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浅谈FTTH接入与维护

2014-10-17李蘅晖

中国新通信 2014年5期
关键词:宽带接入接入网无源

李蘅晖

【摘要】随着三网融合及宽带提速的推进,宽带接入正面临着新的机遇与挑战。在云计算、物联网、移动互联网等高速率需求的作用下,电信运营商需进一步加快光纤接入网的建设和运营,使FTTH真正意义上走进千家万户,实现中国宽带梦。

【关键词】FTTHPONOLTONU接入维护

一、FTTH技术概述

1、宽带接入简介

目前,主流的宽带接入技术主要有基于铜线接入的xDSL技术、LAN接入、无源光网络(主要是EPON、GPON)接入和WLAN接入等。

(1)xDSL接入技术。xDSL是各种DSL(Digital Subscriber Line:数字用户线路)类型的总称,包括ADSL、VDSL和HDSL等。是以铜芯电话线为传输介质、可同时实现语音和宽带数据传输的宽带接入技术。

(2)LAN接入。LAN(Local Area Network:局域网)接入,是采用五类或超五类非屏蔽双绞线(UTP)连接到交换机的接入方式,其速率可达10Mbit/s、100Mbit/s甚至1000Mbit/s。

(3)PON接入。PON(Passive Optical Network:无源光网络)接入,是目前最流行的宽带光纤接入技术,主要包括EPON(Ethernet PON:以太PON)和GPON(Gigabit PON:千兆PON)接入技术。

(4)WLAN接入。WLAN(Wireless Local Area Networks:无线局域网络)接入,是采用无线方式提供宽带服务,WLAN的技术标准是IEEE 802.11a/b/g/n等,目前802.11g最大速率可达54Mb/s。

2、什么是FTTH

FTTH(Fiber To The Home:光纤到户),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。FTTH的显著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。

二、PON技术原理

1、什么是PON

PON(Passive Optical Network:无源光网络)是指OLT(Optical Line Terminal:光线路终端)和ONU(Optical Network Unit:光网络单元)之间的ODN(Optical Distribution Network: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系统可以支持语音、数据和IPTV等业务。

2、PON网络结构

PON传输体系主要由OLT,ONU,分光器组成。如图1所示。

光线路单元OLT位于接入网的局端,为光接入网提供网络侧和业务结点之间的接口,并通过一个或多个ODN与用户端的ONU通信,实现业务的聚合和下发。

光分配网络ODN是一个连接OLT和ONU的无源光分配网络,功能是分发下行数据并集中上行数据。ODN是由光缆、无源光器件(光分/合路器、光连接器等)组成的无源光配线网,一般成树型分支结构,实现光信号的分路下行和上行。

ONU是光网络单元,放在用户侧,提供多种业务接口,实现用户综合接入。一个ONU最多可接入64个用户。ONU终结来自ODN的信息,完成网络侧光口之间的光电和电光转换、信号处理、复用和维护管理功能。

3、PON传输方式

(1)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,其传输方式如图2所示。

(2)上行方向为TDMA方式。上行TDMA(时分复用)方式,使各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,其传输方式如图3所示。

三、FTTH组网模式

在PON系统下FTTH的典型组网结构如图4所示。根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭用户可采用不同的组网方式。既可采用有线模式,也可采用有线+无线AP的接入方式,灵活方便地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务。

四、故障判定

由于FTTH在PON接入下是全光网络,对光纤及接入设备(OLT、ONU等)提出了更高的要求;从而对光路指标的敏感度大幅提高,因此对施工规范提出了严格的要求。针对FTTH接入的以上特点,我们判断故障可按线路、设备、施工工艺三个部分考虑。

1、线路方面

(1)光纤:从机房OLT端口到楼道ONU,光纤需要经过ODF架及一级、二级光分路器等,整个光路熔接点较多,而ONU端的接收光功率又要求大于-24.0DBM,所以整个光路路由需要专业施工和布放。

(2)连接件:光分路器、法兰盘等连接件,是光功率衰减的主要环节,而且大都位于室外或楼道的机柜内,其防尘条件较差,发生此类故障不容易判断、不易检测,因此需要加强巡检,做到良好的保护措施。

光路存在质量问题时,通常会出现ONU管理地址时通时断现象,用户上网就会出现丢包、看IPTV电视就会有卡的感觉。

2、设备方面

(1)OLT端口:OLT端口故障通常会导致其下的OUN全部或部分不能正常工作,而且重启难以恢复。这是由于此时光纤及ONU等均处于正常状态,现场维护人员单靠眼力往往难以判断处理,需要和网管人员及时沟通,在OLT端口所在设备上查找原因。必要时需要重启端口、板卡,或更换光模块解决。

(2)光网络单元ONU:ONU是PON接入网中的关键设备,由于ONU上传采用时分复用原理,其中任何一个ONU发光不正常,都会导致OAM(运行管理维护)混乱,从而使该OLT端口下的ONU不能正常工作。在排除该故障时,需要逐个拔插该OLT端口下的ONU,同时通过命令查看ONU的FER/BER,来确定异常的ONU并进行更换,使该OLT端口下的ONU全部恢复正常工作。

(3)用户端:用户端故障除用户电脑、网卡原因外,较常见的还有环路、病毒攻击等,可通过环路检测、流量监控等方法锁定用户,进行排除。

对于用户称的能上网但下载较慢的情况,首先应登录设备查看端口物理建链是否正常。如果建链速率达不到配置速率,则从线路、干扰等方面排查;如果建链正常,还需要确认上联设备分配给相应端口的实际可用带宽。当然,可在用户端抓包查看是否有洪泛流量,对于洪泛报文,可在上联口进行过滤。

3、工艺方面

(1)熔接:由于ONU对光功率要求的范围较窄,因此必须严格控制熔接衰减,否则会使ONU工作在光功率的临界值边缘。随着设备和线路的老化,ONU可能频繁UP/DOWN,从而影响用户的使用。

(2)线缆固定:设备箱内的尾纤需在绕纤盘上正确盘绕。如果线缆在设备箱内乱放,会导致其折损、变形、弯曲半径无法满足等,最终使衰减量过大,设备工作不正常。

(3)进线方式:设备箱的进缆方式,应充分考虑防尘、防水。因灰尘是导致光纤接口处衰减加大的主要原因,特别是上进线的箱子,一定要在进缆处封堵。

五、结束语

FTTH的规模应用和推广是各运营商面临的机遇和挑战,只有严格按照行业技术规范设计、施工、维护,才能为用户提供良好的FTTH全业务解决方案。面对三网融合及宽带提速,各运营商需积极应对、主动维护,积累FTTH网络建设和维护经验,实现维护资料动态管理,提高FTTH维护力度和质量,从而有效提升品牌效应,推动中国FTTH的发展进程。endprint

【摘要】随着三网融合及宽带提速的推进,宽带接入正面临着新的机遇与挑战。在云计算、物联网、移动互联网等高速率需求的作用下,电信运营商需进一步加快光纤接入网的建设和运营,使FTTH真正意义上走进千家万户,实现中国宽带梦。

【关键词】FTTHPONOLTONU接入维护

一、FTTH技术概述

1、宽带接入简介

目前,主流的宽带接入技术主要有基于铜线接入的xDSL技术、LAN接入、无源光网络(主要是EPON、GPON)接入和WLAN接入等。

(1)xDSL接入技术。xDSL是各种DSL(Digital Subscriber Line:数字用户线路)类型的总称,包括ADSL、VDSL和HDSL等。是以铜芯电话线为传输介质、可同时实现语音和宽带数据传输的宽带接入技术。

(2)LAN接入。LAN(Local Area Network:局域网)接入,是采用五类或超五类非屏蔽双绞线(UTP)连接到交换机的接入方式,其速率可达10Mbit/s、100Mbit/s甚至1000Mbit/s。

(3)PON接入。PON(Passive Optical Network:无源光网络)接入,是目前最流行的宽带光纤接入技术,主要包括EPON(Ethernet PON:以太PON)和GPON(Gigabit PON:千兆PON)接入技术。

(4)WLAN接入。WLAN(Wireless Local Area Networks:无线局域网络)接入,是采用无线方式提供宽带服务,WLAN的技术标准是IEEE 802.11a/b/g/n等,目前802.11g最大速率可达54Mb/s。

2、什么是FTTH

FTTH(Fiber To The Home:光纤到户),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。FTTH的显著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。

二、PON技术原理

1、什么是PON

PON(Passive Optical Network:无源光网络)是指OLT(Optical Line Terminal:光线路终端)和ONU(Optical Network Unit:光网络单元)之间的ODN(Optical Distribution Network: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系统可以支持语音、数据和IPTV等业务。

2、PON网络结构

PON传输体系主要由OLT,ONU,分光器组成。如图1所示。

光线路单元OLT位于接入网的局端,为光接入网提供网络侧和业务结点之间的接口,并通过一个或多个ODN与用户端的ONU通信,实现业务的聚合和下发。

光分配网络ODN是一个连接OLT和ONU的无源光分配网络,功能是分发下行数据并集中上行数据。ODN是由光缆、无源光器件(光分/合路器、光连接器等)组成的无源光配线网,一般成树型分支结构,实现光信号的分路下行和上行。

ONU是光网络单元,放在用户侧,提供多种业务接口,实现用户综合接入。一个ONU最多可接入64个用户。ONU终结来自ODN的信息,完成网络侧光口之间的光电和电光转换、信号处理、复用和维护管理功能。

3、PON传输方式

(1)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,其传输方式如图2所示。

(2)上行方向为TDMA方式。上行TDMA(时分复用)方式,使各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,其传输方式如图3所示。

三、FTTH组网模式

在PON系统下FTTH的典型组网结构如图4所示。根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭用户可采用不同的组网方式。既可采用有线模式,也可采用有线+无线AP的接入方式,灵活方便地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务。

四、故障判定

由于FTTH在PON接入下是全光网络,对光纤及接入设备(OLT、ONU等)提出了更高的要求;从而对光路指标的敏感度大幅提高,因此对施工规范提出了严格的要求。针对FTTH接入的以上特点,我们判断故障可按线路、设备、施工工艺三个部分考虑。

1、线路方面

(1)光纤:从机房OLT端口到楼道ONU,光纤需要经过ODF架及一级、二级光分路器等,整个光路熔接点较多,而ONU端的接收光功率又要求大于-24.0DBM,所以整个光路路由需要专业施工和布放。

(2)连接件:光分路器、法兰盘等连接件,是光功率衰减的主要环节,而且大都位于室外或楼道的机柜内,其防尘条件较差,发生此类故障不容易判断、不易检测,因此需要加强巡检,做到良好的保护措施。

光路存在质量问题时,通常会出现ONU管理地址时通时断现象,用户上网就会出现丢包、看IPTV电视就会有卡的感觉。

2、设备方面

(1)OLT端口:OLT端口故障通常会导致其下的OUN全部或部分不能正常工作,而且重启难以恢复。这是由于此时光纤及ONU等均处于正常状态,现场维护人员单靠眼力往往难以判断处理,需要和网管人员及时沟通,在OLT端口所在设备上查找原因。必要时需要重启端口、板卡,或更换光模块解决。

(2)光网络单元ONU:ONU是PON接入网中的关键设备,由于ONU上传采用时分复用原理,其中任何一个ONU发光不正常,都会导致OAM(运行管理维护)混乱,从而使该OLT端口下的ONU不能正常工作。在排除该故障时,需要逐个拔插该OLT端口下的ONU,同时通过命令查看ONU的FER/BER,来确定异常的ONU并进行更换,使该OLT端口下的ONU全部恢复正常工作。

(3)用户端:用户端故障除用户电脑、网卡原因外,较常见的还有环路、病毒攻击等,可通过环路检测、流量监控等方法锁定用户,进行排除。

对于用户称的能上网但下载较慢的情况,首先应登录设备查看端口物理建链是否正常。如果建链速率达不到配置速率,则从线路、干扰等方面排查;如果建链正常,还需要确认上联设备分配给相应端口的实际可用带宽。当然,可在用户端抓包查看是否有洪泛流量,对于洪泛报文,可在上联口进行过滤。

3、工艺方面

(1)熔接:由于ONU对光功率要求的范围较窄,因此必须严格控制熔接衰减,否则会使ONU工作在光功率的临界值边缘。随着设备和线路的老化,ONU可能频繁UP/DOWN,从而影响用户的使用。

(2)线缆固定:设备箱内的尾纤需在绕纤盘上正确盘绕。如果线缆在设备箱内乱放,会导致其折损、变形、弯曲半径无法满足等,最终使衰减量过大,设备工作不正常。

(3)进线方式:设备箱的进缆方式,应充分考虑防尘、防水。因灰尘是导致光纤接口处衰减加大的主要原因,特别是上进线的箱子,一定要在进缆处封堵。

五、结束语

FTTH的规模应用和推广是各运营商面临的机遇和挑战,只有严格按照行业技术规范设计、施工、维护,才能为用户提供良好的FTTH全业务解决方案。面对三网融合及宽带提速,各运营商需积极应对、主动维护,积累FTTH网络建设和维护经验,实现维护资料动态管理,提高FTTH维护力度和质量,从而有效提升品牌效应,推动中国FTTH的发展进程。endprint

【摘要】随着三网融合及宽带提速的推进,宽带接入正面临着新的机遇与挑战。在云计算、物联网、移动互联网等高速率需求的作用下,电信运营商需进一步加快光纤接入网的建设和运营,使FTTH真正意义上走进千家万户,实现中国宽带梦。

【关键词】FTTHPONOLTONU接入维护

一、FTTH技术概述

1、宽带接入简介

目前,主流的宽带接入技术主要有基于铜线接入的xDSL技术、LAN接入、无源光网络(主要是EPON、GPON)接入和WLAN接入等。

(1)xDSL接入技术。xDSL是各种DSL(Digital Subscriber Line:数字用户线路)类型的总称,包括ADSL、VDSL和HDSL等。是以铜芯电话线为传输介质、可同时实现语音和宽带数据传输的宽带接入技术。

(2)LAN接入。LAN(Local Area Network:局域网)接入,是采用五类或超五类非屏蔽双绞线(UTP)连接到交换机的接入方式,其速率可达10Mbit/s、100Mbit/s甚至1000Mbit/s。

(3)PON接入。PON(Passive Optical Network:无源光网络)接入,是目前最流行的宽带光纤接入技术,主要包括EPON(Ethernet PON:以太PON)和GPON(Gigabit PON:千兆PON)接入技术。

(4)WLAN接入。WLAN(Wireless Local Area Networks:无线局域网络)接入,是采用无线方式提供宽带服务,WLAN的技术标准是IEEE 802.11a/b/g/n等,目前802.11g最大速率可达54Mb/s。

2、什么是FTTH

FTTH(Fiber To The Home:光纤到户),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。FTTH的显著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。

二、PON技术原理

1、什么是PON

PON(Passive Optical Network:无源光网络)是指OLT(Optical Line Terminal:光线路终端)和ONU(Optical Network Unit:光网络单元)之间的ODN(Optical Distribution Network: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系统可以支持语音、数据和IPTV等业务。

2、PON网络结构

PON传输体系主要由OLT,ONU,分光器组成。如图1所示。

光线路单元OLT位于接入网的局端,为光接入网提供网络侧和业务结点之间的接口,并通过一个或多个ODN与用户端的ONU通信,实现业务的聚合和下发。

光分配网络ODN是一个连接OLT和ONU的无源光分配网络,功能是分发下行数据并集中上行数据。ODN是由光缆、无源光器件(光分/合路器、光连接器等)组成的无源光配线网,一般成树型分支结构,实现光信号的分路下行和上行。

ONU是光网络单元,放在用户侧,提供多种业务接口,实现用户综合接入。一个ONU最多可接入64个用户。ONU终结来自ODN的信息,完成网络侧光口之间的光电和电光转换、信号处理、复用和维护管理功能。

3、PON传输方式

(1)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,其传输方式如图2所示。

(2)上行方向为TDMA方式。上行TDMA(时分复用)方式,使各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,其传输方式如图3所示。

三、FTTH组网模式

在PON系统下FTTH的典型组网结构如图4所示。根据用户的不同业务需求及家庭布线情况,家庭用户可采用不同的组网方式。既可采用有线模式,也可采用有线+无线AP的接入方式,灵活方便地接入语音、宽带数据、IPTV、WLAN等业务。

四、故障判定

由于FTTH在PON接入下是全光网络,对光纤及接入设备(OLT、ONU等)提出了更高的要求;从而对光路指标的敏感度大幅提高,因此对施工规范提出了严格的要求。针对FTTH接入的以上特点,我们判断故障可按线路、设备、施工工艺三个部分考虑。

1、线路方面

(1)光纤:从机房OLT端口到楼道ONU,光纤需要经过ODF架及一级、二级光分路器等,整个光路熔接点较多,而ONU端的接收光功率又要求大于-24.0DBM,所以整个光路路由需要专业施工和布放。

(2)连接件:光分路器、法兰盘等连接件,是光功率衰减的主要环节,而且大都位于室外或楼道的机柜内,其防尘条件较差,发生此类故障不容易判断、不易检测,因此需要加强巡检,做到良好的保护措施。

光路存在质量问题时,通常会出现ONU管理地址时通时断现象,用户上网就会出现丢包、看IPTV电视就会有卡的感觉。

2、设备方面

(1)OLT端口:OLT端口故障通常会导致其下的OUN全部或部分不能正常工作,而且重启难以恢复。这是由于此时光纤及ONU等均处于正常状态,现场维护人员单靠眼力往往难以判断处理,需要和网管人员及时沟通,在OLT端口所在设备上查找原因。必要时需要重启端口、板卡,或更换光模块解决。

(2)光网络单元ONU:ONU是PON接入网中的关键设备,由于ONU上传采用时分复用原理,其中任何一个ONU发光不正常,都会导致OAM(运行管理维护)混乱,从而使该OLT端口下的ONU不能正常工作。在排除该故障时,需要逐个拔插该OLT端口下的ONU,同时通过命令查看ONU的FER/BER,来确定异常的ONU并进行更换,使该OLT端口下的ONU全部恢复正常工作。

(3)用户端:用户端故障除用户电脑、网卡原因外,较常见的还有环路、病毒攻击等,可通过环路检测、流量监控等方法锁定用户,进行排除。

对于用户称的能上网但下载较慢的情况,首先应登录设备查看端口物理建链是否正常。如果建链速率达不到配置速率,则从线路、干扰等方面排查;如果建链正常,还需要确认上联设备分配给相应端口的实际可用带宽。当然,可在用户端抓包查看是否有洪泛流量,对于洪泛报文,可在上联口进行过滤。

3、工艺方面

(1)熔接:由于ONU对光功率要求的范围较窄,因此必须严格控制熔接衰减,否则会使ONU工作在光功率的临界值边缘。随着设备和线路的老化,ONU可能频繁UP/DOWN,从而影响用户的使用。

(2)线缆固定:设备箱内的尾纤需在绕纤盘上正确盘绕。如果线缆在设备箱内乱放,会导致其折损、变形、弯曲半径无法满足等,最终使衰减量过大,设备工作不正常。

(3)进线方式:设备箱的进缆方式,应充分考虑防尘、防水。因灰尘是导致光纤接口处衰减加大的主要原因,特别是上进线的箱子,一定要在进缆处封堵。

五、结束语

FTTH的规模应用和推广是各运营商面临的机遇和挑战,只有严格按照行业技术规范设计、施工、维护,才能为用户提供良好的FTTH全业务解决方案。面对三网融合及宽带提速,各运营商需积极应对、主动维护,积累FTTH网络建设和维护经验,实现维护资料动态管理,提高FTTH维护力度和质量,从而有效提升品牌效应,推动中国FTTH的发展进程。endprint

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