小区FTTH工程设计与预算综述.docx

小区FTTH工程设计与预算综述.docx

《小区FTTH工程设计与预算综述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小区FTTH工程设计与预算综述.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

小区FTTH工程设计与预算综述

专科毕业设计（论文）

设计题目：

小区FTTH工程设计与预算

系部：

*****

专业：

****

班级：

****

姓名：

***学号：

*****

指导教师（校内）：

***职称：

**

指导教师（校外）：

****职称：

**

2013年6月南京

摘要

随着21世纪宽带的极速发展，宽带业务应用的多元化跟用户对带宽需求的不断提高，最近几年在全球范围内掀起了光纤接入的热潮。

2006年，光纤接入技术取得了实质性进展，一些发达国家的著名电信运营商开始大规模改建光纤接入网。

在国内，随着运营商和设备厂家共同推进的FTTH（光纤到户）试点项目的展开，以GPON技术为代表的FTTH应用已从试用阶段进入到商用阶段。

本文是昆明电信对贵研小区进行FTTH工程改造进行的具体工程设计与预算方案。

关键字：

FTTHGPON技术

Abstract

Withtherapiddevelopmentoftwenty-firstCenturybroadband,broadbandserviceapplicationdiversificationwithuserdemandforbandwidthcontinuestoimprove,inrecentyearsintheglobalscopeofafiberaccessboom.In2006,fiberaccesstechnologyhasmadesubstantialprogress,somedevelopedcountries,somewell-knowntelecomoperatorsbeganalarge-scaletransformationofopticalaccessnetwork.InChina,withtheoperatorsandequipmentmanufacturerstojointlypromotetheFTTH（fibertothehome）pilotprojectstarted,theFTTHapplicationwithGPONtechnologyastherepresentativehasenteredfromthetrialstagetothecommercialstage.Inthispaper,KunmingTelecomisofyourresearchareaforspecificengineeringdesignandbudgetforFTTHengineering.

Keywords:

FTTHGPONtechnology

引言

实习的这段时间里在不段的学习新知识的同时也懂得了知识在现实生活中的应用与尝试，这篇论文是我在昆明实习期间的所见与所做。

FTTH说新不新，但我国FTTH（光纤到户）工程正处在高速发展中，光纤通信满足了大多数高端用户的要求，为人们对外界信息的获取提供了有力渠道，同时一个国家信息网速的快慢也是国家实力的体现。

FTTH工程利国利民，为社会发展做出了巨大贡献。

第一章项目概述

1.1项目建设背景

最近几年来，基于互联网协议的骨干网和IP局域网的发展迅速，作为信息高速公路的“最后一公里”，接入网技术顺理成章成为大家关注的焦点。

在光接入网中，无源光网络技术打破了传统的点到点解决方法，采用光纤作为传输媒介（不包含有源节点，具有信道宽、运行维护费用低和易于升级等优点）是三网（互联网、通信网、信息网）融网的理想平台。

为了适用新的业务跟迎接新的挑战，执行中国电信通信集团昆明公司对2013年大规模开展全业务接入的整体要求。

昆明电信在全市范围内开展了FTTH建设项目。

本次项目工程采用FTTH（光纤到户）建设方式，为入住的用户提供语音、数据等业务。

1.2FTTH工程构成

FTTH工程由

路由查勘，

用户信息核对，

平面图绘制，

工程设计，

工程预算，

工程竣工资料收集整理等6步组成。

1.3FTTH工程的特点

一是成本低，即利用玻璃芯替代铜芯，节约了施工成本，同时运行维护费用低易于升级为偏远落后地区实现网路覆盖提供了可能；

二是不包含有源节点，对施工现场和后期的运行降低了要求，使山区和落后地区也能施工；

三是信道宽，跟普通宽带相比，光纤可以同时传输更多的信息，避免了上网高峰期的网慢、网卡现象。

第二章GPON网络建设原则

GPON网络建设有OLT、OBD、分光路器、ODN四部分组成，每一部分都拥有各自的建设标准和原则。

2.1OLT建设原则

根据昆明电信对OLT端局的规划，将OLT分别放置于各地区域中心局。

建设初期OLT机框及配套设备一次配置到位，但OLT板根据建设实际情况，到后期可根据用户量的增加扩容。

2.2OBD建设原则

考虑到有的小区入住率较低，建设初期按照总用户数的30%确定OBD设备的型号和端口数。

后期OBD的扩容根据用户需求逐步增加；对于用户入住率较高的小区，初期按照总用户数的80％确定OBD设备的型号和端口数。

具体是一个单元（住户在32户以内）用一个OBD箱，每超过32户增加一个，不满32户的按32户计算。

2.3光分路器配置原则

设计时要考虑小区终期用户的全面覆盖，避免再次调整光缆、扩容，在初期建设中就要以满入住时确定OBD的安放个数，同时做好光缆的预留工作，并根据每个OBD占用4芯光缆计算，确定光分路器的配置个数，进一步确定布放光缆的芯公里数。

从用户对业务需求的带宽及用户类型的角度考虑，昆明FTTH接入方式的总分光比定为1：

32。

2.4ODN建设原则

ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。

其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。

从功能上分，ODN从局端到用户端可分为馈线光缆子系统，配线光缆子系统，入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。

2.4.1路由选择原则

（1）光缆线路小区路由的选择做到引用小区原有钢线路由，减少施工成本。

对于管道小区则引用小区弱电进铺设光缆。

（2）光缆线路应尽量沿靠公路原有通信杆或原有管道，顺路取直，注意避开公路用地、路旁设施、规划改道拓宽地段。

（3）光缆线路不要穿过铁路沿线，地铁等公用设施，也要避开军事基地等。

（4）光缆线路尽量避开电力（强电）、供水、煤气、石油等管线可从弱电设施中穿过，最好取得该弱电商的书面同意的批复文件。

（5）光缆线路不宜通过经济林场。

对于地面上的建筑设施宜尽量避开，优先选择通信杆线跟通信管道。

2.4.2光缆铺设方式选择原则

（1）管道光缆铺设

光缆线路进入小区时优先采用管道铺设，并尽可能的利用原有通信弱电或雨水管道，若无管道资源利用的，可根据未来发展考虑新建通信管道。

对于老的小区优先选择原有钢线铺设线路。

（2）墙壁光缆铺设

光缆墙壁铺设方式一般用墙钉加固。

沿室外墙壁铺设时最好采用PVC管钉固，在室内墙壁铺设时可直接采用钉固。

（3）室内通道光缆铺设

在同一楼内的不同楼层间铺设光缆，可采用室内通道铺设。

室内通道包括走线架铺设，暗管内铺设，顶棚内铺设，弱电井道内铺设等多种铺设方式。

2.4.3入户线设计原则

（1）住宅用户一户配一根线。

（2）在楼内垂直方向，光缆在弱电竖井内采用电缆走线槽铺设，电缆走线槽宜采用金属材质制作，线槽的截面利用率不应超过60%。

在没有竖井的建筑物内可采用暗管方式铺设，暗管宜采用钢管和阻燃硬质PVC管。

直线管的管径利用率约为60%，弯管的管径利用率约为50%。

（3）楼内水平方向入户光缆铺设可采用PVC管或线槽，每一段预埋管的弯曲不超过两次，不得形成S弯，暗管的弯曲半径应大于管径10倍，当外径小于25mm时，其弯曲半径应大于管径6倍，弯曲角度不得小于90度。

2.4.4光分路器配置及设计原则

根据目前昆明具体情况以及各厂商设备的容量配置，一般情况下：

FTTH（PON口）模式时，光分路比宜按1:

8设计。

设计时必须考虑设备（OLT）每个PON口和光分路器（OBD）的最大利用率，应根据用户分布密度及分布形式，选择最优化的光分路器组合方式和合适的安装位置。

对于一般小区，建设初期根据满入住时的20%-30%建设，但设计时以满用户考虑，为后期的扩容留好位置。

对于有明确需求的住宅小区、高层建筑等，若需求达到了总用户的60%时光分路器要一次性到位。

对于有驻地网的用户（商务楼、办公楼、企业、政府机关、学校），光缆宜布放到驻地网机房。

2.4.5光分路器的安装应遵循以下原则

（1）安装分光路器时要装在可密封OBD箱内，从分光路器引出的光纤要用外护套软光纤，OBD箱分为户外落地式光分路箱、户外挂墙式光分路箱。

（2）光分路箱的放置位置必须安全，减少人为损失，同时便于施工及维护。

设计时应考虑光缆网结构的整体性，具有一定的通融性、灵活性，并注意环境美化和隐蔽性。

（3）OBD箱安装位置可选在小区的电信机房、弱电竖井、楼层壁龛箱及单元楼道内。

也可以安装户外型光分路箱单独安装，安装位置必须安全可靠。

2.4.6光通道衰减核算

ODN光通道衰减所允许的衰减定义为S/R和R/S参考点之间的光衰减，以dB表示。

包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。

ODN的光功率衰减与OBD的分路比、活动连接数量、光缆线路长度等有关。

核算公式：

ODN光链路衰减=Σ光纤衰减+Σ光活动连接器插入衰减+Σ光纤熔接接头衰减+Σ分光器衰减（dB）+光纤富余度

其中：

光活动连接器插入衰减0.5dB/个

光纤熔接头衰减带状光纤：

0.2dB/每个接头

冷接子：

0.15dB/每个接头

光纤衰减取定1310nm波长时取0.36dB/km

1490nm波长时取0.22dB/km

光纤富余度Mc

1）当传输距离≤5公里时，光纤富余度不少于1dB；

2）当传输距离≤10公里时，光纤富余度不少于2dB；

3）当传输距离＞10公里时，光纤富余度不少于3dB；

现有设备OLT与ONU之间可提供29.5dB，考虑全程富余度2.5dB，所以全程设计衰耗不大于27dB。

表2-1光链路衰减计算

本次工程ODN光通道衰耗均小于27dB，故本次工程光链路衰减符合建设要求。

2.4.7传送方式

FTTH终端应视为非可信设备，考虑到接入安全性，组网应接入终端配置公网或私网地址，通过城域网，实施地址转换后进入软交换网络。

话音业务由FTTH接入终端提供，FTTH的话音业务采用城域网VPN方式进行承载。

第三章FTTH工程的设备方案

3.1工程接入

根据昆明电信的要求，OLT设备将放置于xx区局机房，通过主干光缆连接安放在小区内的光交箱或者通信机房内，主干光缆通过光交箱内的盒式1:

8分光器分光后引入到用户楼道（或弱电井）内与ONU连接；从光交箱内出来的光缆要分支是需要通过接头盒再次分光，要注意的是为了减少光衰，每根支线的接头盒数最好保持在2个以内；从ONU通过五类线入户，采用“混线”的方式提供宽带、数据、语音的接入。

示意图如下：

图3-1FTTH接入系统拓扑图

图3-2OLT

3.2设备平面布置和安装

3.2.1设备平面布置

本工程设置在汇聚机房的光电接入设备，按照设计规范结合传输和开关电源设备统筹考虑，其机房设备平面布置由传输专业确定。

3.2.2设备安装要求

（1）通信线布放时应尽量分开有序缠绕，尾纤布放时用塑料套管套好缠上绝缘胶带，避免碰撞折断。

（2）设备安装加固应满足抗地震7度的要求。

室外光交应砖石水泥新建固定放在行人不易触及的地方，避免人为损坏。

3.2.3电源和功耗

（1）设备耗电量：

根据华为资料，GPONOLT设备耗电量根据单板的配置不同设备的功耗将会不同，在工程配置时，设备的耗电量要根据单板的类型决定。

、

MA5680T设备单板功耗（SCUL设备单板功耗为42W；GPBC设备单板功耗为78W；OPFA设备单板功耗为31W；ETHA设备单板功耗为27W;TOPA设备单板功耗为25W;PRTG设备单板功耗为0.2W;GICG设备单板功耗为9W；GICF设备单板功耗5W）；子架重量：

MA5780T的空机柜重量为45KG，（含风扇、母板等）；机柜尺寸：

2000mmx600mmx300m。

ONU的功耗和重量：

表3-1OT925G终端设备的主要物理参数

尺寸（宽×深×高）

436mm×200mm×43.5mm

工作电压

AC100V～240V，1.5A，50Hz/60Hz

功耗

24.2W

工作环境温度

-5℃～50℃

工作环境湿度

5%RH～95%RH

气压环境

70kPa～106kPa

海拔高度

4000m以内

平均无故障时间

>30,000h

表3-2MA5620G终端设备的主要物理参数为：

尺寸（宽×深×高）

482.6mm×220mm×43.6mm

工作电压

AC100V～240V

工作环境温度

-10℃～+55℃

-25℃～+55℃（外挂加热装置）

工作环境湿度

5%RH～95%RH

气压环境

70kPa～106kPa

海拔高度

2000m以内

平均无故障时间

>30,000h

设备电源要求

本工程GPONOLT设备MA5680T所采用-48VDC直流电源，为保证系统安全，要求采用主备两路供电方式。

华为MA5680T设备至机房开关电源柜电力线采用聚氯乙烯绝缘铜芯线，工作电源线和工作地线采用RVVZ1KV125mm2，保护地线采用RVVZ1KV125mm2。

本工程综合柜从交流电源柜引接主备两路交流供电（供接口辅助设备使用），分别选取两路16A空开，工作电源线和工作地线采用RVVZ1KV316mm2，保护地线采用RVVZ1KV135mm2。

保护接地

为保证人身安全和设备的正常运行，本工程GPON设备的保护地和工作地要求分开连接，机架必须接保护地。

按照FTTH（光纤到户）工程原则，光网络单元（OBD）通常安装在楼道或楼宇的弱电井中，安装方式大致有二种：

安装在预埋的综合信息箱中、挂墙明装方式。

1）光网络单元（OBD）应根据建筑物提供的安装条件并考虑到住户的心理，选择合适的安装位置。

但应避免安装在潮湿、高温、强磁场干扰源的地方。

2）当规定位置出来的光缆无法直接到达用户家时，在安装环境许可的情况下即可以施工，且后期维护可进行的情况下，OBD可以安装在其他合适的位置。

3）OBD设备安装位置附近应能提供220V/80W交流电源，并带接地保护的三相插座，为后期的维护提供方便。

第四章FTTH工程的设计图纸

4.1图纸设计要求

1.图纸中要标明新建光交的具体位置（经小区物业批准的位置）。

2.标明各支线光缆的型号，便于施工方带材料入场。

3.标明各端口OBD箱所在楼栋的单元号，栋号。

4.注意各支线接头盒的个数，有条件的保持在2个接头盒以内。

无条件的地区也不得超过4个。

5.选择最优最省最合理的路由布线，减少施工难度，施工成本。

做到设计无可挑剔。

4.2设计图范例

根据以上设计原则与设计方案，绘制的设计图纸见下图（昆明贵研小区光缆系统施工）

图4-1贵研小区光缆示意图

第五章中国电信昆明分公司2013年贵研小区FTTH改造项目的具体方案

5.1项目必要性和可行性

根据集团公司《2010年中国电信FTTH建设指导意见》及省公司《中国电信云南公司宽带业务发展指导意见》、《中国电信云南公司2011年光进铜退建设原则及项目管理办法》的要求，昆明分公司为了巩固宽带接入网的竞争优势，提高用户对互联网业务的满意度，支撑重点产品、重点业务等新业务的发展，昆明分公司拟进行2013年五华区贵研小区FTTH改造项目。

图5-1贵研小区平面布局图

表5-2单元信息

序号

名称

楼栋名

单元数

层高

备注

1

贵研小区

1栋

2

3F

一梯4户

2

2栋

3

6F

一梯2户

3

5栋

3

5F

一梯2户

4

6栋

3

5F

一梯2户

5

7栋

3

5F

一梯2户

6

8栋

3

5F

一梯2户

7

9栋

1

4F

一梯2户

8

10栋

2

4F

一梯2户

9

11栋

1

18F

一梯6户

10

12栋

2

7F

一梯2户

11

13栋

2

6F

一梯2户

12

14栋

2

6F

一梯2户

13

15栋

4

7F

一梯2户

14

16栋

2

7F

一梯2户

合计

33

296

五华区贵研小区位于人民西路，毗邻运动员公寓。

贵研小区由约14栋多层楼栋组成，信息点分布如下，用户约296户。

5.2建设方案及实施计划

5.2.1改造原则

1.城市现有区域改造（含退网），具备FTTH改造条件的，坚决采用FTTH模式，要求60%以上的城市改造区域采用FTTH或FTTB+LAN模式，改造后具备20M即以上的带宽接入能力。

2.对已完成改造、但实际带宽能力不达标的线路，应根据《中国电信云南公司2009-2011年电缆线路设备整治指导意见》（中电信云运维[2009]83号）要求，实施铜缆整治工作。

3.对线路达标，铜缆接入距离小于1km的区域，不再进行二次改造，可通过FTTB/NONU混插VDSL2（VDSL2已具备商用条件）板卡的方式满足20M以上高带宽业务需求。

4.针对FTTH改造的区域，可将光缆和分光器部署到楼道或楼层，皮线光缆和终端在放装流程布放。

5.2.2改造方案

1建设模式

根据中国电信云南公司2013年“光进铜退”项目推进相关事宜的通知的相关要求，结合贵研小区改造区域实际情况，本项目采用FTTH的建设模式，实现用户的接入。

改造方案为：

本工程采用FTTH二级分光的建设模式，在贵研小区新建一级分光点，再由一级分光点布放光缆至二级分光点。

2建设方案

ODN/接入光缆：

①、ODN

本次项目贵研小区采用二级分光方式将贵研小区划分为一个配线区，一级分光点集中在贵研小区新设光交箱内，在贵研小区各楼栋单元设置二级分光器机箱。

考虑到光通道衰减问题，OLT位于XX局机房，距离一级分光点约XX公里，并且接头较多，因此分光比考虑不超过1:

64，一级、二级分光点分光器详细配置见下表。

表5-3一级分光器配置及安装位置详见下表：

序号

节点名称

ODN

备注

光交箱

576芯

288芯

类型

1

贵研小区光交箱

1

室外落地

活动中心旁　

合计

1

表5-4二级分光器配置及安装位置详见下表：

序号

节点名称

ODN

备注

OBD

OBD机箱

1:

08

32芯

类型

贵研小区交箱

5

一级分光点

1栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖1栋1单元

1栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖1栋2单元

2栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖2栋1单元

2栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖2栋2单元

2栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖2栋3单元

5栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖5栋1单元

5栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖5栋2单元

5栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖5栋3单元

6栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖6栋1单元

6栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖6栋2单元

6栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖6栋3单元

7栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖7栋1单元

7栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖7栋2单元

7栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖7栋3单元

8栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖8栋1单元

8栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖8栋2单元

8栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖8栋3单元

9栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖9栋1单元

10栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖10栋1单元

10栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖10栋2单元

11栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖11栋1单元1-4层

11栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖11栋1单元5-8层

11栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖11栋1单元9-12层

11栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖11栋1单元13-18层

12栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖12栋1单元

12栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖12栋2单元

13栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖13栋1单元

13栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖13栋2单元

14栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖14栋1单元

14栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖14栋2单元

15栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖15栋1单元

15栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖15栋2单元

15栋3单元

1

1

室外壁挂

覆盖15栋3单元

15栋4单元

1

1

室外壁挂

覆盖15栋4单元

16栋1单元

1

1

室外壁挂

覆盖16栋1单元

16栋2单元

1

1

室外壁挂

覆盖16栋2单元

合计

36

36

本工程在一级分光点共新建576芯光交箱1个，一级分光点新增1:

8分光器5个；在二级分光点共新增1:

8分光器36个。

②配线光缆

图5-5贵研小区光缆示意图

本方案从光交箱分别布放4芯光缆：

1.5公里，12芯光缆：

0.6公里，18芯光缆：

0.2公里，24芯光缆：

0.3公里，36芯光缆：

0.3公里，48芯光缆：

0.2公里.新建总长：

3100米，光缆44.4芯公里。

传送方式：

FTTHONU终端应视为非可信设备，考虑到接入安全性，组网应引入BAC设备，即接入终端配置公网或私网地址，通过城域网连至BAC，实施地址转换后进入软交换网络。

话音业务由FTTH接入终端提供，FTTH的话音业务采用城域网VPN方式进行承载。

城域网部署MPLSVPN，由BRAS/SR作为PE实现语音业务的VPN接入，FTTH终端的语音业务需通过BAC进入软交换VPN。

具体网络示意图如下：

图5-6贵研小区FTTH组网示意图

5.3投资估算与项目投资回报测算

5.3.1投资估算

表5-7方案投资大概估算（未包含施工费用和入户费用）

专业

单位

规格型号

数量

单位综合造价（万元）

总投资（万元）

建设内容

投资占比

备注

OBD

个

1:

8盒式

5

0.02

0.1

安装于光交箱内

0.58%

参考价

OBD

个

1:

8插卡式

36

0.02

0.72

安装于光分路箱内

4.21%

参考价

OBD机箱

个

32芯

36

0.03

1.08

室外壁挂

6.31%

参考