FTTH建设参考材料(接入光缆网规划方法)

主干光节点规划
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主干光节点的作用 – 收敛大量配线光缆，降低建设成本 – 将端局和重要汇聚节点组环，可以为重要用户提供双路由保护 对于单个局向配线光节点数量较大的片区，需要设置主干光节点用来 收敛配线光缆 – 平均每6-10个配线光节点可设置一个主干光节点 – 主干光节点选择双路由纤芯需求量大、管孔资源较充足的节点 主干光节点宜选择现有的主干光节点和接入点机房 – 如只能建设光交接箱，则建议优选576芯以上大容量光交接箱，为 将来的网络发展预留足够扩容空间 根据主干光节点对配线纤芯的收敛关系和每个配线节点的配线纤芯需 求，按照1:1.5配置主干光缆芯数
用户密度（户/平方公里） 最经济覆盖半径（公里） OLT节点覆盖用户数（户） 500 4.08 16700 1000 3.49 24300 3000 2.42 35100 6000 1.92 44200 10000 1.62 52400
– 根据统计分析，直线距离是线路路由长度0.68倍
经济敏感性分析
接入光缆网规划流程
OLT节点规划
规划OLT节点数量、位置、覆盖范围
用户光节点规划
规划每个片区的分光点数量 分光点上行的引入光缆芯数选择
光交接点规划
规划光交接点数量、位置、覆盖范围 规划主干光节点数量、位置、收敛的配线节点 配线光节点上行的配线光缆芯数选择
主干光缆规划
规划主干光缆路由、纤芯配置和配纤方式
主要内容
接入光缆网及ODN网层次划分 接入光缆网规划思路和原则 – OLT节点规划原则 – 光交接节点规划原则 – 主干光缆结构及配纤原则 接入光缆网规划流程
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用户光节点规划原则
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用户光节点定义 – 用户建筑物内的光交接设施，需要单独一条小芯数光缆的 末端光节点 用户光节点规划原则：每个建筑物规划为一个用户光节点 – 对于FTTH/O模式，每栋楼算作一个用户光节点（采用分 散分光方式时，多个分光器算作一个用户光节点） – 对于非PON接入用户（如重要政企客户、3G基站等）， 每个客户算作一个用户光节点 – 用户光节点的性质
一般机楼
– 两层结构
一般机楼
主干光节点
主干光缆
主干光节点
主干光缆
配线光缆 配线光缆
配线光节点
引入光缆
配线光节点 引入光节点
ODN网络分段定义
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ODN是指从OLT PON端口到 ONU之间的光纤链路 – ODN不是广义上的接入光 缆网，只在PON系统下才 有意义 – ODN网的馈线、配线和引 入光缆与接入光缆网的主 干、配纤、引入光缆之间 没有严格的一一对应关系
• 纤芯需求 • 路由需求
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引入光缆纤芯选择 – PON用户：按照每64家庭用户配置1芯 – 非PON用户：按照6-24芯选择
配线光节点规划原则
• 配线光节点在降低用户光缆建设投资中的作用 – 将多条小芯数光缆（6-24芯）汇聚为一条大芯数光缆（24芯以上），大芯数光缆 的纤芯公里造价低于小芯数光缆 – 引入光缆通常利用率较低（<30%），通过配线光节点的汇聚，配线光缆的利用率 可大幅上升，从而降低投资 配线光节点规划原则 – 与OLT布局的模型类似，城市每6-16个用户光节点规划一个配线光节点 – 配线光节点应有明确的覆盖范围，在网络层级上相当于铜缆网的交接箱 – 配线光节点宜采用接头盒或无跳接光交接箱的形式，可减少光缆线路中的活动接 头数量 配线光缆芯数选择 – 配线光缆芯数应依据下带的用户光节点引入光缆纤芯数取定，在配线节点没有分 光器的情况下，配线光缆与引入光缆的汇聚比建议在1:1.5~1:2之间
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规划区面积30平方公里，用户密度10000户/平方公里 OLT覆盖半径与总投资的关系
用户 密度 3000 6000 10000 用户 密度 3000 6000 10000 可接受 最大值 3.4 2.74 2.24 可接受 最大容量 69339 90064 100322 最经济覆盖半 径 2.42 1.91 1.61 最经济 容量 35128 43764 51826 可接受 最小值 1.73 1.46 1.22 可接受 最小容量 17952 25571 29759
主要内容
接入光缆网及ODN网层次划分 接入光缆网规划思路和原则 – OLT节点规划原则 – 光交接节点规划原则 – 主干光缆结构及配纤原则 接入光缆网规划流程
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OLT节点的规划原理
OLT节点的规划目标 – 使得在实现FTTH规模覆盖的情况下，OLT机房和接入光缆的总投 资最低 影响OLT节点布局的两个因素 – OLT机房投资：包括基本土建、配套电源空调等。主要受节点数 量影响，OLT节点越多，机房投资越高 – FTTH用户接入的光缆投资：包括从用户节点到OLT机房的FTTH 光缆投资。在一个确定的区域内，主要受OLT节点数量越多，用 户光缆的长度越短，光缆投资越少。 OLT节点的规划原理 – 在上述规划目标的前提下，目前主要有两种计算模型
900.00 850.00 800.00 750.00 700.00 650.00 600.00 550.00 500.00 3.87 2.74 2.24 1.94 1.73 1.58 1.46 1.37 1.29 1.22 1.17 1.12 1.07 总投资
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接入光缆和设备的单位建设成本在 不同地区比较接近，当规划区面积 和用户密度一定时，总投资与OLT 覆盖半径之间的敏感性会影响OLT 节点覆盖范围的取值。 设定规划实际总投资比理论最低投 资高10%为可接受的结果，则在不 同用户密度下，OLT的可接受覆盖 半径及终局容量（规划建议值）为： 由此可见，实际上OLT节点规划容 量在一个较大范围内（50%~+100%之间）波动时，对总 投资的影响不大（<10%）。
Sσaw S M= × 500 + 2 × 300000 2 a
l=4∫
0
∫ ( x + y)δwdxdy = 4 w(a
0
δ
3
+a )=
3
σa 3 w
2
OLT最经济覆盖半径
• 当OLT覆盖范围为正方形时，对总投资求导，可在总投资最低时的OLT最经 济覆盖范围（或用户数） – 考虑到实际规划时OLT覆盖范围不一定为规则正方形，也不存在坐标系， 因此定义OLT到最远用户的直线距离R为OLT的覆盖半径（即正方形对角 线长度的1/2 ），对于不同的用户密度，总投资最低时的OLT最经济覆盖 半径有如下参考值：
逻辑拓扑以树形为主 双路由的需求仍然存在
Baidu Nhomakorabea
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小区层面的汇聚可缩 短小芯数光缆的长 度，有利于降低投资
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扁平结构有利于控制 线路衰耗
ODN网与接入光缆网没有一一对应，分光模式多样，光缆网 的节点定义不宜已分光器为主要参照
中继光节点 FTTB/O FTTH
主干光缆
BRAS/汇聚交换机
FTTH
主干光节点 FTTH
中继光节点
主干光缆
主干光节点
配线光缆
配线光节点
引入光缆
用户光节点
主要内容
接入光缆网及ODN网层次划分 接入光缆网规划思路和原则 – OLT节点规划原则 – 光交接节点规划原则 – 主干光缆结构及配纤原则 接入光缆网规划流程
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接入光缆网整体规划思路
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接入光缆网的三个要素 – 节点 – 路由 – 纤芯数量 三个要素由不同因素决定，需要规划的内容也不同 – 节点：主要受用户分布决定，主要规划内容为节点的位置和覆盖范围、 节点之间的归属关系 – 路由：主要由节点位置和归属关系决定 – 纤芯数量：主要由节点数量、每节点纤芯需求决定 接入光缆网的规划整体思路 – 先规划节点再确定路由和纤芯数量 – OLT节点作为最重要的节点，会影响网络布局，应优先规划 – 主干、配线和用户光节点的规划与用户分布相关，因此节点规划应该是 自下而上的过程，即先规划靠近用户的节点，再规划配线、主干节点
• 《交换局所规划方法》人民邮电出版社，1990年 • 《光纤接入网规划设计手册》人民邮电出版社，2009年
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– 两种模型在模型建立、数值取定和计算公式上略有区别，但最终 结果相差不大
数学模型
• OLT节点的设置原则 – 接入所有PON用户的总体投 资最低 基本原理 – 总投资=OLT机房投资+光缆 线路投资 – 根据总投资与OLT覆盖范围 的关系，求出投资最低时的 OLT覆盖面积 设定 – 规划区位正方形，边长为L公 里，面积为S平方公里 – PON用户密度为σ户/平方公 里 – 主干配线的收敛比为W – 主干造价为500元/纤芯公里 – OLT机房造价为30万元/个
配线光缆
小区
配线光节点
引入光缆
楼宇
用户光节点
用户家庭 分光器 光交接箱/接头盒/分纤盒
OLT
MDU/SFU
FTTH模式下的接入光缆网结构以三层为主，节点定义主要 参照光交接设施的覆盖范围和安装位置
城市接入光缆网建议按照三层结构 规划 – 用户光节点为光缆网络的末梢 节点，主要形态为建筑物内的 光缆交接箱/接头盒/用户接入 设备 ODN仅是接入光缆网的 – 配线光节点将多条引入光缆汇 一部分 聚后形成配线光缆上联至主干 光节点，主要形态为小区/路边 的光缆交接箱/接头盒 • 进行接入光缆网规划时 ，往往不能明确ODN 的分光模式和分光器 的安装位置，因此光 节点的定义最好对应 到节点的覆盖范围和 安装位置 – 主干光节点将多条配线光缆汇 聚后形成主干光缆上联至中继 节点，主要形态为路边的光缆 交接箱/光交接间（接入网机房） – 楼内皮线光缆不纳入接入光缆 网络范畴
用户节点密度（个/平方公里） 10 配线节点覆盖边长（公里） 每配线节点下带分光点数 0.7 4.8 20 0.6 6.1 50 0.4 8.2 100 0.3 10.4 200 0.3 13.0 300 0.2 14.9 城市每6-16个用 户节点即可设置 一个配线节点
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– 城市城区内配线光节点的覆盖范围边长应为200-300米 – 郊区配线光节点的覆盖范围边长应为500-700米
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一般机楼
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L
总体投资分析
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线路投资 – 假设每个OLT节点覆盖范 围为a*a的长方形 – 单个OLT覆盖范围内的光 缆总规模为L纤芯公里，则 光缆投资P=500*L – 光缆总投资=P*S/(a*a) 机房投资 – 机房投资= 300000*S/(a*a) 总投资=
a/2 a/2
Y a
dy dx y x b a X
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OLT规划原则
• OLT的规划原则 – OLT节点应定位于汇聚以上网络节点，而不是作为接入设备使用。因此， 对于不同的OLT布局方案，即使整体投资相差不大，也应尽量集中设置 OLT节点。对于OLT节点的布局规划，在同等条件下，应更倾向于OLT集 中部署方案。 – OLT节点部署不应高于现有一般机楼，避免出现大量占用中继光缆纤芯的 情况；也不应低于干光节点，避免出现反向占用主干纤芯，导致纤芯方 向混乱的情况。 – OLT节点应选择机房条件好、管道路由丰富的现有一般机楼或综合接入机 房，原则上不应为OLT节点新建机房。 – 城市地区OLT节点应主要部署在现有的一般机楼。当一般机楼覆盖范围较 大时，可考虑OLT节点下移。下移的OLT节点FTTH终局容量应根据用户 密度覆盖2-4公里，终局容量在2-5万之间。对于用户密度较低的区域（如 城乡结合部），OLT规划容量最低不得低于1万用户。 – 农村地区应依托现有一般机楼、支局所部署OLT节点。由于农村用户分布 以点线形式分布为主，组网方式以FTTB/N为主，OLT节点的覆盖范围应 按照PON系统的最大传送距离进行规划。
接入光缆网规划方法
主要内容
接入光缆网及ODN网层次划分 接入光缆网规划思路和原则 – OLT节点规划原则 – 光交接节点规划原则 – 主干光缆结构及配纤原则 接入光缆网规划流程
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接入光缆网层次划分现状
• • 接入光缆网定义 – 一般机楼到用户接入网设备之间的光缆 在不考虑FTTH的情况下，接入光缆网一般有两种分层结构 – 三层结构
OLT
馈线光缆
分光器 配线光缆 用户引入点 ONU终端 引入光缆
FTTH规模建设：接入光缆树形为主，小区层面要进行汇聚
• 出局光缆芯数需求大幅增长，树形结 构为主 – 在1：64分光比下，一个5万容量 的母局接入家庭客户所需接入光 缆约在1100芯左右 – 在全部实现FTTH的情况下，未 来接入光缆的出局芯数是现有接 入光缆芯数的2-4倍 末端小芯数光缆和光交接点数量大量 增加 – 几乎每个建筑物都需要有至少一 条小芯数入楼光缆 – 光交接点数量与现有铜缆交接箱 数量相当 ODN对光缆路由中的活动接头数量 要求严格 – 活动接头对线路衰耗影响很大 – 活动接头数量影响PON系统的传 输距离