小區(qū)FTTH設計畢業(yè)論文.pdf

浙江交通職業(yè)技術學院浙江交通職業(yè)技術學院 2011 屆畢業(yè)論文屆畢業(yè)論文 論文題目：論文題目：舟山定海金鷹公寓舟山定海金鷹公寓 GPON 接入工程設計接入工程設計 專業(yè)名稱：專業(yè)名稱：通信技術通信技術 學生姓名：學生姓名：周亮周亮 指導教師：指導教師：陳楚陳楚 信息學院信息學院 Zhejiang Institute of Communications 舟山定海金鷹公寓 GPON 接入工程設計 摘摘要：要：隨著寬帶業(yè)務應用的多元化及帶寬需求的不斷提高，近兩年來全球范圍內(nèi)掀起了光纖接入 的熱潮。2006 年，光纖接入技術（FTTX）取得了明顯進展，美國、日本等國家的一些著名電信運 營商開始大規(guī)模建設光纖接入網(wǎng)。在國內(nèi)，隨著運營商和設備廠家共同推進的 FTTH 試點項目在武 漢、杭州、北京等地展開，以 GPON 技術為代表的 FTTH/FTTB 應用已從試驗階段進入到試商用階 段。 關鍵詞：關鍵詞：金鷹公寓； GPON； OLT； 設計原則； 設備； 電源 1 項目建設背景 近年來，基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的骨干網(wǎng)和 IP 局域網(wǎng)發(fā)展迅速，成為寬帶網(wǎng)絡主要的傳 送方式。作為信息高速公路的“最后一公里”，接入網(wǎng)技術已經(jīng)成為目前關注的焦點。在 光接入網(wǎng)中，無源光網(wǎng)絡（PON，Passive Optical Network）技術打破了傳統(tǒng)的點到點解 決方法，采用光纖作為傳輸媒介，不包含有源節(jié)點，具有對業(yè)務透明、運行維護費用低 和易于升級等優(yōu)點，是三網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)）融網(wǎng)的理想平臺。 為了應對新的業(yè)務新的挑戰(zhàn)，貫徹中國移動通信集團浙江公司對 2010 年大規(guī)模開 展全業(yè)務接入的整體要求。舟山移動在全市范圍內(nèi)開展了 FTTX 建設項目。本次 GPON 項目工程采用 FTTH（光纖到戶）建設方式，為即將入住的用戶提供語音、數(shù)據(jù)業(yè)務。 2 GPON 網(wǎng)絡建設原則 2.1 OLT 建設原則 根據(jù)舟山移動對 OLT 端局的規(guī)劃，將 OLT 分別放置于各地區(qū)域中心局。建設初期 OLT 機框及配套設備一次配置到位，其中 OLT 的用戶板根據(jù)實際需求配置，后期可根 據(jù)用戶數(shù)量的增加擴容用戶板卡。 2.2 ONU 建設原則 考慮到小區(qū)和商務樓宇開盤用戶入住率較低，初期按照總用戶數(shù)的 50%確定 ONU 設備的型號和端口數(shù)。后期 ONU 的擴容根據(jù)用戶的業(yè)務需求逐步增加；安置小區(qū)用戶 入住率較高，初期按照總用戶數(shù)的 70確定 ONU 設備的型號和端口數(shù)。 2.3 光分路器配置原則 考慮到終期用戶的全面覆蓋，同時避免光纜的再次調(diào)整、擴容，在初期建設時應根 據(jù)總用戶數(shù)情況，終期 ONU 數(shù)量規(guī)劃 ODN（Optical Distribution Network）光配線網(wǎng)絡 架構(gòu)，并根據(jù)每個 ONU 占用 1 芯光纜計算，確定光分路器的配置個數(shù)，進一步確定布 放光纜的數(shù)量。 根據(jù)用戶業(yè)務需求帶寬及用戶類型的角度考慮， FTTH 接入方式的總分光比定為 1： 64；FTTB 接入方式的總分光比定為 1：32。 2.4 ODN 建設原則 2.4.1 路由選擇原則 （1）光纜線路路由的選擇必須做到滿足通信需要、保證通信質(zhì)量、使線路安全可 靠、經(jīng)濟合理、便于維護和施工。 （2）光纜線路路由應盡量沿靠公路，順路取直，注意避開公路用地、路旁設施、 綠化帶和規(guī)劃改道拓寬地段。 （3）光纜線路路由需要考慮有關部門發(fā)展規(guī)劃的影響。選擇的路由應符合城鄉(xiāng)規(guī) 劃部門的要求，并取得書面同意的批復文件。 （4）光纜線路路由應選擇在地質(zhì)穩(wěn)固、地勢較平坦的地段。在平原地區(qū)，應避開 湖泊、沼澤、排澇蓄洪地帶，盡量少穿越水塘、溝渠，不宜強求長距離的大直線，并考 慮當?shù)氐乃推秸恋匾?guī)劃的影響。 （5）光纜線路路由一般宜避開干線鐵路，且不應靠近重大軍事目標。 （6）光纜線路不宜穿越大的工業(yè)基地、礦區(qū)，并避開挖沙取土區(qū)、磚窯等特殊地 段，并盡量少穿越村莊。 （7）光纜線路盡量避開電力、供水、煤氣、石油、暖氣等管線。 （8）光纜線路不宜通過森林、果園、苗圃及其它經(jīng)濟林場。對于地面上的建筑設 施和電力、通信桿線等宜盡量避開。 2.4.2 光纜敷設方式選擇原則 （1）管道光纜敷設 光纜線路進入市區(qū)，應采用管道敷設方式，并盡量利用原有通信管道，目前無通信 管道資源利用的，可根據(jù)未來光纜發(fā)展情況結(jié)合市政建設考慮新建通信管道。 （2）墻壁光纜敷設 光纜墻壁敷設方式包括自承式、吊線式和釘固式三種方式。一般沿室外墻壁敷設時 采用自承式和吊線式，在室內(nèi)墻壁敷設時采用釘固式。 （3）室內(nèi)通道光纜敷設 在同一樓內(nèi)的地下室或同一樓內(nèi)的不同樓層間敷設光纜，可采用室內(nèi)通道敷設。室 內(nèi)通道包括走線架敷設，暗管內(nèi)敷設，頂棚內(nèi)敷設，弱電井道內(nèi)敷設等多種敷設方式。 2.4.3 主干光纜及配線光纜設計原則 用戶光纜網(wǎng)基本拓撲結(jié)構(gòu)有三種，即星形、總線形和環(huán)形。各種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)都有其特 點，在設計時應根據(jù)各相關點的地理位置、重要性、需要提供的業(yè)務、網(wǎng)絡可靠性要求、 經(jīng)濟性以及維護管理等綜合因素選擇合適的拓撲結(jié)構(gòu)。 目前用戶主干光纜基本采用環(huán)形 與總線形結(jié)構(gòu)，如用戶對通信業(yè)務需求量大或有特殊要求，并受到地理位置的限制時， 也可以用星形結(jié)構(gòu)。用戶配光纜一般采用星形結(jié)構(gòu)，當用戶有特殊要求時，也可采用環(huán) 形結(jié)構(gòu)。 2.4.4 入戶五類線設計原則 （1）住宅用戶一戶配一根五類線。 （2）在樓內(nèi)垂直方向，光纜宜在弱電豎井內(nèi)采用電纜橋架或電纜走線槽方式敷設， 電纜橋架或電纜走線槽宜采用金屬材質(zhì)制作，線槽的截面利用率不應超過 50%。在沒有 豎井的建筑物內(nèi)可采用暗管方式敷設，暗管宜采用鋼管和阻燃硬質(zhì) PVC 管，管徑不宜 小于50mm。直線管的管徑利用率應為 60%，彎管的管徑利用率應為 50%。 （3）樓內(nèi)水平方向入戶光纜敷設可采用鋼管和阻燃硬質(zhì) PVC 管或線槽，管徑宜采 用15-25mm，樓內(nèi)暗管直線預埋管長度應控制在 30 米內(nèi)，長度超過 30 米時應設過路 箱，每一段預埋管的彎曲不得超過兩次，不得形成 S 彎，暗管的彎曲半徑應大于管徑 10 倍，當外徑小于 25 mm 時，其彎曲半徑應大于管徑 6 倍，彎曲角度不得小于 90 度。 （4）引入過路箱的豎向暗管應安排在箱內(nèi)的一側(cè)，水平暗管可安排在箱體的中間 部位，暗管引入箱內(nèi)的長度不應大于 10-15mm，管子的端部與箱體應固定牢固。 （5）入戶五類線進入用戶桌面或家庭做終結(jié)有兩種方式：采用 A-86 型接線盒或家 庭綜合信息箱。設計可根據(jù)用戶的需求選擇合適的終結(jié)方式，應盡量在土建施工時預埋 在墻體內(nèi)。 （6）家庭綜合信息箱的設置位置應選擇在隱蔽便于跳接使用的位置，并有明顯的 說明標志，避免用戶在二次裝修時損壞。安裝高度箱體底邊距地坪不應小于 300mm。 2.4.5 光分路器配置及設計原則 光分路比應綜合考慮 GPON 系統(tǒng)的傳輸距離、MDU 帶的用戶數(shù)、PON 系統(tǒng)內(nèi)帶寬 分配來進行選擇，根據(jù)目前舟山地區(qū)的具體情況以及各廠商設備的容量配置，一般情況 下： （1）在采用 FTTH（PON）模式時，光分路比宜按 1:32 或 1:64 設計； （2）在采用 FTTB（PON）+ LAN 模式時，光分路比宜按 1:16 或 1:32 設計； 設計時必須考慮設備（OLT）每個 PON 口和光分路器（OBD）的最大利用率，應 根據(jù)用戶分布密度及分布形式，選擇最優(yōu)化的光分路器組合方式和合適的安裝位置。 在用戶需求不明時，特別對于一級分光結(jié)構(gòu)，可按照覆蓋范圍內(nèi)住宅用戶的戶數(shù) 20%30%配置，設計時應預留光分路器的安裝位置，便于今后擴容。 對于有明確需求的住宅小區(qū)、高層建筑等，如需求達到系統(tǒng)容量的 60%，光分路器 可以一次性配足。對于有駐地網(wǎng)的用戶（商務樓、辦公樓、企業(yè)、政府機關、學校） ， 光纜宜布放到駐地網(wǎng)機房。 2.4.6 光分路器的安裝應遵循以下原則 （1）無論采用何種光分路器，光分路器本身必須封裝在密封盒內(nèi)，光分路器引出 光纖一般采用 2.0mm 外護套軟光纖，僅 1：32 光分路器采用 0.9mm 外護套軟光纖，安 裝在 19 英寸標準機架內(nèi)置式光分路框的光分路器，其引出光纖軟光纖長度控制在 600mm，安裝在墻式光分路箱的光分路器，其引出光纖軟光纖長度控制在 900mm，安 裝在戶外型落地式光分路箱的光分路器，其引出軟光纖長度控制在 1500mm。 （2）光分路箱的設置位置必須安全可靠，便于施工及維護。設計時應考慮光纜網(wǎng) 結(jié)構(gòu)的整體性，具有一定的通融性、靈活性，并注意環(huán)境美化和隱蔽性。 （3）光分路器安裝位置可選在小區(qū)的移動機房、弱電豎井、樓層壁龕箱等室內(nèi)。 也可以安裝在光交接箱、光分纖箱，或采用戶外型光分路箱單獨安裝，安裝位置必須安 全可靠。 （4）光分路器必須安裝在具有防塵功能的箱（框）內(nèi)，可以有多種結(jié)構(gòu)形式，如： 戶外落地式光分路箱、戶外掛墻式光分路箱、室內(nèi)明裝掛墻式光分路箱、室內(nèi)暗裝埋墻 式光分路箱、19 英寸標準機架內(nèi)置式光分路框。 （5）室外安裝箱體處于鎖閉狀態(tài)時，其防護性能應符合 GB4208 標準中 IP65 級。 （6） 光分路箱 （框） 的容量以光分路器數(shù)與分路比的乘積表示， 每個光分路箱 （框） 內(nèi)只能安裝同一種分路比的光分路器， 不允許將不同分路比的光分路器安裝在一個光分 路箱（框）內(nèi)。 2.4.7 光通道衰減核算 ODN 光通道損耗所允許的衰減定義為 S/R 和 R/S 參考點之間的光損耗，OLT 的傳 輸距離應通過 ODN 光通道損耗核算以及 OLT、ONU 設備的功率預算，采用最壞值法核 算。 （1）核算公式： ODN 光通道損耗光分路器插入損耗+光活動連接器插入損耗值數(shù)量+光纖衰耗 系數(shù)傳輸距離+光纜線路富余度 （2）相關參數(shù)取定： 光分路器插入損耗：光分路器插入損耗：3.5N（光分路器分光比2N） ； 光活動連接器插入損耗值：0.5dB/個； 帶狀光纜光纖接頭衰減取雙向平均值為：0.2dB/每個接頭； 冷接子雙向平均值為：0.15dB/每個接頭； 光纖富余度 Mc： 1）當傳輸距離5 公里時，光纖富余度不少于 1dB； 2）當傳輸距離10 公里時，光纖富余度不少于 2dB； 3）當傳輸距離10 公里時，光纖富余度不少于 3dB。 2.4.8 ODN 光纜容量配置 光分路器與 OLT 之間的光纜一般為用戶主干光纜或用戶配線光纜，光纜芯數(shù)將視 需安裝的光分路器數(shù)量， 并考慮未來升速的需要及適當考慮向 FTTH 演進的光纜纖芯需 求，可采用 1：2 或 1：4（光分路器數(shù)量：光纜纖芯數(shù)）配置。 光分路器與 ONU 之間的光纜一般為駐地網(wǎng)光纜，光纜芯數(shù)將根據(jù)不同的接入模式 分類配置： （1）在采用 FTTH（PON）模式時，駐地網(wǎng)光纜一般以光纜接頭盒作為光纜容量的 遞減方式或采用光纜分支接頭箱的方式進行光纜網(wǎng)的設計。據(jù)此，光分路器至光纜接頭 盒或光纜分支接頭箱間將使用大芯數(shù)光纜，大芯數(shù)光纜的纖芯數(shù)以每臺 ONU 配 1 芯； 光纜接頭盒或光纜分支接頭箱至用戶宅內(nèi) ONU 間的光纜在采用普通室外型光纜時按每 臺 ONU 配 2 芯（用 1 芯、備 1 芯，一般為別墅區(qū)） ，在采用室內(nèi)小彎曲半徑光纖光纜時 按每臺 ONU 配 1 芯（一般為公寓樓） ； （2） 在采用 FTTB（PON）模式時，光分路器至 MDU 間的光纜纖芯數(shù)按每臺 MDU 配 2 芯（用 1 芯、備 1 芯） 。公寓樓內(nèi)的入戶光纜宜采用小彎曲半徑光纖制成的室內(nèi)型 光纜，建議采用 ITU-T G.657A 建議的光纖，其余光纜采用符合 ITU-T G.652D 建議的光 纖制成的普通室外型光纜。 3 設備方案 3.1 總體方案 根據(jù)浙江移動的要求，OLT 設備將放置于區(qū)域骨干/匯聚機房，通過主干光纜連接 放置在小區(qū)（或商務樓）機房內(nèi)的分路器，主干光纜通過分光器分支后，用室內(nèi)外一體 化光纜引入到用戶樓道 （或弱電井） 內(nèi)與 ONU 連接； 從 ONU 通過五類線入戶， 采用“混 線”的方式提供寬帶和語音的接入。示意圖如下： 圖 3.1-1FTTB 接入系統(tǒng)拓撲圖 圖 3.1-2FTTH 接入系統(tǒng)拓撲圖 3.2 網(wǎng)管方案 本次 GPON 的網(wǎng)管設備部署在定海傳輸機房，對傳輸網(wǎng)絡進行維護、管理。網(wǎng)管系 統(tǒng)為一臺 PC 臺式服務器， 下掛 1 套 N2000 網(wǎng)元級管理系統(tǒng)，SDH 傳輸設備仍由原有的 SDH 網(wǎng)管設備管理。 圖 3.3-1網(wǎng)管設備連接拓撲 3.3 設備平面布置和安裝 3.3.1 設備平面布置 本工程設置在匯聚機房的光電接入設備， 按照設計規(guī)范結(jié)合傳輸和開關電源設備統(tǒng) 籌考慮，其機房設備平面布置由傳輸專業(yè)確定。 3.3.2 設備安裝要求 （1）通信線與電源線布放時應盡量分開，尾纖布放時最好用塑料套管套好，以防 碰撞折斷。 （2）設備安裝加固應滿足抗地震 7 度的要求。機房內(nèi)有活動地板的，要求在活動 地板下安裝用鋼材燒焊成的機架加固底座，機架間在架頂用“C”字鋼連成一體，并做 好列間以及與墻面的加固。未安裝活動地板的機房，設備機架可直接用膨脹螺栓與地面 進行加固。 3.3.3 電源和功耗 （1）設備耗電量 根據(jù)華為公司提供的資料，其 GPON OLT 設備耗電量根據(jù)單板的配置不同設備的 功耗將會不同，在工程中典型配置時，設備的耗電量如下各表所列。 MA5680T 設備單板功耗和重量： 單板名稱單板功耗 (W) SCUL42 GPBC78 OPFA31 ETHA27 TOPA25 PRTG0.2 GICG9 GICF5 X1CA11 X2CA21 BIUA5 注： （1）子架重量：MA5780T 的空機柜重量為 45Kg，(含風扇、母板等)。 （2）機柜尺寸：2000mmx600mmx300m 。 ONU 的功耗和重量： OT925G 終端設備的主要物理參數(shù)為： 尺寸（寬深高）436mm200mm43.5mm 工作電壓AC 100 V240V，1.5A，50Hz/60Hz 功耗24.2W 工作環(huán)境溫度-550 工作環(huán)境濕度5%RH95%RH 氣壓環(huán)境70kPa106kPa 海拔高度4000m 以內(nèi) 平均無故障時間30,000h MA5620G 終端設備的主要物理參數(shù)為： 尺寸（寬深高）482.6mm220mm43.6mm 工作電壓AC 100 V240V 工作環(huán)境溫度 -10+55 -25+55（外掛加熱裝置） 工作環(huán)境濕度5%RH 95%RH 氣壓環(huán)境70kPa 106kPa 海拔高度2000m 以內(nèi) 平均無故障時間30,000h （2）設備電源要求 本工程 GPON OLT 設備 MA5680T 所采用-48V DC 直流電源，為保證系統(tǒng)安全，要 求采用主備兩路供電方式。華為 MA5680T 設備至機房開關電源柜電力線采用聚氯乙烯 絕緣銅芯線，工作電源線和工作地線采用 RVVZ 1KV 125mm2，保護地線采用 RVVZ 1KV 125mm2。 本工程綜合柜從交流電源柜引接主備兩路交流供電（供接口輔助設備使用） ，分別 選取兩路 16A 空開，工作電源線和工作地線采用 RVVZ 1KV 316mm2，保護地線采用 RVVZ 1KV 135mm2。 （3）保護接地 為保證人身安全和設備的正常運行， 本工程 GPON 設備的保護地和工作地要求分開 連接，機架必須接保護地。 按照光纖到戶原則，光網(wǎng)絡單元（ONU）通常安裝在用戶家中或樓宇的弱電井中， 安裝方式大致有三種：安裝在預埋的綜合信息箱中、掛墻明裝方式、安裝在的桌面或用 戶指定的位置。 1）光網(wǎng)絡單元（ONU）應根據(jù)建筑物提供的安裝條件和用戶要求，選擇合適的安 裝位置。但應避免安裝在潮濕、高溫、強磁場干擾源的地方。對于住宅用戶，ONU 宜 安裝在與用戶家庭布線系統(tǒng)匯聚點同一位置。對于有內(nèi)部局域網(wǎng)的企事業(yè)用戶，ONU 應安裝在用戶網(wǎng)絡設備處。 2）當光纜無條件直接到達用戶家庭時，在安裝環(huán)境許可的情況下，ONU 可以安裝 在樓層的弱電豎井或其他合適的位置。 3）ONU 設備安裝位置附近應能提供 220V/80W 交流電源，并帶接地保護的三相插 座。 4 設計圖紙 根據(jù)以上設計原則與設計方案，繪制的設