PON建设指导书1030R.docx

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PON建设指导书1030R

2007年中国网通（集团）公司

上海市分公司

PON技术通信建设指导书

中国网通（集团）上海市分公司

计划建设部

二〇〇七年九月

1编写说明

《PON技术通信建设指导书》旨在为上海分公司引入PON技术进行网络建设时，对该技术在分公司的应用定位和建设方案提供指导意见，使项目建设各部门熟悉并掌握PON技术的建设特点，为适应未来多媒体宽带业务发展，实现接入网的宽带提速、光进铜退作好准备。

主要内容

本指导书首先对PON技术这一新型的接入网技术进行了简单的阐述，随后明确了PON技术在分公司的应用定位，并针对定位，详细阐述了具体的网络建设、业务实施和布线方案。

同时对PON网络建设中所使用的光缆及接续配件等配套设施的技术要求、光功率损耗做了规定。

最后，针对上述定位，比较了现有方案和采用PON接入的优缺点以及两者的投资成本比较。

适用范围

本指导书限于中国网通上海分公司内部人员使用，供市场部、销售部、工程中心和运维人员参考。

2PON技术概述

随着互联网和通信技术的飞速发展，以IPTV、视频业务为代表的高带宽业务需求不断涌现，使原有的接入宽带越来越无法满足对该类业务的高带宽需求。

根据国内某运营商的预测，未来每家庭用户的接入带宽将至少需要20Mbps，才能满足人们对各类业务的通信需求。

为了适应未来多媒体宽带业务的发展需要，PON技术应运而生。

得益于PON的光纤传输，用户端到局端设备的主干上、下行速率可高达1.25Gbps，将来可以提供2.5Gbps对称或非对称传输能力，因此PON技术可以很好地支持数据、语音、专线和多媒体等大带宽业务，特别是PON可针对每个用户的每个业务提供QoS保证。

对于家庭用户来说，不仅能支持多项业务同时使用，而且能很好地保证上网和IPTV等宽带业务的服务质量。

作为宽带接入网的发展方向，中国网通集团公司也非常关注PON技术在接入网方面的应用。

在《中国网通接入网及光进铜退建设指导意见》中，明确指出了“光进铜退”将作为接入网建设的中心内容，要求以业务需求为导向，以FTTH为目标，大力推进“光进铜退”技术改造。

在针对南方接入网的发展策略方面，集团建议采取跨越式技术策略，积极运用新技术，在商业客户集中的区域积极推进FTTO的建设，对于光纤和管道资源匮乏的区域，积极使用PON技术实现商业楼宇的接入，实施差异化服务。

PON（无源光网络）是指ODN（光分配网）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。

所有的信号处理功能均在局端设备（OLT）和用户端设备（ONU）完成。

PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。

上行采用TDMA，下行采用广播方式。

PON技术是一种点对多点的FTTx技术。

其网络由三部分组成：

局端设备OLT、光分配网络ODN和用户端设备ONU，通过光缆和光接续配件实现互联。

网络拓扑如图：

图一、PON网络结构图

其中，OLT汇聚、处理来自用户端的各类业务流量，通过GE/FE、STM-1和E1（V5）接口分别与宽带IP、传输网和PSTN互联，实现业务的分离传输。

ODN是光分配网，由光分路器等无源器件组成，将来自ONU的业务流汇聚到OLT。

OLT与光分路器之间、光分路器与ONU之间采用单纤实现双向数据流传输。

ONU是用户端设备，一般放置在用户侧。

向用户提供以太口、POTS和E1等业务接口。

PON技术除了为每用户提供灵活的带宽控制和高带宽外，由于采用了无源的光分配网络和光纤直接到家，使系统的可靠性大大增强，而且其无源特性和树形结构简化了部署难度，不需要构建机房及配套设施，只需将光分路器挂在楼内的墙上即可。

在PON系统中，从用户端到局端之间，没有光纤收发器、PDH类的小设备，设备组成相对简单，使整个网络的结构清楚，可大大减少故障率。

并且OLT和ONU设备可由网管集中进行管理维护，管理能力大大加强。

由于采用光纤传输，使系统的覆盖范围在1:

32分光比情况下，可达到20Km的传输距离。

另外，PON系统在单纤情况下实现双向传输能力，大大节省了光纤资源。

由于减少了从用户接入到数据网所经过的设备数量，业务性能得到有效改善。

同时减少对传输和光缆资源的占用，有效缓解对2M电路的提供压力。

对于分公司来说，PON技术应用于CNCC大楼的主要优势在于：

●对于网络无法成环的楼宇提供了简便的接入方案。

对于靠近已经基本成型的接入环　　

附近的楼宇接入不需要做破环割接；

●不需要构建接入机房，节省了建设成本，一个机房的配套和装修估计约10万元，加快用户接入速度；

●和MSTP+FTTB+LAN方案相比设备投资少，部署灵活；

●和直接采用光纤收发器和PDH开通用户相比，减少中间环节，降低故障率，节省进楼光纤资源和上联节点的端口资源，管理维护能力更强，可以大大提高运维效率；

●PON可针对每个用户的每个业务提供QoS保证。

为此，计划建设部在2005年下旬开始针对网通分公司网络的特点，进行了PON技术在数据和数据专线应用的实验室测试、试商用到商用。

经过近一年的商用，表明PON技术在实现上述应用上，已经具备了商用的条件。

3PON技术应用定位

针对于分公司网络建设的实际情况，PON技术的上述特点比较适用于用户带宽要求大、用户分布相对稀疏的区域，以及无法提供机房的大楼。

对于PON技术在分公司的应用，定位如下：

1、在C类楼宇和一些工业园区内，接入机房建设困难的情况下，可规模采用PON接入。

PON接入除了不需要建设接入机房及其配套设施外，可大大加快接入大楼的相关建设，加快分公司网络的覆盖范围，同时可提高投资效益比；

2、对于别墅、高档公寓等对带宽需求大的高端用户，对价格不敏感，可以采用PON方式进行大规模推广。

由于FTTH将是未来解决宽带接入的最主要技术，尽早部署有助于抢占市场份额，有助于提升公司竞争力和影响力。

3、对于一些分布范围广的单商业客户，用PON方式实现接入是比较经济合理的方式。

不仅可以有效解决一部分用户的业务接入需求而且不需大大增加公司的建设成本。

4、对于光纤资源特别紧张的A、B类楼宇，为保护高端客户不流失，可通过PON解决用户的业务需求。

由于用户端只需要一根光纤就可以进行业务接入，因此相对于原来每用户需要一对光纤的接入方式可以节省一半的光纤资源，可以大大缓解分公司光纤资源紧张的状况，特别是高端用户集中的A、B类接入大楼。

PON的部署简单，只需在用户侧放置ONU即可，业务开通快速高效。

4网络建设方案

4.1PON接入模式

根据市公司网络建设的实际情况，PON网络部署具体采用两种接入模式，一种是汇聚机房接入，一种是一类大楼接入。

汇聚机房接入模式将OLT设备部署在汇聚机房内，充分覆盖周边的接入大楼或开发园区。

在该模式下，OLT收敛的数据业务（上网或MPLSVPN业务）通过两个千兆以太端口捆绑后直接上联到汇聚机房内IP城域网的汇聚设备上，以保证业务的可靠性；专线业务的上联通过155Mbps　TDM接口和汇聚机房内的传输设备相联，有效节省传输带宽；NGN语音业务的上联实现与数据业务相同，通过两个千兆口的绑定直接上联到NGN承载网的汇聚设备上，从而实现多业务的分离、高速传输。

具体见下图：

图二、汇聚机房接入模式

一类大楼接入模式将OLT设备部署在一类大楼的机房内，直接覆盖本大楼及周边大楼内的用户业务。

在该模式下，各业务的上联模式需经机房内的MSTP主设备实现。

用户数据业务（上网或MPLSVPN业务）通过两个百兆以太口捆绑后上联到MSTP主设备上；而专线业务通过155Mbps　TDM接口上联到MSTP的STM-1传输端口上；NGN语音业务的上联实现也与该模式下的数据业务相同，通过两个百兆口的绑定直接上联到MSTP设备上，通过接入环接入NGN承载网。

为用户提供多种业务。

具体实现如下图：

图三、一类大楼接入模式

从节省接入环带宽资源以及提升用户接入速率角度，在实现FTTO和FTTH接入时，应首选汇聚机房模式。

对于不具备接入汇聚机房内OLT设备的大楼或用户，可采用一类大楼模式进行接入。

以下各建设方案以汇聚机房模式为例。

4.2C类大楼的接入

采用二级分光组网。

一级分光（2：

４）设在接入环的光缆上联点，二级分光（１：

８）设在接入大楼内。

一个PON口可覆盖4栋大楼，每栋大楼可实现8个客户的接入。

为了保证整个PON网络的高可用性，确保用户业务的不间断，骨干光纤实施保护。

OLT与各业务网的连接参见汇聚机房或一类大楼接入模式。

具体建设方案如下图：

图四、C类接入大楼PON部署方案

根据用户业务，在用户端放置不同类型的ONU，提供不同的业务接口。

数据业务（用户上网、MPLSVPN、NGN电话业务）通过以太网口接入，数据专线业务通过E1接口接入。

可根据用户大楼的具体情况选用带后备电池的ONU，以防止用户端停电而导致业务中断情况发生。

该方案还适合于单客户、资源紧张的A/B类大楼的业务接入。

在有需求的单客户大楼或资源紧张的A/B类大楼，放置一个1：

８分光器，可解决８个单客户的接入。

4.3工业园区的接入

根据园区用户需求的多少，灵活采用一级或二级分光组网。

对于用户需求少的开发区，采用一级分光（２：

３２），一级分光器设在园区的中心机房，辐射园区内零星客户；对于用户需求多的开发区，采用二级分光，一级分光部署在园区的中心机房，二级分光设在每栋楼内，满足多楼宇的用户需求。

在容量不够时可以通过增加OLT上的PON单板进行扩展。

同样，为确保骨干光纤的可靠性，对骨干光纤实施保护。

OLT与各业务网的连接参见汇聚机房或一类大楼接入模式。

图五、图六分别是不同ODN组网下的工业园区PON接入部署示意图：

图五、工业园区用户PON部署方案（一级分光）

图六、工业园区用户PON部署方案（二级分光）

4.4高档公寓、别墅的接入

鉴于高档公寓、别墅的分布相对集中，其部署采用一级分光方式。

一级分光器（２：

３２）设在别墅区的中心机房或公寓楼ODF架内；在容量不够时可以通过增加OLT的PON单板进行扩展。

同样，为确保骨干光纤的可靠性，对骨干光纤实施保护。

OLT与各业务网的连接参见汇聚机房或一类大楼接入模式。

图七是高档公寓、别墅区PON接入部署示意图：

图七、高档公寓、别墅用户PON部署方案

4.5网管设置

PON网管服务器放在运维的网管监控中心，采用带外管理，管理所有的OLT和ONU设备。

为了便于客网运维人员对PON网络的维护，在每个客网部配置一台网管服务器客户端，每个客网部管理自己负责区域内的PON设备，包括用户端ONU设备。

通过网管，可对OLT、ONU设备进行配置和故障管理。

5业务组网方案

5.12M专线业务

专线业务实现如下图：

用户的一端路由器通过E1和ONU相联。

OLT上联通过155M　STM-1和传输城域网相联。

对端接入方式与此相同或采用现有的接入方式，即通过PDH或直接上联到传输设备的E1端口。

图八、2M专线业务接入方案

5.2MPLSVPN业务

商业用户的VPN业务实现如下图：

在客户端，将客户的接入路由器和ONU的FE口相联，在OLT上为每个客户分配一个VLAN号，OLT通过FE/GE联入IP城域网，并与城域网设备实现VLANTRUNK连接。

OLT为每个客户限定一定的接入带宽，保证业务服务质量。

图九、MPLSVPN业务接入方案

5.3语音业务

目前，实现语音业务由二种方式，一种是利用分公司已部署的NGN系统实现，属于新市话业务，如下图中的方式一和方式二；另一种是传统的语音业务，如图中的方式三。

新市话的实现根据采用不同的接入设备（IAD还是综合AG），有两种接入模式。

如方式一，采用IAD实现语音通信，比较适合于家庭用户或小型商业用户。

IAD放在用户端，通过100M以太网口和ONU相联，话机和IAD上的POTS口相联。

在OLT局端侧，通过FE/GE接入NGN承载网内语音业务的MPLSVPN。

通过PON　QoS机制，保证语音业务的服务质量。

方式二，采用综合AG设备实现，比较适合于为整栋大楼统一提供语音业务，需要接入机房。

AG设备和ONU通过FE/GE端口相联，从AG布大对数模拟线到用户端，接用户话机。

OLT通过FE/GE上联到NGN承载网内语音业务的MPLSVPN。

通过PON　QoS机制，保证语音业务的服务质量。

方式三，利用传统交换机实现，比较适合家庭和小型商业用户。

在用户端，话机直接和ONU的POTS口相联。

OLT通过E1接口和传统交换机相联。

图十、语音业务接入方案

5.4上网业务

对于上网业务，用户端只需将PC联入ONU的FE口，OLT通过FE/GE上联到Internet即可。

利用不同ONU之间的隔离能力保证用户之间良好的安全性能。

对于家庭用户来说，用户的接入带宽可以由BAS限制，或利用OLT直接限制。

对于商业用户的DIA业务，接入带宽可由OLT限制。

网络拓扑如图：

图十一、上网业务接入方案

6与其他技术方案的比较

6.1C类大楼、工业园区接入

目前分公司对于商务大楼内用户业务的接入，专线业务主要采用成对PDH直接接入OSN传输设备实现，宽带业务采用成对的光电转换器连接二层交换机实现，如下图：

图十二、C类大楼接入方案比较

从上图可以看出，如果采用PON进行接入的话，在保证业务质量的前提下，大大简化了接入大楼内的网络结构，好处是减少了故障点，分光器的无源性有效防止了单MSTP设备掉电引起的大面积故障，而且一定程度上改善了接入网性能。

对于运维来说，压力也会大大降低。

同时PON接入方式有效地节约了楼内的光纤资源。

设备投资比较如下表：

现有接入方案

EPON接入方案

接入方案

光纤接入到公司，通过PDH设备提供2M业务和DIA上网业务，或通过光电转换器提供宽带上网业务

光纤接入到公司，ONT即提供2M业务，也提供10/100M以太业务

接入机房资源占用

占用多个2M口和多个100M以太口

占用多个2M口或一个155M口，一个百兆/千兆以太口

设备投资比较

（每点4E1+4FE）

4000（PDH）＋4000（光电）＋3000（局端）＝11000元

6498（ONU）＋1076（OLT）＝7574元

从上面的分析可以看出，无论是技术、投资成本，还是从运维角度，采用PON方式接入要比现有接入方案更方便、更经济。

相比于现有接入方案，PON方式接入更可以节省楼内建设机房和配套的麻烦，加快接入速度，降低综合建设成本。

建议在今后的部署中，采用PON方式进行接入。

6.2住宅小区用户接入

对于目前家庭用户的业务需求，一般采用FTTB+LAN和DSL两种技术实现，对分公司而言，采用FTTB+LAN的方式居多。

在FTTB+LAN这种方式下开展语音业务的话，需要另外布放三类模拟线或通过VOIP实现。

从下表的比较中，我们可以看到PON技术在带宽、技术发展趋势、业务能力和维护上，均要比现有的接入手段先进，唯一的不足是成本较高，每线的成本高达3576元，远远高于FTTB+LAN和DSL接入。

因此，对于普通的住宅用户，建议采用原来的方式进行接入。

而对高档公寓或别墅用户来说，其对价格的敏感度较差，反而对带宽的需求比较高，因此，建议首先在这些地区进行规模应用。

EPON

FTTB+LAN

DSL

带宽

PON网络共享1G的带宽，高带宽

FE到户，用户共享小区总出口，带宽较高

每用户1M　/2M

带宽较低

技术前景

基于Ethernet，光纤到户，是技术发展方向

基于Ethernet

基于铜线的解决方案，落后的技术

业务能力

PSTN/IP语音，上网、视频电话、数据，各业务带宽隔离，QOS有保障

上网、IP语音、IPTV、数据，各业务通过VLAN隔离、QOS有一定保障

上网、PSTN/IP语音、IPTV、数据通过频段隔离

维护管理

方便

中心节点较多，维护不便

较方便，但三类线存在串扰、辐射、距离等问题

设备投资比较（按10栋住宅楼、每栋楼不超过24户计）

OLT：

10×1076元＝10760元

ONU设备：

10×2500＝25000元

合计：

35760元，3576元/线

中心交换机：

15000元

接入交换机10台：

30000元

合计：

45000元，188元/线

DSLAM：

240×223元＝53520元

Modem：

240×160元＝38400元

合计：

91920元，383元/线

7布线方案

7.1C类大楼布线规则

C类大楼的布线方案遵照标准接入大楼的光缆布线，每隔5层放置一个ODB，这样确保楼内分光器到用户ONU之间只进行一次跳纤。

楼内分光器放置在楼内ODF架内。

要求到用户端的楼道的ODB光口出来的光功率保持在-3－-22dB之间，达到ONU的接收光功率要求。

7.2工业园区布线规则

工业园区的布线遵照现有的布线方式进行。

从中心机房到每栋大楼部署24芯光缆，集中放置一个ODB，覆盖楼内所有用户。

要求到用户端的楼道ODB光口出来的光功率保持在-3－-22dB之间，达到ONU的接收光功率要求。

7.3高档公寓、别墅用户布线规则

对于高档公寓用户，布线遵照CNCC接入大楼的布线模式。

对于别墅用户，布线遵照工业园区的布线模式，所不同的是可以采用6芯的光缆进行布线。

要求到用户端的ODB光口出来的光功率保持在-3－-22dB之间，达到ONU的接收光功率要求。

8光纤接入的线路配套建设要求

8.1光纤终端子系统

光纤终端子系统由入户线光缆的光纤端设施和连接到ONU设备的光纤跳线组成。

光纤终端子系统的设计要求以安全、灵活、可靠为原则，考虑到测试和重新端接的可能。

●光纤端接设备

光纤端接设施是光缆基础布线的终点，具体实施要求如下：

建议楼宇住宅时，采用现场端接的方式将引入光缆端接在光纤终端插座上。

此插座宜安装在墙面等固定结构上。

不容许光纤缆线和端接器件裸露在墙外面，从而尽量保护基础布线，并避免光纤和光源对人伤害的可能。

别墅住宅使用入户终端盒，端接室内室外两用微缆。

光缆终端盒用于光缆的端接。

除此之外，要求端接设备的底盒内保存至少1m的入户线光缆的冗余，同时保证与入户线光缆相连的插头符合标准。

●面板

宜采用标准的86型或者120型面板，光纤终端面板需带有光纤防尘装置。

●跳线

为适应普通个人用户的使用状况，建议采用超强抗挠、具有良好的抗压能力的光纤跳线。

8.2入户光缆子系统

入户光缆子系统由入户光纤配线点到光纤端接点之间的入户光缆、入户光纤配线设施等组成。

●入户线光缆

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。

入户光缆应具有阻燃或低烟低毒等性能。

鉴于小区楼内管道的复杂状况，入户光缆宜采用小弯曲半径（15mm）光纤缆线。

在楼宇住宅中，建议采用皮线光缆、现场端接的方式将皮线光缆端接在光纤终端插座上。

如果条件不允许，也可采用尾纤。

推荐使用单芯钢丝铠装保护尾纤，可以起到一般光缆的保护作用。

由设计人员根据现场情况提供订货长度，长度力求准确。

在某些别墅或独立用户接入中，建议采用室内外两用微缆进行端接，也可将配线光缆直接引入室内。

●入户配线设施

对于楼宇住宅，要求使用的楼道分线盒体积小、重量轻、容量大、适合在楼道竖井内按照外，还要求能够保证骨架式带状光缆、机械连接器件和皮线光缆的固定。

光纤的连接宜采用固定连接。

对于别墅住宅，配线设施宜采用防水型室外光缆接续盒。

接线盒内光纤的连接宜采用固定连接。

引入光缆子系统的设计与光纤终端子系统的设计在数量和位置上要相配合。

即根据近期和远期的用户要求预测，以及数量增减情况，设计引入光缆子系统的布放时间和连接方式。

8.3配线光缆子系统

配线子系统由光分配点到入户光纤配线点之间的配线光缆、光缆连接配件、光分路器等部分组成。

●入户光纤配线点

应根据建筑结构和每层用户数目合理规划楼道配线箱的位置和容量。

●配线光缆

建议采用专为FTTH设计的骨架式光纤带光缆，宜采用光纤组装密度较高且缆径相对较小的光纤带光缆。

根据小区布局、建筑结构、用户数量合理规划，并适当留有冗余。

●光分配点

光分路器的安装位置，可根据实际情况位于光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、ODF等设施中。

光分路器宜采用活动连接方式与配线光缆相连接，以方便测试和管理。

8.4馈线光缆子系统

馈线光缆子系统由中心机房到光分配点的光缆及其相关配件组成。

配件光缆接续盒、光交接箱、光配线箱、ODF等。

●馈线光缆

根据网络布局、和光分配点的数量合理规划，并适当留有冗余。

所用光纤缆线应符合相应的国家标准。

根据使用环境的不同，馈线光缆可选择管道、架空、直埋等不同的敷设方式。

对于光缆路由较为紧缺的使用环境，可选用排水管道光缆（GPTCA63）、路面微槽光缆（GLFXTS）和微型8字自承式架空光缆（GYXTC8Y）等。

主干光缆的连接，可根据实际情况选择在光缆接续盒、光交接箱、光配线箱、ODF内进行连接或端结。

光缆的连接可采用活动连接或固定连接。

馈线光缆的连接和配线设施：

根据实际情况，选择在光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、ODF内进行光缆的连接或端接。

光缆连接可采用活动连接或者固定连接。

固定连接包括熔接和机械连接。

8.5中心机房子系统

中心机房按照接入网机房要求设置。

中心机房子系统主要包括OLT和ODF以及相关的器件和光纤管理系统。

光纤配线架上如安装光分路器，分光器出口和馈线的连接应采用活动连接，以方便测试和管理。

9光缆及配件实施性能指标要求

9.1PON设备的光功率指标

说明：

下行：

从OLT到ONU，上行：

从ONU到ONT。

传输距离：

10Km

波长

发射光功率（dBm）

接受光功率（dBm）

1490

-3~+2

-1~-24

1310

-1~+4

-3~-24

传输距离：

20Km

波长

发射光功率（dBm）

接受光功率（dBm）

1490（下行）

+2~+7

-3~-24

1310（上行）

-1~+4

-6~-27

9.2光缆及跳纤引起的光功率损耗要求

为了尽可能达到PON的理论距离20Km，提高PON的覆盖范围，要求光缆及跳纤引起的光功率损耗不超过以下规定值：

●1310nm波长损耗：

0.35dB/Km

●1490nm波长损耗：

0.27dB/Km

●1550nm波长损耗：

0.22dB/Km

●1：

32分路器损耗：

16-17dB

●1：

4分路器损耗：

6-7dB

●1：

8分路器损耗：

9-10dB

●法兰盘损耗：

0.2-0.4dB

●光纤熔接点损耗：

0.1dB

●跳纤损耗：

0.1dB

●STM-1　TDM板卡的发送功率为-15dBm，对端设备的接收灵敏度要求不小于-28dBm。

10工程设计实施其他要求

1.部署OLT时，需要充分考虑分公司光缆网的路由走向，合理部署OLT和ODN的位置，尽量减少OLT到ONU之间光纤的跳接数。

2.各种光缆规格力求相对简化，光缆纤芯数以6芯和12芯的倍数为宜；

3.楼内光缆、尾纤均用管槽保护，楼外光交接箱、楼内ODF、楼内分纤盒、用户智能盒，均要考虑防尘、防盗，楼外光交接箱还要防水、防撞和避免太阳照射过长。

4.用户智能盒的电源供电首先考虑由用户自己供电，最后才考虑大楼统一供电。

5.用户智能盒安装方式应该选用以下三种方式：

预埋管线、明管槽、卡放。

6.当与开发商签定协议进行光纤到每户时，工程设计和建设可以