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光纤到户解决方案.doc

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上传者: 刘脱凡 2017-10-23 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《光纤到户解决方案doc》,可适用于计划/解决方案领域,主题内容包含光纤到户解决方案(::)北京康宁光缆有限公司于力平摘要:光纤到户作为接入网部分最具优势的解决方案~在国内外受到极大的关注~本文针对光纤到户复杂的接入符等。

光纤到户解决方案(::)北京康宁光缆有限公司于力平摘要:光纤到户作为接入网部分最具优势的解决方案~在国内外受到极大的关注~本文针对光纤到户复杂的接入环境~及对无源设备的苛刻要求。介绍了光纤到户的拓扑定义~拓扑结构和康宁公司光纤到户产品~使人们了解不同需求的光纤到户用户可以选择不同的方案来满足需求~并了解到康宁公司在光纤到户的产品不仅经受住了现场严峻考验~而且以其最具特色的设计为客户提供接入更快捷更廉价的布线方案。光纤到户的定义FTTH属于接入网部分。接入网就是市话局或远端模块到用户之间的部分主要完成复用和传输功能一般不含交换功能。在历史上这部分又称为本地环路或用户环路。按照ITUT的定义FTTH就是光纤到达住户的门口在端局和住户之间没有铜线局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体,将光网络单元(ONU)安装在住家用户。美国的FCC对FTTH中的“H"定义了新的含义“H"既包括狭义上的家庭也包括小型商业机构。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性放宽了对环境条件和供电等要求简化了维护和安装。光纤到户的优势FTTH因其使用的光纤传输介质无噪声无辐射抗EMI能力强通讯系统不受带宽、距离限制等优势而得到较快推广。随着各国对带宽的需求的增长近年来FTTH有加速的趋势。据美国GARTNER公司最新发表的报告亚太地区宽带用户数在年增长了(从年的万户增长到年的万户)其中泰国的增长率甚至高达印度增长了而日本FTTH用户从年,增加到年,,日本运营商主推的光纤到户占,的市场预计在年可以达到百分之百的光纤到户的覆盖度年欧洲的FTTH用户数为万虽不如日本但大大高于美国同期的水平而且从现在起到年欧洲的FTTH用户数将每年增长。另据美国TechnologyFuturesInc公司预测美国的宽带普及率到年也将达到。FTTH如此快速的发展根源与其巨大的市场源动力:)PP通讯即对称荷载其应用占占据全部网络通讯的)在线网络游戏这项应用具有巨大的市场空间韩国的网络用户是网络游戏用户到年的收入预计大于$B而且其典型代表是具有相当消费能力具有良好教育的成年人。)远程医疗可通过快速可靠的网络使患者在几千公里外获得专业的护理并可通过视频电视做面对面咨询或是在外科手术中得到专家的现场建议。)网络办公员工可以自由弹性的安排时间提高工作效率。并减少公司的建设费用。除此之外其在成本费用方面也有相当诱人的条件。)FTTH的有源设备价格仅是ADSL设备的倍)FTTH的接线费用是双绞线接入的)光纤故障率低降低用户的维护费用(FTTHVsDSL:))器件功率消耗低降低能源费用开支光纤到户的结构分析光纤到户的网络拓扑结构可以分为两种主要结构:光纤分布式结构HOMERUNFIBER和星形结构STARArchitectures,而星形结构有可以根据其分光节点是否为有源设备可分为有源星形和无源星形单从成本和技术实现难易程度来考虑目前为运营商所关注和采用的主要为无源星形结构即PON结构。尽管普通的PON结构定义为星形结构(如在ITUTrecGandGseriesortheIEEEah标准中所定义)但PON结构允许执行不同网络接入方案如下图所示无源光网络(PON)普通的拓扑结构主要包含一下四个关键场所和三部分光缆中心转换点:通常为中心局、由数据转发器或远程终端它位于城域网环上或通过其它方式链接到“中心“的链路上它可以服务数千用户为其提供接入服务干线光缆:起源于中心转换点连接到本地接入点链路通常使用带状光缆。本地集中点:位于住宅区或商业区入口处服务很多用户通常为一个包含无源设备的机柜本地集中点可以被设计最少服务个客户在高密度住宅区最多可以服务位客户其主要决定因素有:可利用空间用户密度和网络结构合理性分配光缆:起源于本地集中点连接到多个网络接入点网络接入点:位置最接近用户通常为一个终端或底座式机柜连接分配和接入光缆典型的应用为服务,个客户尽管它最多可以到位用户似乎看起来由一个点服务更多的用户通过减少终端可以节省费用但事实上却收效甚微因为要使用更长的接入光缆需要引上引下在接入用户之前需要架空或管道铺设要耗费很多的硬件花费并使网络结构更复杂接入光缆:源于网络接入点分别独立的光缆连接到每个用户的光网络接口,接入光缆可以从芯到芯但是典型的应用是住宅用户使用为到芯商业用户为,芯用户端:通常是一个光网络接口器件可能还会包含电子设备并同室内布线相连或者在此仅作为一个无源网络的划分点直接连接到室内缆。包含以上关键节点网络又可以组成以下三种网络拓扑结构:)中心局端分光HOMERUN结构中心分光HOMERUN结构与传统的TELCO模式结构一样每个用户均有专用的光路由用户端连接到局端每个用户的专用光路在网络接入点通过连接或者熔接的方式连接到分配光缆分配光缆在本地接入点通过连接或熔接连接到干线光缆干线光缆可以用同样的方式连接到中心交换点在这种结构中本地集中点和网络接入点仅作为网络合并点在这里低芯数的光缆合并到大芯数光缆里如上图所示图例中按照点到点的关系每个用户连接到局端有源设备或在局端进行分光中心分光结构的优势,在这种结构设计的目标是考虑网络传输技术的适应性、灵活形和透明度*每个用户有其专用的光路*提供最高的带宽和适应性*所有移动、增加或改变网络布局都可在局端完成无需重新布线*由用户端到局端箱通过简单路由一个调度束缚便可实现非类计价*具有不受限制的升级空间中心分光结构的劣势,需要巨大的基础建设费用这种结构的商业前景并不理想*长距离、高芯数的干线光缆导致较高的前期投资*在局端因为很多的用户而使局端的光纤管理非常复杂)本地集中点分光结构本地点集中分光结构即被经常提及的中心分光提供每个用户由用户端到本地集中点的专用光路每个用户的专用光路在网络接入点及分配光缆都为专用这些专用光缆被连接到本地集中点在这种结构中每个网络接入点仅提供光纤合并功能本地集中点具有分光功能。下行信号在这里被分光上行信号在这里被合并在干线光缆和分配光缆之间使用无源分光器创造点到多点的关系最高可以为x分配比例。如下图所示图示展示了此结构之间的关联。本地集中分光结构提供最佳的结合优势使它成为最通用的配置结构本地集中分光优势,这种结构的设计目标是使网络在适应性可量测性可配置性灵活性和结构的透明性等方面更有优势*该设计可适当节省干线光缆的前期投资*分配区域作为网络中最复杂的部分被设计为,获取比例*简单的物理网络路由路线,如果需要增加额外的光纤我们只要在干线部分做简单的增加即点到点的任务*本地集中点可以提供超额的网络管理功能*容易改变网络拓扑结构增强其适应性,如果将来服务需要开通其它窗口只需要在本地集中点做改变例如将有源的分光器件改为波长分光器件(DWDM)*单一的网络管理节点对移动增加或改变网络布局时只需要对单点的整体移动即可实现。*充分使用无源分光器件,所有的分光器都位于中心点可尽量减少器件接口的不使用率*非常通用的结构,本地集中分光点可以存放有源设备实现点到点的结构本地集中的劣势是需要在本地集中点进行连接和管理用户造成管理难度加大成本增加)分布式分光结构分布式分光结构利用分光器在网络接入点和本地集中点进行分光。在这种结构中客户仅有的专用光路是由用户端到网络接入点的引入光缆。每个用户的专用引入光缆连接到网络接入点的分光器(通常是x或x分光比率)。一条小芯数的分配光缆将网络接入点的分光器连接到本地集中点的分光器这种层叠式分光的方法在干线光缆和分配光缆中制造了一个点到多点的体系结构它可以同时减少干线光缆和分配光缆的投资整体的分光比率为本地集中点的比率乘于网络接入点的比率(例如:本地集中点的比率为x网络接入点的比率为x所以整体的分光比率为x),如下图所展示的分布式分光拓扑结构图分布式分光结构的优势,这种结构的设计目标式最小的前期投资。*该设计通过减少在干线光缆和分配光缆方面的花费减少了前期投资*分光器的两级分光可以产生杠杆的累积作为分布式分光结构的劣势,这种结构在下列方面的表现并不完美*没有单点的中心管理移动增加或改变网络时需要整体的成倍移动系统*不能充分的利用分光器的分光比率,前期需要详细计划每个分光器的使用情况并为将来的应为预留*可能会影响将来的适应性,升级为采用波分复用技术的PON结构将会很复杂*带宽受到限制,仅有的用户专用光路为用户引入光缆段*通过多级的分光造成很高的光损耗多种的布线结构可以用于FTTH但是从整体成本的角度来看PON是一种非常有效的配置结构尽管投资很高在技术上还受到一定的约束所以必须选择合适的节点位置并选择最优化的网络结构PON结构对无源设备的需求在PON结构中对应其无源连接设备提出了相应的技术要求这里有几点关键特性需指出:所定义的全部"无源"网络中所有的有源设备(放大器再生器媒体转换器)都位于网络两端即局端和用户端中间的所有链路均为无源设备它的效率是基于功率共享的概念这里部分的用户将受到相同的光信号,同时也分享光功率所以要求光纤能购注入更多的光功率由于PON上从局端到用户端的路由各不相同所以各条路径所造成的传输损耗也互不相同在各个用户端发送的光功率相同的情况下到达局端后的光功率也不相同。必须保证无源设备的接头损耗足够小且性能稳定以保证光功率有较小的动态范围PON上行传输采用时分多址(TDMA)方式接入局端到用户端的距离最短可以是几米最长可达千米。由于环境温度等条件对无源器件的影响传输延时也在不断变化为保证上行信号在光纤汇合后插入指定的时隙且彼此不发生碰撞必须保证无源设备有足够稳定的环境适用性能和抗老化性能针对以上问题无源器件必须对其性能作出必要改进以适应PON的要求:(减少网络中每个单独器件的损耗一条链路损耗的统计计算并不具有代表性连接器的损耗值是单独的不受统计限制的但室外设备所用连接器稳定性和损耗值仍非常重要另外需指定分光器在室外环境下最大损耗值该值需作为室外设备选择的关键限制条件同时也要求室外用机柜等设备具有稳定的保护性能。增加注入光纤的光功率所有的光纤包括标准单模光纤均可用于FTTH但都有众所周之受激布里渊散射的限制当光纤注入高功率信号时SBS将出现将会产生背向散射随着功率增加其影响导致信号丢失和用户端所收到信号退化。例如当需要传输模拟视频信号这种基本的限制在PON的功率预算中又产生了一个约束条件。限制注入功率将限制传输的最大功率因此限制了网络传输距离和覆盖面积(选择适合的网络结构上面介绍的网络结构各有其优劣性必须与网络的应用、环境因素和商业因素等共同考虑下图展示了不同网络结构在四个方面的比较北京康宁光纤到户产品解决方案工业界已经有广泛的共识光纤将作为最终的通讯载体随着带宽需求的不断增加和经济效益的驱动全光接入网络将得到更大程度的普及北京康宁光缆有限公司作为年度最新技术成果为中国FTTH客户推出业界领先的无源连接产品解决方案下面我们就一一介绍其光纤到户产品:,康宁NexCor(tm)新型光纤康宁NexCor(tm)光纤是全波段满足ITUTG标准,全部兼容其它G光纤标准,NexCor光纤可以多注入dB的光功率,相对于其它GD光纤注入功率的两倍,通过增加光纤SBS域值因为是改变了光纤的本身属性所有不需要改变距离或增加放大单元就可增加网络的传输距离因此如果网络使用NexCor光纤可以减少有源设备的需求数量减少分配到每个用户的费用增加网络延伸能力康宁白金级连接系统和NexCor光纤技术直接减少了FTTH有源设备花费通过传输更高功率的信号这样更多的用户分担了局端设备的巨大投资从而减少了每个用户的负担另外NexCor光纤是ITUTGD的一种与康宁SMFe(r)光纤完全兼容*康宁白金级连接器系统康宁白金级连接器系统是具有革命性的产品确保网络传输的光功率其工艺确保每个连接器插入损耗都小于最大值即使在最恶劣的环境下也可确保您的网络设计安全可信赖并比传统的连接器可使网络延伸更远的距离改善网络性能减少传输费用。该连接器的典型插入损耗为dB康宁白金级连接器系统包括光缆附件预接入机柜和分光器模块可应用于康宁硬件设备例如Eclipse,ACHandLDC等设备保证网络的最优化配置。并使网络满足未来发展的需要非金属带状光缆非金属带状光缆,应用在光纤接入网干线、分配部分布线使用带缆熔接技术可以很好的进行快速带纤熔接并且方便分支下线。该光缆采用多根玻璃纤维加强件承载来自外界的拉伸等应力。光缆中没有任何金属材料。无需屏蔽或接地原材料采用美国优质的专用非金属加强材料其表面经过特殊涂层处理确保同护套材料具有良好的相容性保证光缆结构稳定性和长期可靠性。可选择芯带和芯带两种带状光缆最大芯数可达芯。它提供稳定的环境温度适用性光缆的机械性能及环境性能满足YDT要求光纤带光缆机械性能及环境性能符合YDT的要求同时光缆中的光纤带性能满足YDT要求普通非金属光缆普通非金属光缆,可应用在PON结构所有部分芯数,芯紧密的尺寸结构减小光缆外径由两根根玻璃纤维加强件承载来自外界的拉伸等应力并且可有效地防止在施工时光缆打结。光缆特别适合中间开剥下线光缆的开剥速度要比层绞式光缆快一倍以上。施工过程中的施工量较小工人的劳动强度较低敷设安全快速有效减少光缆施工时间。FFX引入光缆FFX引入光缆是专门针对FTTX低成本和布线情况复杂的网络需求而设计的专用光缆即可直埋也可架空铺设全非金属设计无需屏蔽或接地应用在PON结构中由网络接入点到用户端的网络布线到芯可选大多数的应用为二到四芯典型的长度是米或更短可在工厂制作预安装端头MCS(MicroCablingSystems)微型光缆MCS(MicroCablingSystems)微型光缆系统是针对城市通信线路资源匮乏以及工程建设困难的现状而特殊设计的一种创新的光缆敷设理念。它利用城市现有的、闲置的排水管道资源进行光缆的敷设或者在对道路不造成实质性损坏的情况下利用微槽切割进行光缆的敷设。最具特色的是它的缆径虽然很小但它却拥有很高的光纤芯数光缆采用中心铜管结构内部光纤采用芯一组标准色谱分组铜管内的填充物具有阻水作为铜管外表为聚乙烯绝缘材料芯的MCS路缆其外径仅有mm而芯光缆外径仅mm。光缆可在车行道、人行道和停车场下铺设。其抗测压性能比普通光缆有非常显著的优势其最高可承受Ncm的力而不会造成光纤损耗的增加MCS路缆铺设比传统大面积开挖方式快速、廉价。光缆铺设仅需用专用设备在路面开出一条狭窄的缝隙然后填充一些保护橡胶再在空闲中填充泡沫塑料表面填充热的沥青。即可完成光缆铺设。消除了挖掘开支减少了铺设时间可使费用减少工厂预安装接入光缆工厂预安装接入光缆,该产品是康宁公司针对FTTX客户专门开发的最具特色的产品它的关键作用是减少了布线时间。它将连接器直接在工厂制作到接入光缆上提供稳定的环境性能和机械性能可以很便利快速可靠的由网络接入点连接到用户端比传统的熔接布线方式减少了大约,的时间而且不需要对人员做专业的培训当需要重新由网络接入点向外引线或是改变网络配置时比传统复杂的工作方式可降低,的接入费用本地集中点设备OptiTect室外机柜(FDHHDF),作为本地集中点设备它连接干线光缆和分配光缆提供了光纤熔接保护内部器件间互联和分光器的布置。可容纳芯干线光缆容纳芯分配光缆和各分光器或个分光器可以提供干线和分配光缆工厂预安装附件直接在设备内部插拔即可实现网络布线同时设备内部预留有容纤盘也可提供熔接安装方式。设备使用界面友好方便使用提供稳定的防护性能确保网络运行安全。网络接入点设备OptiSheath网络接入点设备用于最接近用户端的网络节点分配光缆内的光纤与接入光缆的光纤在此对接并连接到用户端该设备可适应架空直埋的安装条件不仅可以提供稳定的密封性能而且可以快速的连接接入光缆其独特的设计无需打开盒体即可连接光缆及分支它可选择安装、、、、根OptiFit工厂预安装接入光缆减少安装时间节省安装成本用户端设备用户端设备位于用户驻地作为光纤网络的接口康宁公司提供OptiWay网络接口设备它可以是保护完全无源器件的中继设备也可以是包括了有源器件并提供OEM,有源设备并连接到室内通信电缆如光纤同轴电缆以太网线和电话线总结想要建设具有合理的设计和高性能的结构可适应未来发展的接入网依靠以下三个方面的正确选择:网络设计拓扑结构选择和产品选择因为这些决定直接涉及到前期花费投资的返还率服务的提供和回报网络设计必须提供正确的光纤管理计划具有经济的新用户增加方案设备和分光器布局合理要满足今天的应用和服务。拓扑结构选择必须权衡考虑下列因素网络维护用户移动增加改变所产生的影响前期投资与长期的花费的比例关系投资所产生的效益等产品选择要求安装简单尽量少的培训降低复杂程度减少设备需求和降低安装时间我们还必须考虑到有源设备对链路全程损耗的要求局端花费和系统有源设备规格所以挑选出最高性能且有效的产品就显得至关重要方便快速的提供解决方案是取胜的第一步随着带宽需求的持续增加光纤在接入网部分将得到更深入的应用北京康宁光缆有限公司以其丰富的经验提供室外无源设备链接解决方案并制造最优质的产品

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