个分歧接 头盒能够提供2~8根光缆的保护性连接、光纤分配。主要根据线路设施情况及配线环至楼宇光分纤 盒/光终端盒的光缆需求确定光分歧接头盒位置。 4）用户终端智能盒、光纤信息面板：应根据用户群性质，按实际需求进行设置。 5）光分路器：光分路器可以作为独立的器件在OLT节点、光分配点、用户接入点使用，也可以置 于其它局端配线设施、光分配点和用户接入点设施内（一体化设计或可插拔式）使用。光分路器是 ODN网络的关键器件，在不同位置设置不同分路比的无源光分路器，形成不同的分光方式。分光 方式决定了ODN网的逻辑结构 page11 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 1）一级分光 a)一级分光、光分路器社区集中放置示意图 （区域内用户分布零散且OLT至用户距离较近） b)一级分光、光分路器片区集中放置示意图 （低层楼群，OLT距离楼群较远） page12 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 1）一级分光 c)一级分光、光分路器楼宇集中放置示意图 （高层楼宇，用户集中分布且楼内用户放号 情况不明朗） d)一级分光、光分路器楼宇分散放置示意图 （用户集中分布且楼内用户放号率较高，接近 100%） page13 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 2）二级分光 a)一级分路器放置在局端机房 （区域内用户分布较零散且OLT至用户距离较近） page14 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 2）二级分光 b)一级分光器放在置室外光交接箱 （低层楼群，用户分布较零散，OLT距离楼群较远） page15 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 2）二级分光 c)一级分光器放置在大楼光交接箱 （高层楼宇，用户集中分布且楼内用户放号高） page16 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 3）分光方式原则：分光方式应综合考虑成本、带宽利用等因素进行选择。 n 一级分光方式需要占用较多的主干、配线光缆，但在减少故障点、故障定位、PON 系统带宽 优化方面比二级分光方式更有优势，在组网时应尽量采用一级分光方式；从提高光缆使用效率 角度出发，在用户较分散时，或用户分布较集中、规模较大但布线条件受限（如楼内布线管孔 孔径不足）时，也可以采用二级分光方式；原则上不采用三级及三级以上的分光方式。 n 对于一级分光的四种光分路器放置方式。在保证PON带宽资源利用率的情况下，尽量将光分路 器接近用户。对于用户接入率高的情况，推荐采用光分路器楼宇分散放置的方式；对于用户较 密集的楼宇且接入率低的的情况，推荐采用光分路器楼宇集中放置的方式；而对于用户规模不 大的低层楼宇（如别墅等），推荐采用光分路器片区集中放置的方式；FTTH部署初期，用户 规模不大且分布较零散，推荐采用光分路器社区集中放置的方式。 page17 PON网络设施分析 n ODN设施 （2）分光方式分析 4）光分路器位置——光分路器的设置位置直接影响对光缆芯数的占用需求，在实际组网时，要综 合线路成本、设备成本进行考虑。光分路器的位置设置原则： ①根据分光方式规划及是否提供光纤保护倒换选择适当分光比的光分路器，避免设置分光比与分光 方式规划相差较大的光分路器。 ②选择均匀分光的光分路器，以简化光通路损耗核算、便于工程实施和后期维护。 ③根据分光方式规划将光分路器设置在相应的光分支点，可根据具体设置位置选择相应规格的光分 路器，一般来说，机柜内安装选择单功能器件，光交接箱、分纤盒、终端盒内安装的则选择一体化 设计器件。 ④光分路器数量应按实际需求进行配置。 ⑤光分路器应尽量集中放置，以便于维护。 ⑥光分路器尽量靠近用户，以节省接入主干光缆。 ⑦ODN按系统支持最大分路比进行设计。 page18 PON网络设施分析 n ODN设施 系统光功率预算： ODN的光功率预算所容许的损耗定义为S/R和R/S（S：光发信参考点、R：光收信参考点）参考点之间的光损耗 ，以dB表示。这一损耗包括了光纤和无源光元件（例如光分路器、活动连接器和光接头等）所引入的损耗。 ODN的容许损耗值对下行和上行方向是相同的。 光通道损耗=L×a＋n1×b＋n2×c＋n3×d+n4×e＋f＋g（dB） 式中 a——光纤每公里平均损耗（dB/km）； L——光纤总长度（km）； b——光纤熔接点损耗（dB）； n1——熔接点的数目； c——光纤机械接续点损耗（dB）； n2——机械接续点的数目； d——活结头损耗（dB）； n3——活结头数目； e——连熔接头损耗（dB）； n4——熔接头数目； f——光分路器损耗（dB），这里只考虑一级分光，如果是二级分光，则要分别考虑二个分光器造成的损耗； g——工程余量，一般取2～3dB。 page19 PON带宽计算 n 带宽配置原则 ①结合经营策略和业务性质，为不同客户群、不同业务分配相应的带宽。 ②充分利用PON系统的DBA性能，要保证PON系统内不同性质用户的基本可用带宽，专线接入用 户和高优先级业务的带宽要优先保证，同时应对用户的最大可用带宽进行限速。 ③每个PON系统的配置带宽不能超出PON系统的可用带宽，且应考虑一定的冗余，合理配置每个 PON系统带的用户数。 ④对于IPTV组播业务，宜将OLT设置为组播复制点。 page20 PON带宽计算 n PON系统可用带宽 目前EPON和GPON系统内可用带宽： 项目 GPON（ITU-T G.984） EPON（IEEE 802.3ah） 下行速率 2 500Mbps 1 250Mbps 实际下行带宽 2 30 0Mbps 900Mbps 上行速率 1 250Mbps 1 250Mbps 实际上行带宽 1 110Mbps 850Mbps 最大分光比 1:64，可扩展为1:128 1:32 每用户实际下行带宽 72Mbps（1:32），36Mbps（1:64） 28Mbps（1:32） 运 营 、 维 护 （OAM&P） OMCI必选。 对ONT进行全套FCAPS （故障、配置、计费、性能、安全性） 管理 OAM可选且最低限度地支持，ONT的 故障指示、环回和链路监测 网络保护 50 ms主干光纤保护倒换 未 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 TDM传输和时钟同步 内置，支持Native TDM模式，保障 TDM业务质量，电路仿真可选，支持时 钟同步与时间同步（1 588v2） 电路仿真（ ITU-T Y.1 413或MEF 或 IETF），同步以太技术不成熟，无法支 持端到端时钟（时间）同步 光纤线路检测 OLS G.984.2 无 page21 PON带宽计算 n 业务分布计算方法 根据用户分布和开通的业务情况，估算各种业务的用户所占总用户的比率，实际网络应用中，单个 用户以使用单一业务为主，因而可按照单个用户使用某一特定业务的模型来进行业务分布测算。 n 带宽计算方法 PON网络的带宽计算包括单个PON系统内的带宽计算和OLT上联的带宽计算。 对各种模式（FTTH/B/C等），其带宽测算方法是一样的：对单个PON系统内的带宽测算，需要考 虑该PON系统内所有ONU所产生的流量是否满足系统要求；对OLT上联的带宽测算，需要考虑该 OLT所有PON口所带的全部ONU产生的流量（一般OLT包含多个PON口）。 计算公式：Σ所有业务（业务分配带宽×业务用户比率×集中比×流量占空比）×总用户数/带宽冗 余系数。 page22 PON带宽计算 n 带宽计算方法 ①业务分配带宽：本项目数据接入单业务带宽考虑512K，IP语音业务考虑200K。 ②OLT网络侧以太网上联带宽规划时，不计TDM专线业务带宽。 ③而对于PON系统内带宽规划，考虑到EPON对TDM业务承载效率约为50%，因而对PON系统内 TDM专线业务分配带宽要相应的按照专线带宽×2来考虑。 ④对于IPTV组播业务，其占用带宽依据IPTV内容分发所需带宽测算。 ⑤业务用户比率、总用户数：OLT上联带宽规划时对应OLT带的所有用户，PON系统内带宽规划 时对应该PON带的所有用户。 ⑥集中比：可根据不同地区、不同客户群实际情况进行设定，可取1/2。对于FTTH用户，集中比算 在OLT上；对于FTTB/C/Cab用户，集中比算在LAN交换机上或DSLAM上。 ⑦流量占空比：一般可取50%。 ⑧带宽冗余系数：建议PON系统内取90%、OLT上联取70%。 page23 课程大纲 PON接入技术介绍 一、PON定义 二、PON工作原理 三、光纤接入技术的适应性比较 四、PON的特点 五、PON网络设施分析 六、PON带宽计算 PON接入项目设计介绍—校园宽带、语音接入设计 一、业务需求分析 二、组网模式和带宽计算 三、系统光功率预算 四、网络方案设计 page24 业务需求分析 n 业务需求 某重点大学新校区一期建设占地面积约88.74万平方米，校舍总建筑面积为574 625平方米， 校职工1 140人，学生总数1.3万余人。本项目为本校园信息化实现提供一个高带宽、可扩展的、灵 活的、安全的、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的PON系统接入平台，提供相应话音和数据接口。校园接入需求及楼宇分布 如下： 根据各楼宇数据、语音、无线AP接入需求量作为本项目设计依据。 接入需求决定了网络结构和资源的配置，是网络设计的依据和前提。在进行接入需求测算时，既要 满足现有的接入需求，又要有一定的前瞻性，须考虑未来的接入需求变化和平滑扩容能力，保护现 有的网络投资。 业务需求 page25 业务需求分析 n 校园楼宇物理分布图 page26 组网模式和带宽计算 n PON组网模式 方案一：ONU提供FE、POTS、CATV视频接口 等用户接口，可多用户ONU或将多个单用户 ONU集中放置。 方案二：ONU下挂IAD和二层以太网交换机，通 过IAD和L2交换机实现综合业务接入。 方案三：ONU下挂小型AG，通过AG 实现综合 业务接入。 方案四：ONU下挂Mini-DSLAM，提供数据接入 ，再通过用户网关实现综合接入。 本项目采用方案一和方案二混合接入方式， 方案一直接提供语音和数据接口供用户电话和 PC等设备接入；方案二提供提供语音接口供用 户电话接入，提供数据接口连接用户侧L2交换机 ，交换机提供数据接口供用户PC等设备接入。 InternetVOIP 光分路器 至各用户终端设备 ONU ONU楼宇网 络箱 IAD L2 至各用户终端设备 ONU楼宇网 络箱 至各用户终端设备 ONU楼宇网 络箱 至各用户终端设备 ODN网络 AG Mini DSLAM 楼宇网 络箱 IPTV 网管 城域网 10GE/GE PSTN E1FE GE 教育网 GE FE/E1 光耦合器 page27 组网模式和带宽计算 n 带宽计算 1）本项目单个PON系统内带宽计算： 按语音业务并发率15%，数据业务并发率40%计算，得出本项目实际带宽需求为2 269.16M，带宽 配置冗余系数取为90%，得出PON系统内总带宽配置为2 521.29M。保证用户数据业务接入点带宽 在1M以上，语音业务接入点带宽在200K以上，各楼宇带宽需求如表： 各楼宇带快需求 2）本项目OLT上联带宽计算： OLT上联语音业务带宽实际需求为143.16M，数据业务带宽实际需求为2 126M，考虑冗余系数取 定为70%，本项目OLT上联语音业务带宽大于等于204.514M，带宽配置须大于等于3 037.14M。 page28 网络方案设计 n OLT设施方案设计 1）设备配置 本项目新增1套OLT设备，根据3.3.2中7项中上联带宽需求进行上行口配置，根据3.4.2.2中分光器 设置计算出PON接口实际需求为16个PON口，考虑30%冗余，共需要20个PON接口。本项目OLT 设备单板配置如表所示： 单板 单板对外接口 单板数量（块） 主控板 1个维护网口+1个串口+1个环境监控口 2 业务板 4个PON接口 5 上行接口板 2个10GE光接口 1 电源板 1个电源连接器 2 其他功能板 2路标准的BITS时钟输入接口+1路BITS时钟输出接口 1 page29 网络方案设计 n OLT设施方案设计 2） OLT设置 本项目OLT设备设置在校园外的现有端局汇聚机房，机房具备主设备和配套设备安装条件。 电源：采用-48V供电，从原有开关电源二次下电引接2路（主备）63A直流电。 接地：从原有室内地排引接保护地。 线缆布放：尾纤沿尾纤槽道布放，成端在ODF内；其它线缆（电源线、接地线、2M线、五类线等 ）沿走线架布放，2M线和五类线分别成端至配套网络柜中的DDU模块和RJ45模块。线缆布放严格 按照 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 进行。 page30 网络方案设计 n ONU设施方案设计 1） ONU设置 本项目ONU设备采用FTTB盒式MDU设备，涉及ONU设备统一安装在各楼宇相应楼层的弱电井壁 挂网络箱中，ONU设备采用220v交流供电，从网络箱体中空开或插座引接，从箱体接地排引接保 护地。线缆布放按照综合布线规范进行。各楼宇ODU设备设置如表3-6所示。本项目共设置ONU设 备320套，其中24*FE接口ONU设备102个、24FE+24POTS接口ONU设备189个、16FE+16POTS 接口ONU设备23个、8FE+8POTS接口ONU设备6个。 page31 网络方案设计 n ONU设施方案设计 2）网络箱设置 网络箱主要用于引入段光缆成端、ONU设备安装及设备线缆成端，根据ONU设计进行选型和箱体 内配套模块（配线模块、光缆熔接盘等）配置，箱体密封性好，具备防尘、防虫、散热功能，配有 引电空开或插排、接地和防雷装置。 安装方式：箱体的安装宜采用嵌入式，箱体底边距地坪不应小于1.2m。 箱体材料：选用金属材料外壳，考虑安装模块的方便性，要求内置衬板和安装支架。 供电：建议从楼道或配电箱单独引一路220v交流电至箱体内。 接地：ONU设备、网络箱箱体都应接地保护，建议优先采用建筑物联合接地方式，其次考虑配电 箱G线复连至箱体内接地端子排。 page32 网络方案设计 n ODN设施方案设计 1）ODN结构 本项目采用FTTB+LAN模式，其ODN部分网络结构如图所示。 page33 网络方案设计 n ODN设施方案设计 1）ODN结构 ODN部分光缆系统图： ODN部分方案说明：本项目从校园外局端 汇聚机房布放2条96芯馈线光缆至校园内 光交接箱，在校园内布放1个96芯配线光 缆环，设置1，3，7，14，16，19，21， 23，26，28，30，32，35，37，45，52 号楼宇为光分配点，从配线环分别引接1条 6芯光缆，在各光分配点分布设置1个分光 器汇聚相应楼宇的ONU设备，布放光分配 点至各楼宇的引入段光缆。引入段光缆容 量见图所示。 page34 网络方案设计 n ODN设施方案设计 2）光分路器设置 本项目采用熔接型一体化光分路器，分光比为1：32，共设置16个分光器。光分路器采用一级分光 分散放置原则进行设施，放置在楼宇的配线光缆终端盒内，根据ONU的设置规模覆盖片区内的多 栋楼宇。 page35 网络方案设计 n ODN设施方案设计 3）系统光功率预算 本项目光链路长度在5～8km之间，光链路损耗值计算如下： 光纤损耗=L×a=8×0.35=2.8dB，光纤长度按照8公里计算，每公里损耗按0.35dB计算； 熔接头损耗=n1×b=2×0.1=0.2dB，按照熔接头为2个计算； 光纤机械接续头损耗=n2×c=0×0.1=0dB，按照连接头为0个计算； 活结头损耗=n3×d=6×0.5=3dB，按照活结头为6个计算； 连熔接头损耗=n4×e=0×0.1=0dB，按照连接头为0个计算； 光分路器损耗=1×17＝17dB，按照1：32光分路器最大损耗17dB计算； 光链路损耗=光纤衰耗+熔接头损耗+光纤机械接续头损耗+活结头损耗+连熔接头损耗+光分路器损耗+工程余量 =2.8+0.2+0+3+0+17+3=26dB。 本项目ODN光通道最大损耗为26dB，在PON系统上行和下行允许的光链路损耗之内，可以保证数据和语音光信 号可靠传输。 page36 网络方案设计 n 网络拓扑方案设计 本项目新建1个PON系统解决校园数 据业务和IP语音业务的接入，OLT 上联整合到1个10GE，通过三层交 换机后出GE接口至相应的业务处理 平台，共新增1套OLT设备、16个1 ：32光分路器、320个ONU设备及 相关的配套设备，PON系统网络组 网总体方案如图所示。 www.guomaitech.com