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1、 南京邮电大学学位论文原创性声明 木人卢明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包 含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名: 曰期 : j 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 文档 : 允许论文被査阅和借阅:可以将
2、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索;nj以米叫影印、缩印或扫描等复制手段保孖、汇编本学位论文。本文电子文档的内容 和纸质论文的内容相 致。论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院(筹)办 理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书 研究生签名 : 南 京 邮 电 大 学 硕士学位论文摘要 学科、专业:电子与通信工程 研究方向:光通信 作 者:张学武 指导教师:薄亚明教授 题 目: FTTH在电信接入网中的应用与研究 英 文 题 目 : A Study on the FTTH technology and its applications in Access networks 主
3、题词:光接入网,光纤到户,以太网无源光网络,吉比特无源光网 络 Keywords: Optical Access Network, Optical Fiber, Ethernet Passive Optical Network, Gigabit-Capable Passive Optical Network 南京邮电大学工程硕士学位论文 摘要 摘要 FTTH(光纤到户 )是将光网络单元 (ONU)安装在用户家中或用户处,是最靠近 用户的光接入网应用类型。近年来, FTTH相关技术快速发展已成为电信领域的 热点技术,中国电信因此提出 “ 光进铜退 ” 的战略部署,并在近年加快推广步伐。 本论文首
4、先概述了 FTTH的现状与发展以及系统结构等基本理论知识,简 要介绍了 FTTH技术对光纤的特殊要求,然后对 PON接入技术进行详细的论述, 特别对 EPON、GPON技术进行深入分析,并介绍了这两种技术在 FTTH中的 应用与比较。在此基础上针对网络运营中的不同应用场景、不同建设模式进行了 FTTH解决方案的探讨。最后,以江苏徐州云丰大厦 FTTH改造光缆线路建设为 实例,从工程实际概括和设备的配置安装的角度详细论述了 EPON FTTH的实 现方案,并根据用 户需求及 FTTH接入技术特点,提出相关业务的业务解决方案。 关键词:光接入网,光纤到户,以太网无源光网络,吉比特无源光网络 南京邮
5、电大学工程硕士学位论文 Abstract Abstract FTTH (fiber to the home) is an optical access network application types which is the most close to the user with an optical network unit (ONU) installed in the home of a user or nearby users. In recent years, the rapid development of FTTH technology has become a hot spo
6、t in the field of telecommunications technology, therefore China Telecom presents a strategic disposition called copper retreat into the light , and accelerates the popularize pace. The thesis firstly overviews the current situation and development of FTTH, then introduces the basic theoretical know
7、ledge such as the system structure of FTTH and the requirement of the optical apply. Secondly, the paper discusses the PON access technology in detail, especially there is a comparison between the EPON and GPON techniques, and introduced the application of the EPON and GPON in FTTH. Based on the ana
8、lysis, the paper proposes different FTTH construction solutions in different network operation and kinds of application scenarios. Finally, we take the FTTH optical cable construction project of Jiangsu Xuzhou Yunfeng as an example, and discuss the EPON FTTH realization scheme in detail, and put for
9、ward relevant business solutions according to user needs and FTTH access technology characteristic. Keywords: Optical Access Network, Optical Fiber, Ethernet Passive Optical Network, Gigabit-Capable Passive Optical Network m 南京邮电大学工程硕上学位论文 目录 目录 第一章绪论 . 1 1. 1 FTTH的产生背景 . 1 1. 2 FTTH的现状与发展 . 2 1. 3国
10、内 FTTH发展模式 . 3 1.4我国发展 FTTH存在的问题 . 4 1. 5本文内容 . 6 第二章 FTTH的系统架构和接入技术 . 7 2. 1 FTTH的系统组成 . 7 2.2 FTTH光缆选用要求和安装 . 8 2. 2. 1 FTTH光缆选用要求 . 8 2.2.2光缆的安装 . 9 2. 3 FTTH接入技术和可选择方案 . 9 2.4本章小结 . 12 第三章无源光网络 PON的技术分析 . 13 3.1 PON技术的发展 . 13 3. 1. 1 EPON 技术 . 13 3. 1. 2 GPON 技术 . 14 3. 2 PON技术在 FTTH中的应用 . 16 3.
11、 2. 1 EPON 的 FTTH 方案 . 16 3. 2. 2 GPON 的 FTTH 方案 . 17 3. 3 EPON 和 GPON 的比较 . 18 IV 南京邮电大学工程硕士学位论文 目录 3. 4宽带 PON的技术标准 . 21 3. 5无源光网络 ( PON) FTTH建设工程设计模板 (典型案例) . 21 3.6本章小结 . 29 第四章 FTTH光纤到户应用实例 . 30 4. 1工程介绍 . 30 4.2工程设计方案介绍 . 30 4.2.1网络结构 . 30 4. 2. 2 0DN 分布 . 30 4.2.3设备配置及安装 . 31 4.2.4工程量统计 . 35 4
12、.3业务建设方案 . 35 4. 3. 1视频业务建设方案 . 35 4.3.2话音业务建设方案 . 36 4.3.3上网业务解决方案 . 37 4.3.4带宽计算 . 37 4.3.5 IP地址规划方案 . 37 4. 3. 6业务配置和 VLAN划分 . 38 4.4工程实施总结 . 39 4. 5本章小结 . 40 第五章总结和展望 . 41 親 . 41 缩略语 . 41 V 南京邮电大学工程硕士学位论文 目录 参考文献 . 44 VI 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 第 一 章 绪 论 1. 1 FTTH的产生背景 随着近年来宽带 Internet的深人普及和不断发展,各类
13、互联网互动业务如桌 面可视电话、桌面会议电视、视频点播、远程教育、数字高清电视、 IPTV等高 端业务和应用不断涌现,使得人们对网络接入带宽提出了更高的要求。而这些新 业务,尤其以 IPTV为代表的网络视频业务对于带宽的需求远远超过传统的 Web 浏览、 E-MAIL等业务,现有接入技术难以满足这样的高带宽需求,而能够轻松 提供 lGb/s带宽的 FTTH成为实现这些业务的最有效手段,是未来宽带接入的最 佳模式之一。在市场需要的驱动下, FTTH技术近年取得了长足进步,基于以太 网的点对点网络拓扑结构的光接入网技术的成熟、成本低等优势, FTTH在国际 市场已经开始规模商用。同时, FTTH所
14、具有的独特优势将使其成为 实现电话、 有线电视和上网 “ 三网合一 ” 的最佳保障 1。 FTTH (fiber to the home, 光纤到户) 2的概念兴起于 20世纪 90年代,至 今已经经历了十余年的发展与演变,在众多宽带接入技术中一直是人们关注的重 点。 FTTH是一种光纤从通信局端一直延伸至用户家庭的宽带光接入方式,在这 种接入方式下,每个家庭独享一根光纤分支,多个用户的信号通过有源或无源汇 聚点分 /合路至局端。FTTH是 FTTx (光纤到 x)系列中除 FTTD (光纤到桌面 ) 外最靠近用户的光接入网应用类型,能够提供巨大的接入带 宽,使数据、语音和 视频的三网融合成为
15、可能;而且对于网络运营商来说, FTTH增强了物理网络对 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的要求,简 化了维护和安装 3。 应用于宽带光纤接入网的技术 4主要有:基于 SDH的多业务传送技术 (MSTP)、 多业务的无源光网络技术 ( P0N)和多业务点对点光端即 ( P2P或 MC) 4,这几种光纤接入方式具有各自的特点。 MSTP有很高的服务质量,但 成本较高,适合对业务质量和安全性等要求非常高的大客户,而不适合普通家庭 用户。多业务点对点网络光端机的星状网络与环形骨干网络配合非常有利,成本 优势突出,但需要占用大量光纤,设和大多数用户的普通接入。 PON的树状
16、网 络拓扑与环形骨干网络良好,是光纤进入用户驻地( FTTH)最有效的网络解决 方案,由于节省大量骨干光纤资源,是光纤接入理想选择之一,具有很大的市场 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 发展。随着用户对带宽需求的进一步加大,光纤到户实现成本的下降,光纤接入 技术的快速发展,以及为了提高市场竞争力, FTTH由于能够提供高带 宽、高可 靠性、低成本的接入,而成为电信运营商为用户提供接入的重要手段。 1. 2 FTTH的现状与发展 光纤到户 (FTTH)是人们积极探索的技术方向,但由于受成本、技术、需求 等多方面因素的影响,最初未能大规模推广与应用。随着技术的不断进步和各国 政府在政策方面
17、的积极引导, FTTH再次成为业内炙手可热的研究焦点,各种新 技术、新设备、新网络建设计划不断推出,发展势头愈来愈强劲。很多有识之士 把 FTTH网视为光通信市场复苏的重要转折因素,甚至是光通信产业重新崛起的 最大驱动力 5。 2004年美国和日本 FTTH已经投入了市场。美国为了宣传、推动和加速 FTTH 的发展 ,成立了 FTTH协会,到 2006年, FTTH接入的家庭数已经増加到 265万 户;口本则制定了 e-Japan战略,力争使口本光纤线路的用户或家庭超过整个宽 带市场用户数的三分之一,口本的司法和建筑物管理机构甚至还联合出台了一份 建议,提出在未来数年内,新建的楼宇和公寓都推荐
18、使用光纤接入或无线接入, 这种着重发展 “ 超高速 ” 宽带接入方式的指导思想使 FTTH接入方式的服务提供 商数量增加较快。 ADSL(非对称数字用户线路 )大国 韩国也开始了 FTTH的 建设。欧洲的荷兰和英国等国也相继投资了 FTTH建设。 根据 Point Topic统计数据显示, 2009年全球光纤用户数增长率将超过 32%,并且光纤用户继续以接近 30%的速度增长,第一季全球 FTTH用户数为 5,340万户,约占全球宽带用户 12.4%的比重,在用户分布区域上,亚洲地区所 占比重为最高,约 84.06%,到2013年,全球光纤到户将达到 1.3亿户。在 2009 年十月举行的 “
19、2009 年中国通信光纤光缆产业峰会 ” 上,我国电信运营商的 FTTH建设规模达到了 450万用户端口,即光纤到户用户容量已达 450万。 FTTH目前在国内还处于市场启动阶段,离大规模商业部署还有一段距离。 近几年,由于通信行业规模的高速发展, FTTH已经成为继 3G建设后的又一 轮通信建设高潮,全国范围内的 FTTH将会 “ 成型 ” 与 “ 放量 ” ,国内用户也能 够真正享受到 FTTH带来的高带宽、高安全性、丰富的服务内容等体验 6。届 时,商业模式会变得更加清晰,监管的不确定性也会大大降低,政府的补贴会 2 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 逐步加大 ,主流通信设备制造
20、商也会更加重视,而市场的需求也会迅速放大,基 于 FTTH网络的应用和服务会更加精彩纷呈。 近两三年全球宽带接入市场快速发展,不仅宽带用户数目急剧增长,而且用 户对接入带宽的需求,随着视频点播网络游戏和等高带宽业务的出现进一步大幅 増加。现有的 ADSL/LAN宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽双向传输能 力以及安全性等方面的要求,面对这一困境各国把关注的目光重新投向了计划利 用光纤这一迄今为止最好的传输媒质,来突破接入的瓶颈,实现昔日人们心中的 美好蓝图。 FTTH接入方式,比现有的 ADSL/LAN等宽带接入方式更适合一些已经或 即将出现的宽带业务和应用这些新业务和新应用包括可视电话、会
21、议电视、视频 点播、 IPTV、 网上游戏、远程教育、医疗等。这些新业务,尤其是 HDTV和高 清视频点播和交互式电视业务一般要求对称双向高带宽支持或要求支持广播 /组 播传送,而原有的 ADSL/LAN接入方式由于受到传输距离和传输速率的限制, 很难同时满足上述业务对远传输距离和高接入带宽的需求。尤其是目前倍受关注 的 Triple play业务要求同时向用户提供数据 +语音 +视频三类业务, FTTH无疑是 同时解决 业务需求和带宽需求的最佳方式。另一方面,由于 FTTB/C接入方式采 用 2级接入方式,在局端设备和用户端设备之间存在一个有源的媒质转换 /汇聚 设备,极大地增加了运营商的运
22、营和维护成本和复杂度;而 FTTH采用光纤直接 到用户家中的方式,给运营维护带来了极大的便利。 1.3国内 FTTH发展模式 FTTH目前在国内还处于市场启动阶段,离大规模的商业部署还有一段距 离。电信运营商对实现 FTTH商用以及大规模推广采取了 “ 积极试验、谨慎部署 ” 的策略。中国电信在武汉、北京、上海和广州等城市开展了试点工作,中国联通 在北京 等地的商务中心以及高档住宅区开展布点试验。驻地网运营商如泰龙等在 已建试验网的基础上,还努力拓展和探索新的业务提供和运营模式。房地产开发 商也将 FTTH作为高档房产热销的卖点,借以提高销售附加值,加快销售速度。 所有这一切,都有利地促进了我
23、国FTTH接入技术的推广。从目前的发展情况来 看,我国发展 FTTH主要有以下四种模式 P。 (1) 电信运营商主导实施。这分为两种情况,一种是新兴电信运营商在管道 / 3 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 光纤资源紧张的区域利用 FTTH/P快速开展业务,另一种是主导电信运营商开展 FTTH试验及局部小规模商用。 (2) 房地产开发商实施,政府介入。这种模式主要是由当地政府信息化部门 从提高当地信息化水平,全面提升城市信息基础架构质量和层次的角度出发,积 极介入 FTTH建设,并从政策上、资金上给予 FTTH投资方和运营方一定的支持, 而房地产开发商则希望通过铺设 FTTH网络来提升
24、商品住宅的档次,増加销售卖 点。 (3) 用户驻地网运营商与房地产开发商或物业合作实施。该模式主要是由用 户驻地网运营商与新建小区或老小区的房地产开发商 (或物业 )合作,用户驻 地网 运营商负责 FTTH用户驻地网的投资、建设、运营和维护,并通过 FTTH用户驻 地网为小区用户提供向各基础电信运营商的各类电信业务 (如电话、宽带等 )的平 等接入,用户驻地网运营商通过向这些基础电信运营商提供接入服务获得收益。 这种模式打破了电信运营商在本地网 “ 最后一公里 ” 的垄断现象。 (4) 设备制造商推动的商用试验。由设备制造商来主导和实施,基本上都是 小规模试验,通过和关系楼宇或小区物业合作来进
25、行。 在技术选择方面,目前我国较多选择 EPON技术来实现 FTTH应用,这主 要是因为 GPON设备一直开发缓慢,厂商很 少,而 EPON设备实现相对简单, 成本相对较低,可选择厂商较多。国内厂商在 EPON承载 TDM业务能力上的扩 展,在一定程度上为 EPON设备的应用赢得了更广泛的发展空间。 1. 4我国发展 FTTH存在的问题 从国内外开展 FTTH应用的实战经验来看,我国在发展 FTTH上面临以下几 个方面的问题,这些问题在一定程度上制约了 FTTH在我国的发展 8。 1.缺少 “ 杀手级应用 ” “ 杀手级应用 ” 是很多新技术推出时必须面对的问题,目前 FTTH的确难以找 到符
26、合大多数用户需求的杀手级应用,提供的主要业务类型仍然和 DSL类似。 IPTV被认为是推动 FTTH发展的关键业务,但这涉及到电信与广电行业之间的 行业管制、版权保护、内容监管以及合适的商业模式等方面。除了电信运营商应 该在内容提供方面主动与广电运营商合作外,从日本、韩国发展的经验来看,政 府在法规方面的制定和促进产业链的形成方面也有不可替代的作用。 4 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 2. 成本有待降低 实践己经证明 FTTH应用没有不可实现的技术难点,但要使 FTTH走向成功, 必须进一步降低相关产品成本,可以考虑从开发系统级商用芯片、开发适应 FTTH特点的新型低成本光器件,以
27、及开发低成本易安装的室内光纤和单芯光缆 等方面着手进行。在 FTTH发展初期,特别是大楼或小区内初期实装率不高的情 况下,要想使 FTTH的价格定位与 ADSL相接近是很困难的,但可以通过带宽 和业务类型等方面的优势,尽量使 FTTH在性价比上具有较强的竞争力。 3. 设备的互通问题 解决不同厂商设备之间的互通问题是 PON技术面临的一个难题,也是 FTTH 应用能否得到肯定并大力推广的关键之一。这需要相关芯片厂 商和系统厂商的共 同努力,为了达成一致甚至可能需要某些厂商牺牲自己的部分利益。 4. 对城域网的带宽压力 FTTH带来了接入网段的高带宽,但给城域网和数据汇聚后的核心骨干网带 来了巨
28、大的带宽压力,现有的城域网和核心网架构以及网上交换机 /路由器等不 足以承受 FTTH带来的巨大业务流量。为了使 FTTH的高带宽性能为用户所真正 感受,必须消除网络上的瓶颈,可以通过构建下一代网络体系架构解决。 5. 线缆所有权问题 FTTH的应用再次提出了接入线路铺设所有权的问题,光纤的长距离传输能 力使得局端设备能够远远移出小区范围外,如此 庞大的光缆线路所有权应该归 谁,是 FTTH网络建设和政府政策管制应该重点考虑的问题之一。此外,如何避 免由于竞争而带来的重复建设也是一个需要仔细考虑的问题。 6. 标准化工作有待加强 标准化工作对于 FTTH产业发展和降低成本有着直接的关系。在积极
29、参与国 际标准化工作的同时应加紧制定适合我国国情的 FTTH系列标准,包括体系结 构、设备系统规范、网络管理、关键光器件等。尤其是大楼内包括室内光纤布线 规范,目前在国内外均属于标准化空白。目前我国已经完成或正在进行的 FTTH 相关标准化工作主要集中在器件和设备系统规范上, 今后应考虑将重点转移到设 备互通、网络结构和业务应用等方面上。 目前,宽带通信已经成为电信业发展的主流方向,纵观全球领先的各大运营 5 南京邮电大学工程硕士学位论文 第一章绪论 商,全业务运营是运营商未来发展的重要突破点。电信重组改革完成后,三大运 营商取得了全业务经营的资质,电信业的发展也处于重要的战略发展期,下一轮
30、的竞争主要聚焦于宽带和移动两项核心业务。大力发展宽带多媒体业务,加快向 信息服务商的转型,宽带接入网的建设已成为重中之重。所以,我国应大力研究 基于 PON技术的宽带接入网技术,推动 FTTX建设。这是通信技术发展的需要, 是全业务发展的需要,是应对市场竞争的需要,同时也是快速増加业务收入、实 现收入结构调整的需要,具有巨大的现实意义。 1. 5本文内容 论文主要研究 FTTH的基本原理、系统架构、关键技术及其在接入网中的应 用。在对 FTTH的若干关键技术进行深入分析和讨论的基础上,结合徐州电信 FTTH网络规划及部署情况,详细分析和讨论了 FTTH的应用和实现。 第一章主要介绍 FTTH网
31、络产生的背景、发展现状和存在的问题,以及论文 的章节结构安排。 第二章简要介绍 FTTH的系统架构和对光缆的选用、安装要求,并简要介绍 了接入技术分类。 第三章主要进行 PON技术分析,详细分析了 EPON和 GPON的 FTTH接入 技术,对两种技术进行对比,并列举了几种典型的 PON方案。 第四章结合徐州云 丰大厦 FTTH改造光缆线路工程,详细阐述了工程设计方案及 FTTH业务建设。 第五章给出了论文主要工作总结和对 FTTH发展的展望。 6 南京邮电大学工程硕士学位论文 第二章 FTTH的系统架构和接入技术 2. 1 FTTH的系统组成 接入网 9是电信用户接入电信网络的最后一公里,是
32、中国电信运营商开展 业务不可缺少的基础设施。根据传输媒质的不同,接入网可以分为有线接入网和 无线接入网,有线接入网又可以分为铜缆接入网和光纤接入网,目前光纤接入网 是 FTTH的主要发展方向。 光纤接入网全部或部分采用光纤作为传输媒质,具有传输容量大、传输质量 高、可靠性高、传输距离长、抗电磁干扰等优点 10。光纤接入网由 OLT、 ONU、 0DN组成,按照 0NU在接入网中所处位置的不同,可以将光纤接入网划分为几种 主要的应用类型:光纤到路边 ( FTTC)、 光纤到大楼 ( FHB)、 光纤到户 ( FTTH)、 光纤到办公室 ( FTT0),用户环路全部采用光纤即 FTTH固定接入的发
33、展方向, FTTH和 FTT0在采用的技术、组网方式等方面基本相同, FTTH与其他光纤接入网 的关系如图 2-1: OLT 光线路终端 ( Optica! Line Termination ONT 光网络终端 ( Optical Network Terminaticin) NU 光网络单元 ( Optical Network Unit) NT 网络终端 ( Network Termination) 图 2-1 FTTH与其他光纤接入网的关系 FTTH是指利用光纤媒质连接通信局端设备和用户端设备的接入方式,中间 没有有源电子设备,引入光纤被单个用户独享。 FTTH系统属于接入网范畴,其 7 南
34、京邮电大学工程硕士学位论文 第二章 FTTH的系统架构和接入技术 与业务网、驻地网、管理网的接口界定符合 G. 902建议,其系统组成符合光纤接 入网系统组成模型,由光线路终端 ( 0LT)、光分配网 ( 0DN)和光网络单元 ( 0NU) /光网络终端 ( 0NT)三大部分组成 11。 0LT的作用是为 FTTH提供网络侧与本地交换机(或本地内容服务器 ) 之间 的接口,并经过一个或多个分配点与用户侧 0NT通信。 0LT与 0NT为主从通信关 系, 0LT通过业务节点接口 ( SNI)连接到业务节点 ( SN)。 FTTH系统通过 Q3 接口连接到电信管理网 ( TMN)。 0DN是位于
35、0LT和 0NU之间的光线路子系统,为 0LT和 0NU提供光传输通道。 FTTH的0DN全部由光纤光缆和无源器件组成。 图 2-2 FTTH的系统组成及接口界定 0NU的作用是为 FTTH提供用户侧与用户端设备之间的接口并与 0LT通信, 实现用户端口功能、业务的复用 /解复用功能、 0DN接口功能以及必须的 0AM功 能。 0NU通过 UNI为用户提供业务接口。在 FTTH应用中, 0NU和 NT可以集成为 一个物理设备,称为光网络终端 ( 0NT)。 2. 2 FTTH光缆选用要求和安装 2. 2. 1 FTTH光缆选用要求 FTTH光缆 12网络所用的光缆主要的性能指标有衰减性能、机械
36、性能和环 境性能。目前光缆常用的光纤由 G. 652 (B纤和 C纤)、 G. 655、 Ala(多模光纤, 芯径为 50um)以及 Alb (多模光纤,芯径为 62.5um),带缆常用的光纤为 B1.3。 8 南京邮电大学工程硕士学位论文 第二章 FTTH的系统架构和接入技术 光纤成缆后的衰减系数应满足一下要求:在 1310nm到 1625nm范围内,最大值不 大于 0.4 dB/km;在 1383nm 士 3nm区间,最大值不大于 0.4dB/km;在 1550nm 处,最大值不大于 . 3dB/km;链路 PDM系数最大值 PMDQ不大于 0. 2ps/Vj。 光缆的机械性能 13包括光
37、缆的拉伸、压扁、冲击、扭转。各项指标在试验 期间,光纤衰减变化监测系统的稳定性引起的监测结果的不确定性应优于 0.03dB。 光纤衰减变换量的绝对值不超过 0. 03dB时,可判定为 “ 无明显附加衰 减 ” ;光纤拉伸采用相移法监测,其系统的精确度应优于 0.01%,试验中监测到 的光纤应变不大于 0.01%时,可判定为 “ 无明显应变 ” 。 光缆的环境性能 14主要考虑温度循环性能和渗水性能。取大于 2公里的带 缆进行温度循环试验,温度范围的低限和高限如表 4. 5,保温时间应足以使试样 温度达到稳定,时间应小于 12小时 (如果是护层中有两层聚乙烯套的光缆时间应 不小于 24小时),进
38、行两次温度循环,试验中光纤衰减变化量的绝对值不超过 0. 02dB/km时,可判为衰减无明显变化。光缆渗水性能的总体要求是在 20 C士 5C 温度下,将 1米高的水柱加在 3米光缆样品的全部截面上,持续 24小时,在试 样的另一端应无水渗出。 2. 2. 2光缆的安装 光缆安装 15常用有三种方式:直埋式、架空式和管道式。直埋方式需要挖 掘,破坏大,施工周期长,成本高 ;架空式施工周期短,成本低,但光缆易受破 坏,在人口密集地区不适合采用;管道式可以在现有的管道上进行施工,如果要 新铺设管道,同样也需要开挖,且管道需要重新修砌,施工成本也很高。光缆安 装时光纤不能拉得太紧,也不能形成直角。较
39、长距离的光缆敷设最重要的是选择 一条合适的路径。 2. 3 FTTH接入技术和可选择方案 光纤接入技术 16主要有四种:目前实现光纤到户的技术 主要有四种 17: 基于SDH的多业务传送技术 ( MSTP)、 点对点光端机 (PZP或 MC)、 点到点有源以 太网系统、无源光网络技术 (P0N)。 (1) 点到点同步数字系列 /多业务传送平台系统 在接入网中应用点到点同步数字系列的主要优势在于可以提供理想的网络 9 南京邮电大学工程硕士学位论文 第二章 FTTH的系统架构和接入技术 性能和业务可靠性。 SDH的最新发展趋势是支持以太网等业务接口的映射,于是 SDH逐渐发展成为多业务传送平台 (
40、MSTP)。基本思路是将多种不同业务直接或处 理后再通过虚电路 (VC)级联等方式映射进不同的 SDH时隙,将 SDH设备与二层乃 至三层分组设备在物理上集成为一个实体,构成业务层和传送层一体化的 SDH 多业务节点,定位于网络的边缘。具体实施时相当于将 SDH复用器、数字交叉连 接器、 WDM终端、二层交换机乃至IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个 MSTP网络设备,统一控制和管理。这种融合是分步进行的,随着业务的发展和 技术的进步,近期可以首先实现物理融合,中长期再走向完全的功能融合,成为 名副其实的融合节点。特别是集成 了 VC级联、通用成帧协议 (GFP)、 动态链路容 量调整机制
41、 (LCAS)三种标准功能的新一代 MSTP, 不仅能大大増强自身灵活有效 支撑数据业务的能力,而且可以将核心智能光网络的智能特征扩展到网络边缘, 从而増强整个网络的智能范围和效率 18。 最新的发展则是将具有很好汇聚特性和优化数据接入能力的弹性分组环 (RPR)功能集成进来,该技术最适合于城域网的接入层应用,特别是对于以太网 业务带宽需求占绝对优势的场合 19。然而由于 RPR自身没有跨环标准,独立组 大网的能力较弱,利用与 MPLS相结合的方法可以与 跨环业务流配置成同一个 MPLS的标记交换通道,从而实现多个 PRP环业务的互通和端到端业务调度。利 用 MPLS还能提供基于全网的流量工程
42、,实现空间重用和带宽保证,提供有 QoS 保证的端到端的业务连接,从而加强了支持数据灵活联网的能力,同时应用范围 可以扩展到网状网等复杂的拓扑结构。鉴于这种方案基于同步工作,抖动要求严 格,设备成本较高,而且灵活生成业务的能力不足,因此主要适用于居间或汇接 点 (P0N)间,以及大型企事业用户的点到点通信。 (2) 点对点光端机 (PZP或 MC) MC+传统以太网交换机是一种过渡性的点到点 FTTH技术,利用 MC将电信号 转换成光信号进行长距离传输。 MC是光 /电或电 /光转换器,并不对数据包进行 处理,因此成本较低。该技术的优点是对于 l Mbit/s速率的以太网交换机而言, 不需要更换支持光纤传输的网卡,