用PON技术实现FTTH的工程设计要点

采用PON技术实现FTTH的设计方法作者：赵勇周东方来源：《数字技术与应用》2017年第05期摘要：随着光接入网的大规模应用，FTTH接入方式占比逐渐提高。

本文主要讨论采用PON技术实现光纤到户（FTTH）的设计中的相关问题，例如：PON网络传输距离的测算、带宽的测算、OLT节点的设置、ODN组网设计等。

关键词：PON；FTTH；OLT；ODN中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0018-02随着市场竞争进一步激烈，宽带流量剧增和业务收入缓增的矛盾逼迫运营商在不断升级用户带宽的同时必须不断降低接入网建设和运营成本。

随着三网融合的发展，未来PON技术还会获得更大规模的部署，因此当前阶段深入研究PON技术的技术特点、设计方法是非常重要的。

1 PON的基础知识1.1 PON的定义与构成PON：即无源光网络。

PON 由局侧的光线路终端、用户侧的光网络单元和光配线网络组成[1]。

无源是指光配线网络均由无源器件组成，其中主要是分光器（一般为1：4至1：64）、外线光缆和皮线尾纤，不需要考虑供电保障。

1.2 PON的基本原理PON系统使用粗波分技术，通过不同方向、不同业务使用不同波长的光信号，实现单纤双向多业务传输。

分离同一根光纤上多个用户的上行、下行方向的信号，采用两种复用技术：（1）PON下行业务：下行业务采用的是广播技术，OLT连续广播发送，每帧业务都携带相应的LLID，ONU侧设备则根据自己LLID，只接收符合自己LLID的帧，抛弃其他用户的帧。

（2）PON上行业务：上行业务采用时分多址技术，可以灵活区分不同的ONU数据。

1.3 PON系统的特点PON系统具有高带宽、多业务承载、建设及维护成本低、接入距离长、良好QoS保证等特点。

2 PON网络基础数据计算2.1 PON网络主要技术指标基于PON 的全业务接入的传输距离受限于最长链路的光衰耗，因此在建设前期，必须进行最长链路衰耗核算，用于确定OLT 覆盖区域和半径。

116.1 I-PON 系统介绍1.1 I-PON 系统构造I-PON 系统是一种融合了IP 广播和G/EPON 技术的先进的万兆宽带广播接入系统，是支撑即将到来的高码率4K、8K、VR 大视频业务的一种FTTH 光纤到户网络，其系统构造如图1所示。

I-PON 系统由位于分前端机房的万兆IP 广播分发机（IP Distribution Line Terminal）DLT 和OLT 局端系统、位于用户侧的I-PON 网关（IP 万兆TU+ONU）等终端设备、ODN无源光分配网等三部分组成。

1.2 I-PON 系统支持业务（1）支持海量的大视频流广播，特别是SDTV 标清电视、HDTV 高清电视、4K/8K 超高清电视和手机小屏视频流的同步广播，能将电视广播流推送到各种IP 化的终端屏幕上（电视机、智能手机、PAD 和PC 等）。

（2）支持SDV 交换式数字视频业务，进一步提高了I-PON 万兆通道带宽的传输效率或利用率。

（3）支持上K 级的视频并发流的VOD 视频点播业务。

（4）支持IPTV 互动电视业务。

（5）支持OTT TV 互联网电视业务。

（6）支持HDS 高速Internet 上网业务。

1.3 I-PON 系统优势（1）在性能上远远超越了广电RF 技术和电信GPON IPTV 技术构建的FTTH 网络，后两种技术与网络只能承载当下的视频业务，几乎无法支持即将到来的4K 和8K 超高清视频业务，满足不了未来的业务需求。

（2）相比于同是万兆网络的10G GPON 网络技术，I-PON 网络技术具I-PON万兆光纤到户(FTTH)网络组网设计和应用文/北京吉视汇通科技有限责任公司 张海峰 张黎明 欧阳捷 张立杰上海大学 李力摘要：本文结合I-PON 的具体实例，从网络拓扑与级联技术的选择、网络设计与系统配置、设备选型与调试开通等三个方面进行详细阐述，给出了I-PON 网络的设计原则。

关键词：I-PON 无源光分配网 FTT EDFA DLTDesign and Application of I-PON 10Gbps Fiber toHousehold Network (FTTH)Zhang Haifeng, Zhang Liming, Ouyang Jie, Zhang LijieBeijing Jishi Huitong Technology Co.,Ltd.Li LiShanghai UniversityAbstract: This paper combining with a specific example of I-PON technology, it elaborates on the selection of net-work topology and cascading technology, network design and system configuration, equipment selection and debugging and opening, and gives the design principles of I-PON network.Keywords: I-PON ODN FTTH EDFA DLT117.2018年10月 月刊 总第318期有造价成本更低（系统造价几乎只有10G GPON 系统的一半左右）、QoS 质量保证和QoE 用户体验更高、每户享用的广播视频流更大（每户可享用NGbps 码流）三大竞争优势，是当前及其未来几年内，能够建得起的万兆FTTH 光纤到户网。

小区ftth施工方案FTTH（Fiber to the Home）是指纤维到户的光纤接入技术，将光纤网络直接延伸到用户家庭，提供高速、稳定的宽带接入服务。

在小区中进行FTTH施工，需要经过下面几个步骤：首先，需要进行小区网络规划，确定光纤线路的布设方案。

根据小区的地形、建筑结构、用户数量等因素，确定光纤机房的位置和光纤布线的路径。

同时，需要考虑未来的扩容需求，保证网络的可持续发展。

其次，进行光纤线路的铺设工作。

根据规划方案，在小区内进行光纤线路的走线布线工作，将光纤线缆铺设在地下或架空，保证线路的整洁和安全。

同时，需要进行光纤的连接和接头的处理，确保信号的稳定和传输的可靠性。

然后，进行光纤设备的安装和调试工作。

在光纤机房中安装光纤交换设备、光纤调度设备等，并与光纤线路进行连接。

进行设备的初始化设置和调试，确保光纤网络的正常运行和接入资源的分配。

最后，进行用户端设备的安装和调试。

在用户家庭中安装光纤终端设备，如光猫、路由器等，并进行设备的连接和调试。

确保用户能够正常接入光纤网络，并享受高速、稳定的宽带服务。

在整个FTTH施工过程中，需要注意以下几点：1.安全性：在施工过程中，需要保证工人的安全，采取安全措施，避免意外事故的发生。

2.质量控制：施工过程需要严格按照相关规范和标准进行操作，保证工程质量。

3.工期控制：制定合理的施工计划，保证施工工期的控制和进度的推进。

4.施工现场管理：对施工现场进行管理，保持整洁，确保施工过程的顺利进行。

5.用户服务：施工结束后，对用户进行宣传和培训，解答用户相关问题，提供良好的售后服务。

通过以上的步骤和注意事项，可以有效地进行小区FTTH施工，提供高质量、高速度的宽带接入服务，满足用户对网络的需求。

PON技术的FTTH应用光纤到户是接入网发展方向FTTH应用定位⏹随着业务的不断发展，宽带接入市场日益成熟，宽带业务的应用范围也逐渐扩大，不再局限于通信或数据领域，而是涵盖了包括数据、语音、视频等广泛的领域，并由此衍生到家庭其它应用。

⏹随着真正的宽带业务，包括IPTV、HDTV业务等的兴起，将面临巨大的挑战与难题。

综合业务接入网作为下一代网络的重要组成部分之一，宽带化与持续可演进能力是网络建设的关键。

⏹当前接入网发展趋势为接入层光节点下移、光进铜退。

其中FTTC（光纤到驻地）以及FTTH（光纤到户）等应用模式近年来在国内外得到迅速地发展。

光纤到户是固网运营商实现用户综合接入的最终方向，光纤接入将替代铜缆接入承载各种综合业务，如语音、IPTV、CATV、宽带等。

FTTH的目标1.实现高带宽的数据接入是FTTH的基本目标;2.作为取代现有铜缆的一种接入方式;3.网络的综合化，实现三网合一，数据业务，以太网业务（IP业务）话音业务，TDM语音业务、V oIP业务视频业务，IPTV业务、CATV业务1.传统的点到点方式是从局端到用户端直接使用光纤，此方法会耗费大量的光纤资源。

实现FTTH有多种技术实现方式2.从局端到用户小区使用一对光纤，从小区机房通过大量的配线光缆延伸至用户，小区机房采用有源设备。

实现FTTH有多种技术实现方式3.采用PON的技术，从端局或中心机房使用一根光纤到用户小区，通过无源的分离器分配，然后从分离器通过配线光缆延伸至用户。

FTTH技术的选择点对点有源网络：设备与光纤不能共享，成本增加，有源设备故障率增加，使维护工作量增加。

点对多点无源网络：是一个纯介质网络，避免了电磁干扰，减少了故障率，消除了带宽瓶颈，提高了系统的可靠性，其次网络的透明性好，有很宽的带宽，可适用于任何制式和速率的信号传送，局端设备和光纤可共享，随着用户数的增加，成本迅速下降。

适用于用户适用于分散的小型企业和居民用户，网络的升级方便。

关于PON技术实现FTTH的工程设计要点探析全球信息化的到来，使FTTH技术得到迅猛发展，光纤技术的发展使光纤进入到千家万户中。

为了进一步提高光纖的性能，论文在对PON技术介绍的基础上，对关于PON技术实现FTTH的工程设计要点进行了探析。

【Abstract】With the advent of global information technology，FTTH technology has developed rapidly. The development of fiber optic technology has brought the optical fiber into thousands of homes. In order to further improve the performance of optical fiber，based on the introduction of PON technology，this paper analyzes the main points of engineering design for realizing FTTH with PON technology.标签：PIN技术；FTTH；工程设计1 PON技术介绍当前的光网络技术可以将其分为两种情况，其中最主要的一种为无源网络，即PON技术，在该技术的分配网络中，没有电子器件与电源，其主要特点是在运行的过程中，通过光分复用开展分路功能。

PON网络内部，由三部分构成，一是线路终端OLT，将光纤连接到一起；二是分配网络ODN，起到光传输的作用；三是用户端，可为用户提供操作平台，如图1所示[1]。

2 PON技术实现FTTH的系统结构从上述PON技术介绍中可以发现，在PIN技术实现FTTH的系统中，主要由OLT、ONU、ONT、ODN等构成，组成的方式有两种，一种为PTP的FTTH，该结构当中，主要通过PTP-MC完成的，系统与所有用户之间，都通过同一条的光纤连接，如图2所示。

基于PON旳FTTH设计方案杨艳红王平时间:11月29日光纤通讯字体: 大中小关键词:FTTH PON１综述PON技术已成为全球宽带运行商共同关注旳热点，被认为是目前实现FTTH旳最佳技术方案之一。

它由OLT（OpticalLineTerminal，光网络终端）、ODN（Optical Distribution Network，光分派网络）和ONU（Optical Network Unit，光网络单元）构成，网络拓扑构造如图1所示。

对于FTTH旳商业规模布署，不管采用EPON还是GPON，运行商都需要理解在网络拓扑图中连接各网络元素旳线条上究竟发生了什么，尤其是在ODN部分。

ODN占FTTH工程初期投资旳二分之一以上，其规划和建设质量旳好坏对后来网络规模运行和维护成本有很大影响。

ODN是目前运行商尤其关注旳部分，尤其是在顾客驻地网，即光纤接入旳最终100 m 内。

3M企业是FTTH最早旳倡导者和实行者之一，在光纤线路和接续方面具有全球领先旳产品和丰富旳经验。

由于到目前为止，还没有完善旳基于PON旳FTTH线路工程设计规范，3M 企业在总结国内FTTH试点旳经验、教训旳基础上，结合在其他国家旳实际经验，提出了国内基于PON旳FTTH线路处理方案和所应遵照旳基本设计原则。

2. ODN旳构造FTTH线路建设要面对多种建筑类型：住宅小区，包括低、中、高层住宅建筑；商业楼宇，包括多种办公和商务建筑；别墅和其他独立房屋；工业园区，包括多种建筑。

不管何种建筑类型，基于PON旳FTTH网络从OLT所在旳接入网机房到ONU所在旳顾客，均可划分为如下5部分，按照从顾客端到接入网机房旳次序依次为：光缆终端子系统、引入光缆子系统、配线光缆子系统、主干（馈线）光缆子系统和中心机房子系统，如图2所示。

（a）上行（b）下行图一PON 旳网络拓扑3. 3M企业旳ODN设计方案3.1ODN设计中旳关键概念3M企业通过对国内固网运行商网络和布署能力旳理解，确定在基础网络建设中，运行商最关注旳是ODN构造中旳光缆终端子系统、引入光缆子系统和配线光缆子系统。

三网合一建设方案一、概述三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。

三合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。

三网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。

手机可以看电视、上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话、看电视。

三者之间相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。

三网融合打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则——在符合条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等；而国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，IPTV 传输服务、手机电视分发服务等。

二、术语和定义1) 无源光网络：由光纤、光分路器、光连接器等无源光器件组成的点对多点的网络，简称PON。

2) 无源光网络系统：由光线路终端OLT、无源光网络PON(或光分配网ODN)、光网路单元ONU 组成的信号传输系统，简称PON 系统。

根据采用的信号传输格式可简称xPON，如APON、BPON、EPON 和GPON 等。

3) 光分配网：是无源光网络的另一种称呼，由馈线光缆、光分路器、支线光缆组成的点对多点的光分配网络，简称ODN。

4) 馈线：光分配网中从光线路终端OLT 侧紧靠S/R 接口外侧到第一个分光器主光口入口连接器前的光纤链路。

5) 支线：光分配网中从第一级光分路器的支路口到光网络单元ONU 线路侧R/S接口间的光纤链路。

采用多级分光时，也包含除一级光分路器以外的其它光分路器。

6) 冷接子：一种通过机械方式快速实现裸光纤对接的光纤接续器件。