下载文档原格式
一、FTTH及PON基础知识1.1 PON系统基本原理PON无源光网络是指OLT光线路终端和ONU光网络单元之间的ODN光分配网络全部采用无源设备的光接入网络;PON是一种点对多点P2MP的光接入系统,它能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入,是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术,主要有EPON和GPON两种技术;PON系统采用WDM密集波分复用技术,实现单纤双向传输;为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号,采用以下两种复用技术：●下行数据流采用广播技术；●上行数据流采用TDMA技术；●每PON口可以实现最大上行1.25G,下行2.5G传输速度;1.1.1 PON典型网络结构PON系统主要由OLT、ODN和ONU三部分组成,其中ODN不包含有源设备,OLT至ONU之间通过光分路器连接形成P2MP点到多点的结构;1.1.2 PON系统传输方式上行方向为TDMA方式各ONU上行数据分时发送,各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制;下行方向为广播方式下行数据广播发送,每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据,丢弃其他用户的数据;1.2 PON系统组成PON系统的基本组成有：●局端的光线路终端OLT设备●ODN,指用于连接局端OLT设备和远端ONU设备之间的光分配网络,ODN只包含无源器件或设施●光网络单元ONU/ONT;1.2.1 OLT设备介绍OLT是PON的核心功能模块,OLT在物理上一般以机架的形式呈现;机架式OLT大型采用插板式结构,功能复杂、容量大,实现难度高;包括如下板卡:●接口板或者称为线卡●主交换板●主控板主控和主交换板可能合在一个板卡●上联板GE/10GE盒式OLT小型：1U高一体化小设备：2－4个PON口,1－2个上联GE口.功能简单,容量小,实现容易1.2.2 ONU设备介绍ONU位于用户终端和ODN之间,提供用户接口和多业务接入,ONU上联口PON口为光口,用户侧接口有：●以太网接口FE GE●POTS接口RJ11●E1接口●CATV接口ONU设备框图如图所示,其中PON接口模块是核心部分,语音处理模块以VoIP的方式提供语音业务,CPU负责整个ONU的控制和管理包括与OLT及网管的通信;1.2.3 FTTH ONU设备分类ONU设备根据用户端的应用方式不同,可分为下列几种类型：1SFU单住户单元型ONU ：主要用于单独家庭用户,仅支持宽带接入终端功能,具有1或4个以太网接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,主要应用于FTTH的场合可与家庭网关配合使用,以提供更强的业务能力;2HGU家庭网关单元型ONU：主要用于单独家庭用户,具有家庭网关功能,相当于带EPON 上联接口的家庭网关,具有4个以太网接口、1个WLAN接口和至少1个USB接口,提供以太网/IP业务,可以支持VoIP业务内置IAD或CATV业务,支持TR-069远程管理;主要应用于FTTH的场合;3SBU单商户单元型ONU：主要用于单独企业用户和企业里的单个办公室,支持宽带接入终端功能,具有以太网接口和E1接口,提供以太网/IP业务和TDM业务;主要应用于FTTO的场合;1.3 ODN简介ODN位于ONU和OLT之间,为OLT与ONU提供光传输手段,完成光信号的传输和功率分配任务;ODN通常呈树型分支结构,主要包含下列设备：●局端配线设施：光配线架等;●光分配点设施：光配线架、光交接箱、光分线盒、光分路器、光分歧接头盒等;●光用户接入点设施：光分路器、光分线盒、光分歧接头盒等;●用户端接设施：用户智能终端盒、光纤信息面板;●其他基本器材：光缆、光纤连接器、尾纤等;1.4 FTTH在PON中的实现根据光纤到达用户侧的位置不同,宽带光接入网的应用方式建设模式包括以下几种,这些模式统称为FTTx,主要包含：1FTTN ：Fiber To The Node,光纤到节点2FTTZ ：Fiber To The Zone,光纤到小区3FTTCab：Fiber To The Cabinet,光纤到交接箱4FTTC ：Fiber To The Curb,光纤到路边5FTTB： Fiber To The Building,光纤到楼6FTTP： Fiber To The Premise,光纤到用户驻地7FTTH： Fiber To The Home,光纤到户8FTTO： Fiber To The Office,光纤到办公室其中最主要的应用方式有FTTH、FTTB/C、FTTCab,FTTH、FTTO、FTTP 以全程光纤的方式实现最终用户的接入,是最为理想的宽带光纤接入方式;1.5 FTTH典型组网结构FTTH的典型组网结构如图所示,根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭网络可采用不同的家庭组网方式,既可采用有线也可采用有线+无线AP的接入方式,可方便灵活地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务;1.6 EPON和GPON技术比较下图展示了EPON和GPON技术未来发展的方向、各自的协议栈及支持的业务类型;GPON和EPON的主要技术指标对比：1.7 10G-EPONIEEE 802.3 av 规定了10Gb/s 下行、1Gb / s 上行的非对称模式10/1GBASE -PRX 和10Gb/s 上下行对称模式10 GBASE - PR 两种速率模式;10G-EPON标准标准●EEE802.3av,2009.9发布●在1G EPON标准基础上增补主要改进●定义了新的PMD子层光接口●对MPCP协议进行增补,扩展了ONU的发现方式,支持不同速率ONU的共存●采用了新的编码方式和FEC10G-EPON工作波长●10Gb/s下行：1575～1580nm1577nm●10Gb/s上行：1260～1280nm1270nm●1Gb/s上行： 1260～1360nm1310nm不同速率信号的共存物理层●下行：10G与1G信号以WDM方式共存●上行： 10G与1G信号以TDM方式共存多点控制协议增补数据链路层●OLT为不同类型的ONU打开不同的发现窗口●10G、1G注册采用不同的广播LLID二、FTTH线路要求及传输指标2.1 PON系统光链路损耗计算●光路损耗=所有分光器插损值之和+光纤长度KM0.4+熔纤点数目0.1+法兰盘个数0.5●ONU接收侧光功率＝ OLT发射光功率- 光路损耗只有当ONU接收侧光功率> ONU最小接收光功率时,ONU才能正常工作;●光链路中还要有一定的富余度：当传输距离≤5公里时,光纤富余度不少于1dB；当传输距离≤10公里时,光纤富余度不少于2dB；当传输距离＞10公里时,光纤富余度不少于3dB;2.2 影响光通道衰耗的几个因素以上图为例进行全径路光功率计算,红色点表示法兰盘,光通道全长3KM,光缆共有4个熔接点;2.3 各种分光器衰耗情况实测2.4 两种分光比的对比2.5 盒式分光器采用小盒子封装,可根据需求引出SC\FC\LC等不同的尾纤;2.6 分光器的选择●目前FTTH小区一级分光一般采用1：32的分光器,二级分光一般采用1：2+1：32/1：4+1：16/1：8+1：8 的分光器组合方式;●在机房机柜中,为了便于固定,选用机架式分光器;●在FTTH光交箱、光分线箱内,为了节约托盘的位置,一般选用盒式分光器;●对于新建小区,在计算分光器端口时,要有一定的余量,1个1：64的分光器只能覆盖60～62户,1：32 的分光器只能覆盖30户;三、FTTH装维标准3.1 FTTH开通必备工具FTTH装机必备工具：1、设备类：ONT光猫、FTTH光缆热熔机、光源光功率计、红光笔、手电筒、电钻、插排2、线路类：皮线光缆根据装机环境不同携带室内或室外皮线光缆、尾纤FC-FC\FC-SC、法兰适配器3、工具类：光缆切割刀、螺丝刀一字/十字、斜口钳、米勒钳子、皮线光缆开拨器、酒精、脱脂棉、热缩管、扎带、魔术粘扣、钢丝穿线使用、开孔器、锤子、梯子4、标记类：圆珠笔非水性/油性笔、标签纸3.2 FTTH 一级分光组网FTTH一级分光：用户与汇聚设备OLT之间只有1个分光器的组网方式被称为一级分光;一般将大分光比分光器1：32/1：64安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过束状尾纤光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中;至用户家中的皮线光缆通过与束状尾纤连接法兰盘,再通过安装于光交箱中的分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH一级分光组网方式光衰耗相对较小,一般用于密集覆盖区域,该分光方式网络节点较少易于维护,用户端口受限于光交箱至楼宇光缆数量;机房---光交箱分光器---楼宇分线箱---用户一级分光方式示意图:3.3 FTTH 二级分光组网FTTH二级分光：用户与汇聚设备OLT之间存在2个及以上非特殊情况下不建议存在两个以上分光器分光器的组网方式被称为二级分光;一般将小分光比分光器1：2/1：4/1：8安装于FTTH覆盖区域光缆交接箱中,通过光缆延伸至用户楼宇安装的光纤分线箱中,于光纤分线箱中安装级联分光器1：32/1：16;至用户家中的皮线光缆通过与二级分光器相连,再通过安装于光交箱中的一级分光器汇聚后上联至机房OLT设备;FTTH二级分光组网方式光衰耗相对较大,一般用于全光覆盖小区,该分光方式光缆敷设少,易于扩容,用户端口受限于楼宇内分光器分光比;机房--光交箱分光器--楼宇分线箱分光器--用户二级分光方式示意图:。
通信基础知识■一般宏蜂窝载波输出功率按43dBm/CH(最大47dBm)设计，微蜂窝载波输出功率按最大功率输出，若实际有其他需求则按实际需求进行设计■RBS2206：最大输出功率DCS1800为47dBm，GSM900为45dBm，单机架最大载波数为12，使用的TRU模快为双载波模块，所以RBS2206的载波数只能为双载波，RBS2202：最大输出功率为47dBm，单机架最大载波数为6■当使用RBS2206与RBS2111时，需增加3dB电桥进行上下行信号合路；当使用RBS2308与RBS2309时，输出口需增加二功分器方便以后扩容。
■利用光纤传输，传输距离远，最远可达20km（最大光路损耗10dB）■干放和直放站类似，但干放的增益比直放站小，干放增益一般约30~40db，干放的输入功率一般在-5~5dbm左右，目前常用的干放有2W、5W、10W、20W四种，各种功率型号干放的输出功率计算与直放站一样，一般按8载波计算，若实际信源载波大于8则按实际3dB电桥插损按3dB计算，两频或三频合路器插损按0.6dB计算、■所有天线都支持3G，其频段基本在806～960/1710～2500 MHz室内分布系统设计思路■空气损耗：应用电磁场理论可以得出，在自由空间传播条件下，无线电自由空间的传播损耗Loss表达式为：Loss=32.4+20Lg(f)+20Lg(d) 其中f为MHz，d为Km路径损耗L=自由空间损耗+阻挡损耗+多径余量（取10db）■功率要求：2G的室内天线口功率要求在15dBm以下，一般要求在10dBm左右较好；TD 的室内天线口功率要求在5-10dBm，地下室与电梯等封闭区域也可以到适当提高；同一个方案尽量要保持功率平衡，除特殊原因外不要相差太大，■天线密度：在可视环境下，如商场、超市、停车场、机场等，覆盖半径取8～15米；在多隔断的情况，如宾馆、居民楼、娱乐等场所等，覆盖半径取4～10米使用馈线：主干馈线超过10m以上尽量采用7/8馈线(考虑TD线损太大)，分支馈线超过30m 以上的也尽量采用7/8馈线。
A、射频知识功率/电平（dBm）：放大器的输出能力，一般单位为w、mw、dBm注：dBm是取1mw作基准值，以分贝表示的绝对功率电平。
换算公式：电平（dBm）=10lg5W →10lg5000=37dBm10W →10lg10000=40dBm20W →10lg20000=43dBm从上不难看出，功率每增加一倍，电平值增加3dBm增益（dB）：即放大倍数，单位可表示为分贝（dB）。
即：dB=10lgA（A为功率放大倍数）插损：当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。
选择性：衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。
-3dB带宽即增益下降3dB时的带宽，-40dB、-60dB同理。
驻波比（回波损耗）：行驻波状态时，波腹电压与波节电压之比（VSWR）附：驻波比——回波损耗对照表：SWR 1.2 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50回波损耗（dB）21 19 17.6 16.6 15.6 14.0三阶交调：若存在两个正弦信号ω1和ω2 由于非线性作用将产生许多互调分量，其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1两个频率分量称为三阶交调分量，其功率P3和信号ω1或ω2的功率之比称三阶交调系数M3。
即M3 =10lg P3/P1 （dBc）噪声系数：一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比值，实际使用中化为分贝来计算。
单位用dB。
耦合度：耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。
隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位dB。
天线增益（dB）：指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。
一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0相比，以功率密度增加的倍数定义为增益。
Ga=E2/ E02天线方向图：是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。
方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。
E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图；H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。
25GE光模块的插损与回损问题分析1. 概述在现代通信领域中，光模块作为光通信网络中不可或缺的组成部分，其性能直接关系到整个网络的传输效率和稳定性。
而光模块的插损和回损是评价光模块性能的重要指标，对于25GE光模块而言尤为关键。
本文将对25GE光模块的插损与回损问题展开分析，探讨其原因和解决方法。
2. 25GE光模块的基本原理25GE光模块是指在25Gbps传输速率下的光电转换模块，通常包括激光器、调制器、解调器、接收器等组件。
其工作原理是利用激光器将电信号转换成光信号，并通过光纤传输到远端，再由接收器将光信号转换回电信号。
整个过程中，插损和回损是不可避免的。
3. 插损的定义与影响因素插损是指光信号穿过光模块时产生的损耗，其值一般用dB单位来表示。
插损的大小受多种因素影响，主要包括光纤损耗、连接器损耗、耦合损耗等。
3.1 光纤损耗光纤本身具有一定的传输损耗，长度越长，损耗越大。
而且光纤的质量和品质也会直接影响插损的大小。
3.2 连接器损耗光模块和光纤之间的连接器在传输过程中会产生一定的损耗，这也是影响插损大小的重要因素之一。
3.3 耦合损耗在光模块与光纤之间的光耦合过程中，由于排列不良或光学元件质量问题，也会产生一定的损耗。
4. 回损的定义与影响因素回损是指光信号在光模块的传输过程中产生的反射损耗，同样用dB单位表示。
回损的大小受光纤末端反射、连接器反射、折射等因素影响。
4.1 光纤末端反射光纤末端的切面质量和清洁度会直接影响光信号的反射程度，从而影响回损的大小。
4.2 连接器反射端口连接器的品质和安装质量都会对回损产生影响，接头的平面度和粗糙度都是重要因素。
4.3 折射在光模块传输过程中，由于光线的折射现象也会产生一定的回损。
5. 如何解决25GE光模块的插损与回损问题面对插损和回损问题，我们可以采取以下措施来解决：5.1 优化光纤选择优质的光纤材料，并且保持光纤的干净和整洁，能够有效降低插损和回损。
图１ 多工器原理由参数定义同时还有以下关系：VSWR=（1+Г）/（1-Г） (2)或：Г=（VSWR -1）/（ VSWR+1）=Pr/ Pinc …… （3）的星型单元部分，每个滤波器内的谐振腔分别对各自的输入频率并联谐振，信号无阻碍地通过滤波电路。
同时，阻塞另外一个频率。
所以，f1和f2可以互不干扰，合并输出（要求f1和f2相隔4 MHz以上，以保证对隔离度的要求）。
２．３ 定阻抗带通桥式单元定阻抗带通桥式单元由两只带通滤波器谐振腔和两只3dB耦合器，1 KW吸收负载及若干弯头组成，如图4所示。
两只带通滤波器谐振腔均谐振于f1，内部通过电场、磁场的叠加作用在耦合端2输出一半的功率信号，同时通过状线在直通端4也输出一半的功率信号，而在3端由于电场和磁场方向相反，信号相消，所以3端无能量输出，3端称隔离端。
其中2与1同相位，4端比1端相位落后90°。
4端 和2端的输出信号各自通过上下两个滤波腔分别到达第二个定向耦合器的7、5端。
由于7端和8端口相位相同，5端功率信号延迟90°到达8f1两路信号在8端正好同相合成。
而在端已经延时90°的7端功率信号再经过定向耦合器延时90°，合计延时5端传输过来的未延时的f1一半的功率信号正好反向相消，在6端没有输出。
图２ １ ＫＷ调频四工器系统框图图３ 耦合窗型双腔式带通滤波器图１ ３００ Ｗ全固态调频发射机电路图如图1所示，音频信号通过左右平衡的方式，输送到音频编码板，音频编码板的工作是把音频信号编成复合信号，再把复合信号通过单芯电缆送到调频调制器。
调频调制器的工作是把复合信号调制到87~108 MHz波段，并且放大到5 dB左右。
调频调制器还要同时接收音频编码板传送来的音频信号，并通过变容二极管进行调频，将音频信号直接转化成电容，从而完成调频，然后将已经被调频的信号通过单芯电缆传送给功率放大器。
