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摘 要:本文介绍了GEPON设备、光缆、光分路器、光连接器、光交接设备、光缆接头盒等FTTX系统设备的特点、作用和性能指标,最后在此基础上阐述了FTTX光缆布线解决方案。
关键词:FTTX设备 光缆布线 构成
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0005-02
FTTX时代已经到来。在当前新型业务日益丰富、带宽需求快速增长的趋势下,光纤接入(FTTX)是业界公认的接入网发展方向,拥有诸多无可比拟的技术优势。其中,PON(无源光网络)技术以其树形拓扑结构可以大幅度节约线路成本、维护成本低廉、业务提供能力强大等优势成为FTTX的首选实现技术,其中EPON技术已经完全成熟,正在步入规模商用阶段。具有海量带宽和多业务承载能力的EPON光纤接入技术必然取代传统铜线成为接入网技术的主流。
1 FTTX的相关介绍
FTTX即光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。
由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户),它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。
2 FTTX系统的构成
2.1 千兆无源光网络(GEP ON)设备
2.1.1 光纤线路终端(OLT)设备
(1)HTGD-E8120T。
HTGD-E8120T是HTGD公司推出的一款大型的机架式GEPON局端设备,是为电信运营商提供的一种电信级GEPON宽带接入设备。该设备采用串行高速总线体系结构和模块化设计理念,结合业界最先进的制造技术,产品具有高密度端口、高可靠性、提供QoS保证、易开通、易管理、结构紧凑、业务种类丰富、组网扩容灵活等优点。该接入设备一般位于接入网的边缘,直接与终端用户相连,处于用户与汇聚层设备之间。该设备适合于FTTH/FTTO等光纤接入场合的应用,通常安装在小区或局端机房内,通过先进的单纤三波技术为用户在单根光纤上提供数据、语音、IPTV、CATV、TDM等多种网络业务。
HTGD-E8120T具有下列特点。
大容量:HTGD-E8120T作为千兆IP交换平台,它具有40G以上核心、90G以上背板交换容量。
长距离:HTGD-E8120T每块卡在1∶32光分路比的情况下覆盖半径20km,线路部分均为无源器件,可大幅率降低运营商机房建设和后期维护的费用。
高可靠性:HTGD-E8120T内部采用高可靠性的双星形总线结构,采用高速总线互联既保证了用户带宽,又保证了失效时的快速倒换。并支持主备倒换,以实现1＋1保护,有效防止单点故障。并支持各接口卡的热拔插。
丰富的接口类型:HTGD-E8120T可提供2个10/100/1000M(光口／电口)上联接口,可同时承载数据、电路交换语音、软交换语音、IPTV、CATV、TDM等多种业务。
全面的QoS保障:每路无源光纤网络(PON)支持多达230个逻辑通路,单个光纤网络单元(ONU)可提供多个互相独立的逻辑通路,为用户提供良好的QoS。
强大的OAM特性:支持ONU自动发现和自动注册,支持用户线路测试、远端ONU断纤和断电自动告警。
完备的网管功能:支持基于SNMP的图形界面网管;设备支持远程在线升级;支持带内/带外管理方式;支持对终端的远程诊断,快速故障定位。
(2)HTGD-E8210T。
HTGD-E8210T是新一代的小型化EPON设备,是为电信运营商提供的一种电信级FTTH宽带接入设备,相比于普通的EPON产品,它提供了更高的接入带宽、可接入更多的终端用户,有效地降低了运营投资成本,是运营商理想的最后一公里FTTH解决方案。它集成度高、应用灵活、可靠性高,可提供QoS保证,并具有可管理、可灵活扩容和组网的特点。HTGD-E8210T集成了基于IEEE 802.3ah最新标准的EPON系统,其光线路的上、下行速率可达1.25Gbit/s。每个PON口可通过最大为1∶32分路比的光分配器经过光纤与32个EPON远端ONU设备组成无源光网络传送以太网数据,具有传输容量大、保密性好、组网灵活、节省光纤线路资源与局端设备的数量等优点。
该系统主要由OLT和ONU以及分路器构成,OLT提供4个到IP网的上行接口,同时提供4个EPON下行端口,每个端口在单根光纤上支持32个光分路,因此单台OLT设备即可支持128个ONU用户,传输距离可达20km。其高度仅1U,安装方便灵活。
2.1.2 ONU设备
ONU是GEPON系统的用户侧设备,通过PON用于终结从OLT传送来的业务。与OLT配合,ONU可向相连的用户提供各种宽带服务。如Internet、VoIP、HDTV、Video Conference等业务。ONU作为FTTX应用的用户侧设备,是“铜缆时代”过渡到“光纤时代”所必备的高带宽高性价比的终端设备。GEPON ONU作为用户有线接入的终极解决方案,在NGN整体网络建设中具有举足轻重的作用。HTGD-E8022系列是用于GEPON系统的一种高性价比用户终端设备。它提供了1个10/100/1000M Base-T以太网口和1个CATV接口。HTGD-E8022可由HTGD-E8210T(OLT)进行远端的配置和管理。
2.2 光缆
2.2.1 引入光缆
引入光缆是网络接入点与用户之间的连线,通常是一些非常小型的光缆,其特点是短距离传输,光纤数量一般为1～4芯,最多12芯,要求自重轻且价格便宜,根据以上特点开发的典型引入光缆结构,通过采用特殊的生产工艺使护套和加强件牢固黏结,并具有光纤易分离的特点。
2.2.2 室内布线光缆
室内布线光缆主要用于建筑物内光信号的传输,要求光缆结构简单,柔软便于敷设,弯曲半径小便于在墙角转弯敷设,接续简单,同时具有阻燃和一定的抗拉性能。
2.3 光分路器
目前有2种类型光分路器可以满足分光的需要:一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥式光纤分路器,一种是基于光学集成技术生产的平面光波导分路器,这2种器件各有优点,用户可根据使用场合和需求的不同,合理选用这2种不同类型的分光器件。
平面光波导技术是用半导体工艺制作光波导分支器件,分路的功能在芯片上完成,可以在1个芯片上实现多达1×32的分路,然后,在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。
2.4 光连接器
光纤光缆跳线是指在光纤光缆两端都装上连接器插头,实现光路的跳接式连接,达到光信号有效传输的一种基础光无源器件。一端装有插头的俗称尾纤。连接器按光缆模式类型分为单模、多模和数据等;按外型结构可分为FC、SC、ST、LC、MU、D4、F-SMA、E2000等;按端面结构可分为PC、UPC、APC。表1示出的是光连接器性能指标。
2.5 光交接设备
2.5.1 室外光交接设备
室外ODN光缆交接箱主要用于通信光缆出机房后至各光分配点的连接、分配和调度,灵活机动地管理光纤光缆、管理设备;主要完成PON接入网中光缆的引入固定、光纤的熔接配线、光分路器的安装管理工作,实现光线路的分路增容;主要包括含分路器和不含分路器光缆交接箱。按材质不同,目前提供的设备分为SMC箱体光缆交接箱和不锈钢箱体光缆交接箱两大类。
2.5.2 室内光交接设备
室内光交接设备适用于光终端,完成光缆的引入固定、开剥保护、光纤熔接、存储及管理,实现光纤的固定连接和交叉连接。可安装或不安装光分路器。
2.6 光缆接头盒
光缆接头盒适用于光缆的接续和分歧下行,可避免光缆接头受到拉伸、撞击以及抵抗外界环境的影响,为光缆接头提供安全保护。按结构形式的不同,光缆接头盒可以分为M帽式光缆接头盒和W卧式光缆接头盒。后附FTTX的构成示意图,图1。
3 FTTX光缆布线解决方案
FTTX光缆布线按3个不同区域选用不同结构的光缆(见图2),在出机房区域采用馈线缆。在FTTX整体布线方案中,由于光分路器放置的不同,光缆出机房时的光纤芯数大不相同。因此大多采用光纤带中心管式光缆、光纤带层绞式光缆、光纤松管层绞式光缆。在EPON方案中出机房光缆的光纤芯数及分路器数量由公式N=S/D(其中N为代表出局光缆芯数及分路器数量;S为代表ONU用户数;D为代表分路器的分路比)计算。
在光分路器至大楼光交接箱之间采用配线缆。根据不同的环境、不同的光纤芯数,大多要求采用自承式单/多芯悬挂式光缆、中心管式光缆、小芯数层绞式光缆。在室内部分大多采用垂直布线室内光缆、水平布线室内光缆、分支室内光缆、单/双芯悬挂式光缆。
4 结语
因FTTX强大的技术优势和低成本的投入,各运营商从2008年开始大力建设FTTX工程,以保持全业务时代的竞争力。EPON的最终目标是全部实现FTTH,使每个用户享受到高速率的带宽。近年来各运营商加强了“光进铜退”的力度,各设备厂家对于EPON产品研发的资金投入大幅增长,EPON技术已经发展得比较成熟,加之用户对宽带的需求越来越大,这对EPON技术的发展及应用而言无疑是一个千载难逢的好机会。
参考文献
[1] 王廷尧,等.用户接入网技术与工程[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[2] 李青,等.YD/T 1619-2007.宽带光接入网总貌[S].中国通信标准化协会,2007.
[3] 杨丰瑞,等.通信网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2005.
[4] 广东电信规划设计院.广东电信FTTH工程设计指引[R].2008.
关键词:FTTX设备 光缆布线 构成
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0005-02
FTTX时代已经到来。在当前新型业务日益丰富、带宽需求快速增长的趋势下,光纤接入(FTTX)是业界公认的接入网发展方向,拥有诸多无可比拟的技术优势。其中,PON(无源光网络)技术以其树形拓扑结构可以大幅度节约线路成本、维护成本低廉、业务提供能力强大等优势成为FTTX的首选实现技术,其中EPON技术已经完全成熟,正在步入规模商用阶段。具有海量带宽和多业务承载能力的EPON光纤接入技术必然取代传统铜线成为接入网技术的主流。
1 FTTX的相关介绍
FTTX即光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。
由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户),它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。
2 FTTX系统的构成
2.1 千兆无源光网络(GEP ON)设备
2.1.1 光纤线路终端(OLT)设备
(1)HTGD-E8120T。
HTGD-E8120T是HTGD公司推出的一款大型的机架式GEPON局端设备,是为电信运营商提供的一种电信级GEPON宽带接入设备。该设备采用串行高速总线体系结构和模块化设计理念,结合业界最先进的制造技术,产品具有高密度端口、高可靠性、提供QoS保证、易开通、易管理、结构紧凑、业务种类丰富、组网扩容灵活等优点。该接入设备一般位于接入网的边缘,直接与终端用户相连,处于用户与汇聚层设备之间。该设备适合于FTTH/FTTO等光纤接入场合的应用,通常安装在小区或局端机房内,通过先进的单纤三波技术为用户在单根光纤上提供数据、语音、IPTV、CATV、TDM等多种网络业务。
HTGD-E8120T具有下列特点。
大容量:HTGD-E8120T作为千兆IP交换平台,它具有40G以上核心、90G以上背板交换容量。
长距离:HTGD-E8120T每块卡在1∶32光分路比的情况下覆盖半径20km,线路部分均为无源器件,可大幅率降低运营商机房建设和后期维护的费用。
高可靠性:HTGD-E8120T内部采用高可靠性的双星形总线结构,采用高速总线互联既保证了用户带宽,又保证了失效时的快速倒换。并支持主备倒换,以实现1＋1保护,有效防止单点故障。并支持各接口卡的热拔插。
丰富的接口类型:HTGD-E8120T可提供2个10/100/1000M(光口／电口)上联接口,可同时承载数据、电路交换语音、软交换语音、IPTV、CATV、TDM等多种业务。
全面的QoS保障:每路无源光纤网络(PON)支持多达230个逻辑通路,单个光纤网络单元(ONU)可提供多个互相独立的逻辑通路,为用户提供良好的QoS。
强大的OAM特性:支持ONU自动发现和自动注册,支持用户线路测试、远端ONU断纤和断电自动告警。
完备的网管功能:支持基于SNMP的图形界面网管;设备支持远程在线升级;支持带内/带外管理方式;支持对终端的远程诊断,快速故障定位。
(2)HTGD-E8210T。
HTGD-E8210T是新一代的小型化EPON设备,是为电信运营商提供的一种电信级FTTH宽带接入设备,相比于普通的EPON产品,它提供了更高的接入带宽、可接入更多的终端用户,有效地降低了运营投资成本,是运营商理想的最后一公里FTTH解决方案。它集成度高、应用灵活、可靠性高,可提供QoS保证,并具有可管理、可灵活扩容和组网的特点。HTGD-E8210T集成了基于IEEE 802.3ah最新标准的EPON系统,其光线路的上、下行速率可达1.25Gbit/s。每个PON口可通过最大为1∶32分路比的光分配器经过光纤与32个EPON远端ONU设备组成无源光网络传送以太网数据,具有传输容量大、保密性好、组网灵活、节省光纤线路资源与局端设备的数量等优点。
该系统主要由OLT和ONU以及分路器构成,OLT提供4个到IP网的上行接口,同时提供4个EPON下行端口,每个端口在单根光纤上支持32个光分路,因此单台OLT设备即可支持128个ONU用户,传输距离可达20km。其高度仅1U,安装方便灵活。
2.1.2 ONU设备
ONU是GEPON系统的用户侧设备,通过PON用于终结从OLT传送来的业务。与OLT配合,ONU可向相连的用户提供各种宽带服务。如Internet、VoIP、HDTV、Video Conference等业务。ONU作为FTTX应用的用户侧设备,是“铜缆时代”过渡到“光纤时代”所必备的高带宽高性价比的终端设备。GEPON ONU作为用户有线接入的终极解决方案,在NGN整体网络建设中具有举足轻重的作用。HTGD-E8022系列是用于GEPON系统的一种高性价比用户终端设备。它提供了1个10/100/1000M Base-T以太网口和1个CATV接口。HTGD-E8022可由HTGD-E8210T(OLT)进行远端的配置和管理。
2.2 光缆
2.2.1 引入光缆
引入光缆是网络接入点与用户之间的连线,通常是一些非常小型的光缆,其特点是短距离传输,光纤数量一般为1～4芯,最多12芯,要求自重轻且价格便宜,根据以上特点开发的典型引入光缆结构,通过采用特殊的生产工艺使护套和加强件牢固黏结,并具有光纤易分离的特点。
2.2.2 室内布线光缆
室内布线光缆主要用于建筑物内光信号的传输,要求光缆结构简单,柔软便于敷设,弯曲半径小便于在墙角转弯敷设,接续简单,同时具有阻燃和一定的抗拉性能。
2.3 光分路器
目前有2种类型光分路器可以满足分光的需要:一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥式光纤分路器,一种是基于光学集成技术生产的平面光波导分路器,这2种器件各有优点,用户可根据使用场合和需求的不同,合理选用这2种不同类型的分光器件。
平面光波导技术是用半导体工艺制作光波导分支器件,分路的功能在芯片上完成,可以在1个芯片上实现多达1×32的分路,然后,在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。
2.4 光连接器
光纤光缆跳线是指在光纤光缆两端都装上连接器插头,实现光路的跳接式连接,达到光信号有效传输的一种基础光无源器件。一端装有插头的俗称尾纤。连接器按光缆模式类型分为单模、多模和数据等;按外型结构可分为FC、SC、ST、LC、MU、D4、F-SMA、E2000等;按端面结构可分为PC、UPC、APC。表1示出的是光连接器性能指标。
2.5 光交接设备
2.5.1 室外光交接设备
室外ODN光缆交接箱主要用于通信光缆出机房后至各光分配点的连接、分配和调度,灵活机动地管理光纤光缆、管理设备;主要完成PON接入网中光缆的引入固定、光纤的熔接配线、光分路器的安装管理工作,实现光线路的分路增容;主要包括含分路器和不含分路器光缆交接箱。按材质不同,目前提供的设备分为SMC箱体光缆交接箱和不锈钢箱体光缆交接箱两大类。
2.5.2 室内光交接设备
室内光交接设备适用于光终端,完成光缆的引入固定、开剥保护、光纤熔接、存储及管理,实现光纤的固定连接和交叉连接。可安装或不安装光分路器。
2.6 光缆接头盒
光缆接头盒适用于光缆的接续和分歧下行,可避免光缆接头受到拉伸、撞击以及抵抗外界环境的影响,为光缆接头提供安全保护。按结构形式的不同,光缆接头盒可以分为M帽式光缆接头盒和W卧式光缆接头盒。后附FTTX的构成示意图,图1。
3 FTTX光缆布线解决方案
FTTX光缆布线按3个不同区域选用不同结构的光缆(见图2),在出机房区域采用馈线缆。在FTTX整体布线方案中,由于光分路器放置的不同,光缆出机房时的光纤芯数大不相同。因此大多采用光纤带中心管式光缆、光纤带层绞式光缆、光纤松管层绞式光缆。在EPON方案中出机房光缆的光纤芯数及分路器数量由公式N=S/D(其中N为代表出局光缆芯数及分路器数量;S为代表ONU用户数;D为代表分路器的分路比)计算。
在光分路器至大楼光交接箱之间采用配线缆。根据不同的环境、不同的光纤芯数,大多要求采用自承式单/多芯悬挂式光缆、中心管式光缆、小芯数层绞式光缆。在室内部分大多采用垂直布线室内光缆、水平布线室内光缆、分支室内光缆、单/双芯悬挂式光缆。
4 结语
因FTTX强大的技术优势和低成本的投入,各运营商从2008年开始大力建设FTTX工程,以保持全业务时代的竞争力。EPON的最终目标是全部实现FTTH,使每个用户享受到高速率的带宽。近年来各运营商加强了“光进铜退”的力度,各设备厂家对于EPON产品研发的资金投入大幅增长,EPON技术已经发展得比较成熟,加之用户对宽带的需求越来越大,这对EPON技术的发展及应用而言无疑是一个千载难逢的好机会。
参考文献
[1] 王廷尧,等.用户接入网技术与工程[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[2] 李青,等.YD/T 1619-2007.宽带光接入网总貌[S].中国通信标准化协会,2007.
[3] 杨丰瑞,等.通信网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2005.
[4] 广东电信规划设计院.广东电信FTTH工程设计指引[R].2008.