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中国电信光接入网工程设计人员资格认证考试培训中国电信股份有限公司XXX分公司2016年9月1目录第一部分FTTH概论第二部分FTTHODN组网模式与造价控制第三部分FTTH网络规划第四部分FTTH工程设计编制第五部分FTTHODN系列器件第六部分FTTH工程施工验收规范第七部分FTTH工程监理要求第八部分入户光缆布线方法第九部分FTTHODN新产品新技术2第一部分FTTH概论31.了解光纤通信的特点优点：通信容量大——以光纤为传输媒介，光波为载波，具有很高的频率（约1014Hz）。传输距离长——光纤具有极低的传输衰耗系数，配以适当的光发送和接收设备，可使其中继距离达到数百公里以上。这是传统的电缆、微波等传输方式无法比拟的。保密性能好——光波在光纤中传输，只在其纤芯区域进行，基本上没有光泄露出去。适应能力强——光纤基材为玻璃，无金属辅件的光缆可以在强电场环境下工作，不受电磁场干扰；光纤的抗腐蚀能力很强，可以在具有有害气体环境下工作；光纤还具有优良的抗核辐射能力。体积小、重量轻、便于施工维护——光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底、墙壁和架空敷设。原材料来源丰富，价格低廉——制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅（即石英砂），在大自然中几乎是取之不尽、用之不竭，规模生产后价格低廉，替代铜缆以后，可大量节省有色金属资源。4缺点:质地脆，机械强度差——光纤外围需要大量的辅材以弥补这一缺点，在一定程度上提高了对施工工艺方面的要求。光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术——对光纤的接续操作是对纤芯的一项精细化操作，已经超出了人的手眼可以直接操作的范畴，必须借助一定的工具和设备，采用特殊的操作手段。分路、耦合不灵活——非工厂环境下难以实施。此外，由于光纤本身的物理特性，需要对光纤的分路、耦合设计额外的接口单元。光纤、光缆的弯曲半径不能过小——光在纤芯中是以全反射的方式进行传播，光纤、光缆弯曲半径过小将破环全反射条件，使得光能量泄露，造成光信号大幅衰减甚至通信中断。51.了解光纤通信的特点6驱动光纤技术不断突破的两大源动力是对长距离和大容量的需求。长距离要求光纤损耗小，不断降低其固有损耗和附加损耗；大容量要求光纤具有很宽的带宽，采用长波长的载波并抑制色散。1.了解光纤通信的特点2.掌握光纤的结构，了解各部分的尺寸及特点光纤主要由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。纤芯的作用是传导光波。包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。纤芯和包层均由石英材料构成，为了形成光波导效应，光纤的组成结构必须使纤芯折射率高于包层折射率(即n1＞n2),才使得光能量不会泄露，因而两者石英材料的掺杂情况是不同的。涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它一般采用环氧树脂或硅橡胶。7光纤的基本结构及组成2.掌握光纤的结构，了解各部分的尺寸及特点目前主流应用的光纤有两种规格，一种是芯线标称直径规格为62.5um/125um（纤芯直径/包层直径，下同）或50um/125um的多模光纤，一种是芯线标称直径规格为9um/125um的单模光纤。83.了解光纤的性能指标，熟悉其中的损耗和色散指标含义9103.了解光纤的性能指标，熟悉其中的损耗和色散指标含义光纤的传输参数主要有损耗和色散损耗分类色散分类113.了解光纤的性能指标，熟悉其中的损耗和色散指标含义固有损耗：吸收损耗——由于组成光纤的材料及其中的杂质对光波的吸收，使一部分光能转变为热能散失，从而造成光功率的损失。散射损耗——由于远小于波长的不均匀性（如折射率不均匀、掺离子浓度不均匀等）引起光的散射而造成的损耗。瑞利散射损耗是指在制造石英玻璃光纤的过程中，因为冷却条件不均匀而出现分子级大小的密度不均匀，使得折射率不均匀而引起的散射损耗。结构不完善散射损耗也称为波导散射损耗，是指在光纤制造过程中，由于光纤存在缺陷而引起的损耗。附加损耗：弯曲损耗——光纤弯曲的曲率半径小到一定程度时，纤芯中传输的光射线不再满足全反射条件，使光线由纤芯折射到包层，即光功率由传输模转变为辐射模而引起的损耗。接续损耗——又称为连接损耗，是指两根光纤连接时由于发生空间错位而产生的损耗。耦合损耗——光源和光探测器与光纤之间耦合时产生的损耗。123.了解光纤的性能指标，熟悉其中的损耗和色散指标含义光纤的色散（dispersion）是指由于光纤中传输的信号是由不同模式或不同频率携带的，它们在传输过程中速度不同，从而引起波形失真的一种物理现象。光纤的色散通常用时延差来表示。色散越严重，时延差越大，脉冲展宽就越大。模式色散：是指在光纤中由于各模式的轴向速度不同（即传播路径不同），使得到达终点的时间也不相同，而引起的脉冲展宽。材料色散：是指由于构成光纤的材料的折射率随传输光波的频率变化，导致模内不同频率信号的传输速度不同而引起的色散。波导色散：是指由光纤的几何结构所引起的色散。其产生原因是由于光纤的纤芯与包层折射率相差很小，光线在其交界面上产生全反射时，有可能一部分光进入包层之内传输。三种色散数值大小不同，一般是模式色散最大，材料色散次之，波导色散最小。对于阶跃型光纤，模式色散占主导地位，其次是材料色散，波导色散可忽略不计。对于渐变型光纤，模式色散和波导色散均可忽略，主要考虑材料色散。对于理想单模光纤，无模式色散，只有材料色散和波导色散。在短波长区（如0.85μm，材料色散占主导地位，波导色散可忽略不计。在长波长区，波导色散不可忽略。在1.31μm处，材料色散和波导色散彼此抵消，出现无色散传输的零色散波长点。故常规单模光纤在1.31μm工作窗口的色散非常小。133.了解光纤的性能指标，熟悉其中的损耗和色散指标含义4.掌握按ITU-T分类光纤的特点及应用14比红光波长（0.76um）更长的光波，叫红外光；比紫光波长（0.39um）更短的光波，叫紫外光;人们把紫外光、红外光和可见光都归入到光波的范围。4.掌握按ITU-T分类光纤的特点及应用15光纤传输用波段划分4.掌握按ITU-T分类光纤的特点及应用ITU-TG.652光纤G.652光纤称为非色散移位光纤，又称为1310nm波长性能最佳的单模光纤，是目前广泛应用的常规单模光纤。G.652光纤适用于1310nm和1550nm窗口工作。在1310nm波长工作时，理论色散值为零；在1550nm波长工作时，传输损耗最小，但色散系数较大。G.652的最小弯曲半径推荐为30mm。G.652C、G.652D两个子类光纤又称为全波长光纤，可以在1260～1625nm的宽波长范围内工作，满足PON系统的要求。由于在链路偏振模色散上G.652D比G.652C光纤指标更好，满足波分复用的需要，且光纤的制造成本增加不多，因此目前基本采用G.652D光纤。16ITU-TG.657光纤174.掌握按ITU-T分类光纤的特点及应用5.掌握光缆结构及各部分的主要功能，并能根据光缆横截面图判断光缆的结构类型185.1掌握光纤的色谱编排顺序5.2掌握光缆结构及各组成部件功能195.掌握光缆结构及各部分的主要功能，并能根据光缆横截面图判断光缆的结构类型5.2掌握光缆结构及各组成部件功能205.掌握光缆结构及各部分的主要功能，并能根据光缆横截面图判断光缆的结构类型215.3能根据光缆的截面图判断光缆的结构类型5.掌握光缆结构及各部分的主要功能，并能根据光缆横截面图判断光缆的结构类型226.熟悉光分路器的原理及各组成部件功能，了解光分路器各项指标参数的定义236.熟悉光分路器的原理及各组成部件功能，了解光分路器各项指标参数的定义•熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；•平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。246.熟悉光分路器的原理及各组成部件功能，了解光分路器各项指标参数的定义一次封装的PLC型光分路器主要由PLC芯片、光纤阵列（FA）、外壳三部分组成。芯片光纤阵列外壳完成品256.熟悉光分路器的原理及各组成部件功能，了解光分路器各项指标参数的定义26由于光纤活动连接器也是一种损耗性产品，其典型应用包括通信、局域网（LAN）、光纤到户（FTTH）、高质量视频传输、光纤传感、测试仪器仪表、CATV等。它是光系统中使用量最大的无源器件，因此起性能也会影响到光传输系统的可靠性和各项性能。对于光纤活动连接器的要求主要是插入损耗小，反射损耗高，重复插拔性好，环境稳定和机械性能好等。FC型连接器——采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式（FC）。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。SC型连接器——其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。LC型连接器——是著名Bell（贝尔）研究所研究开发出来的，其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。7.了解各类型光纤活动连接器的特点及用途。FC型SC型LC型277.了解各类型光纤活动连接器的特点及用途。287.了解各类型光纤活动连接器的特点及用途。298.掌握PON网络的原理及系统构架PON网络即为无源光纤网络。是一种基于P2MP拓扑的技术。所谓无源是指光配线网（ODN）中不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器等无源器件组成，不需要有源电子设备。PON由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）和ODN（光分配网）组成。8.掌握PON网络的原理及系统构架目前主流的PON技术有EPON、GPON。其网络基本特点为无源、高带宽、全业务、易维护等。ODN的作用是提供OLT与ONU之间的光传输通道，宜采用星型结构或树型结构。PON网络工作原理3031在ONU注册成功后分配一个唯一的识别码LLID。ONU接收数据时，仅接收符合自己识别码的帧或广播帧。每个ONU有一个TDM控制器，它与OLT的定时信息一起控制上行数据包的发送时刻，避免复合时数据发生碰撞和冲突。8.掌握PON网络的原理及系统构架基于PON的光纤接入系统在整个通信网络中的位置：PON系统网络构架8.熟悉主流PON技术指标，了解PON技术的发展趋势。主流PON技术内容GPON（ITU-TG.984）EPON（IEEE802.3ah）遵循协议ITU-TG.984IEEE802.3ah下行速率2500Mbps1250Mbps上行速率2500Mbps或1250Mbps1250Mbps分光比1:64,可扩展为1:1281:32（可扩展到1:64）下行效率92%，采用：NRZ扰码（无编码），开销(8%)72%，采用：8B/10B编码(20%)，开销及前同步码(8%)上行效率89%，采用：NRZ扰码（无编码），开销(11%)68%，采用：8B/10B编码(20%)，开销(12%)可用下行带宽*2200Mbps950Mbps可用上行带宽*1000Mbps900Mbps运营、维护(OAM&P)遵循OMCI标准对ONT进行全套FCAPS（故障、配置、计费、性能、安全性）管理OAM可选且最低限度地支持：ONT的故障指示、环回和链路监测网络保护50ms主干光纤保护倒换未规定TDM传输和时钟同步天然适配TDM（NativeTDM模式）保障TDM业务质量，电路仿真可选电路仿真（ITU-TY.1413或MEF或IETF）PON技术发展从技术实现上看，TDM被普遍认为在10Gbit/s速率的系统上仍然具有比较强的成本和成熟度优势，而WDMPON和TDM-WDM混合PON被公认为40Gbit/s速率PON系统的主流方案。下一代PON特征10Gbit/s及以上的传输速率。上下行对称10Gbit/s或者下行10Gbit/s上行至少1Gbit/s的非对称系统，更先进的系统应该支撑40Gbit/s的下行速率。更高的光功