一种PON长距离大分光比的解决方案

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:17:30

（昨天发的帖子怎么不见了？奇了怪，再发。。。）

宽带业务的大力发展，将是国内多家运营商在“十二五”的规划重点，FTTH技术将得到更深入的应用。在一些工程应用中，由于接入环境的因素，需要将接入距离增加到60Km，分支比提高到64或128或更高，就使得现有PON技术的功率预算不能满足要求，需要设计新方案来解决长距离PON延伸问题。
一般来说，延伸方案可以通过两类：一类是通过引入SDH(或MSTP)传输系统来延伸PON的接入距离，该方案己广泛应用到当前的宽带城域网建设中，但成本比较高；另一类是在PON共享的主干部分采用光放大器或光中继器来增加功率预算，配线部分保持无源。这类方案成本较低，工程实施难度较小，是一个比较有前景的方案。
基本的PON结构：OLT经ODN与多个ONU接口。OLT也提供一个或多个SNI及管理系统的接口。ONU提供各种UNI。当采用单纤双向传输方式时，上下行应分别使用不同的波长，其中上行应使用1260nm - 1360nm波长(标称1310nm)，下行应使用1480nm - 1500nm波长(标称1490nm )。当使用第三波长提供CATV业务时，应使用1540nm - 1560nm波长(标称1550nm) 。
上海胜赛通信技术有限公司在高速长距离的功率补偿与色散管理解决方案方面，拥有完整的产品链，具有多年开发制造光放大器的经验，与众多系统设备厂家的合作积累了丰富的工程经验。日前公司推出的PON系统用双向光放大器SXPOA系列，融合先进的光放大中继技术和智能补偿技术，通过提高下行、上行光信号功率，增加了系统的光功率预算，延长FTTH传输距离或达60公里，或支持1:128分光，满足光纤接入FTTH工程以及PON系统升级到10Gb/s的应用需求。

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:19:03

应用图：

图 PON用双向光放大器在FTTH系统中的应用
上海胜赛通信的SXPOA系列PON系统用双向光放大器，设备内部由下行信号1490nm光信号放大中继单元和上行突发信号1310nm光放大中继单元，合波分波单元和智能控制单元等共同组成。产品支持EPON、GPON等各种接入系统，支持系统平滑升级到10Gb/s PON；设备具有无时延，噪声低，快速响应，功率高，性能稳定等特点；同时设备具有结构紧凑，使用方便等的特点。使用时只需将产品串联置于OLT后端或ODN前端。
技术参数：
参数最小值典型值最大值备注
下行信号光放大单元
工作波长 (nm) 1480 1500
输入光功率 (dBm) -20
输出光功率(dBm) 10  15
信号增益 (dB) 25
上行信号光放大单元
工作波长 (nm) 1260 1360
输入光功率 (dBm) -20
输出光功率(dBm) 10  15
信号增益 (dB) 25
偏振相关增益(dB) 0.5
增益纹波(dB) 0.5
合波分波单元
偏振相关损耗(dB)    0.5
附加损耗(dB)    1.5
相邻信道隔离度(dB) 40
系统指标
光接口类型 FC/PC,SC/PC等可选
功耗（W）    25
工作温度（℃） -5 55
储存温度（℃） -20 85
工作电压机架式：48V DC或220V AC 单路/双路可选
尺寸（mm） 19英寸机架式，模块式

我们在不同系统制造商系统上进行了验证，实践证明通过使用上海胜赛通信技术有限公司研制的SXPOA系列PON系统用双向光放大器，可以做到在1：32均分分支比下，传输80km或1：128均分分支比下，传输60km。

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:21:16

PON系统是有光功率预算的。
根据802.3ah规定，OLT的输出光功率在>2dBm,接收灵敏度<-27dBm；ONU的输出光功率大于-1dBm，接收灵敏度<-24dBm（实际现在一般-27dBm的灵敏度）。这样，可知整个链路的光预算（包括传输损耗、分光器插损、熔接损耗等），下行1490nm的光功率预算为：2-(-24)=26dB，下行1310光功率预算为：-1-(-27)=26dB。
现在好像除了个ah++，要求整个链路的光预算在30dB以上。
分光器的插损计算公式简单：-10log(1/最大分光数）。比如：1×32均分的PLC分光器插损是：-10log(1/32)=15dB，考虑分光器的附加损耗，大概<17dB. 又如1×64，插损-10Log(1/64)=18,损耗在<20db
如果整个链路的光预算只有26db，选用1×64的splitter后，留给线路的光功率只有26-20=6db了。考虑其他损耗2dB，功率预算就剩4Db了。
1310nm的每公里损耗<0.35dB/Km(G.652光纤里传输)，而1490nm大概是<0.25 dB/Km(G.652光纤里传输)；这样，剩下的4dB最多能传输：4/0.35=11.5km.
这样一计算和分析，就可知当最大分光比越高，损耗越大，占用的光功率预算就越多；在PON系统的光功率预算固定情况下，考虑光缆富裕度，OLT到ONU的光缆覆盖距离会越短。

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:23:23

除了PON的功率预算问题外，还要考虑色散（尤其是10G pon），带宽分配算法，PON的时序要求(RTT等）等

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:27:07

通过使用适用性强、价格低廉的方案，将有效拓展PON 的客户使用效率，在下行速率更高时（比如10G pon)，将更为有利。这样，接入端的通道将成为“条条大道”了。

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-3 11:34:48

希望有机会跟从事FTTH的朋友多交流，以改进完善我们的方案，为通信宽带建设出分力。qq:7650783，杨，多交流，跟大家学习。
方案制定过程中，学习了5所吴老师的论文，借用宝地在此表示感谢。

johnsonyang888 · 发表于 2011-6-10 11:36:24

在2011年5月底武汉举行的“中国电信FTTH ODN网络建设模式创新与转变技术研讨会 ”上，烽火配线总工程师程淑玲表示，要建设适应PON技术演进的ODN，不仅要用长远的眼光来规划ODN网络，在技术上适应PON技术的不断翻新与升级，还要采用高品质的无源光器件，以确保ODN网络的兼容性和可靠性。
关于PON技术发展趋势，程淑玲认为主要有四个方面，一是高速率，包括2.5G、10G，甚至更高速率；二是长距离，即从20km发展到60～100km的大范围覆盖；三是大分路比，即从早期的以1:32为主，发展到以1:64为主，甚至到1:128和1:256的超大分路比；四是多波长，例如WDM-PON的波长可能到达80波。

更多有关“中国电信FTTH ODN网络建设模式创新与转变技术研讨会 ”内容：http://www.c114.net/topic/2845.html

增大PON系统的光功率预算，使用上海胜赛制造的双工光放大中继器，即可以满足现在PON系统的需要，也可满足今后PON系统发展的需要。

[技术] 一种PON长距离大分光比的解决方案

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