如何正确进行FTTH网络客户端放装？

任务描述

王先生最近搬了新家,他希望有一个舒适、温馨和智慧的家园。打造智慧家庭的重要前提条件之一是家里必须接入百兆以上的光纤宽带,也就是需要先通过FTTH接入方式,将家庭网络接入运营商的公用网络中。

王先生新家所在的小区,电信运营商的光纤资源早已部署到位。于是,王先生到电信营业厅签约,开通了百兆光纤业务,然后在家中等待智慧家庭工程师的到来。

如果你是电信运营商的智慧家庭工程师,你如何帮助王先生实现光纤入户,享受便捷快速的网上冲浪?而当网络出现故障时,你又如何快速排除故障,恢复业务畅通呢?

任务分析

作为智慧家庭工程师,光纤入户的放装是基本技能,工程师必须能够根据光分箱所在的位置以及用户所在建筑物的情况,选择皮线光缆正确的入户方式,能够实现皮线和尾纤的熔接、成端,进行接收光功率的测试,并进行ONU和机顶盒等设备的安装、调试,最后能够进行用户培训等。

FTTH的入户方式主要有暗管穿管、沿墙明线钉固、架空支撑件等方式。王先生的新家是高层电梯公寓,楼道的弱电井中已经安装了光分路箱,配备了多个光分路器,还有空余的端口。弱电井中有暗管连通到王先生家的多媒体信息箱中,因此可以采用暗管穿管方式进行皮线光缆的入户敷设。

任务目标

一、知识目标

(1)了解入户光缆施工的范围。

(2)熟悉皮线光缆的特性和施工操作中的总体要求。

(3)掌握明线钉固、暗管、架空、墙体开孔等敷设方式的施工操作要领。

(4)掌握皮线光缆的接续、光分路箱盘纤的施工操作要领。

(5)掌握光路质量的验收标准和测试方法。

二、能力目标

(1)能够根据场景选择皮线光缆正确的入户方式。

(2)能够完成皮线光缆与尾纤的熔接、成端。

(3)能够进行光路的测试,正确计算光路的衰减。

专业知识链接

一、入户光缆施工场景分析

目前,采用蝶形引入光缆作为FTTH用户引入段光缆。敷设入户的建筑物主要有公寓式住宅、市区旧区平房和农村地区住宅。根据建筑物实际情况,入户光缆的敷设分为以建筑物为界的室内布线和室外布线,以用户住宅单元为界的户内水平布线和户外水平布线。其中,市区旧区平房和农村地区住宅主要涉及室外布线和户内水平布线;公寓式住宅建筑主要涉及户内水平布线和户外水平布线。FTTH用户引入段光缆的敷设需要根据不同的室内外和户内外场景条件,采用不同的光缆入户敷设方式,各种场景下光缆入户方式参考表2-22。

表2-22 皮线光缆敷设方式

在皮线光缆的敷设中,应根据不同的建设场景选择合适的敷设方式。支撑件用于室外架空、沿墙敷设自承式蝶形引入光缆;波纹管适用于室内外沿墙布放蝶形引入光缆;线槽主要用于室内、户内水平布放蝶形引入光缆;钉固件主要用于户内水平敷设蝶形引入光缆和室外沿墙敷设自承式蝶形引入光缆。

在敷设过程中应该注意如下内容。

(1)在光缆敷设前需先确认光缆分纤箱或光分路箱以及光缆入户后终结点的位置,并根据其位置选择合适的施工方法,住宅单元内的光缆布放方法需经用户确认后方可施工。

(2)光缆引入住宅单元内或户内光缆布放需要开墙孔时,应征得用户的同意,并确保墙面墙孔两端的安全和美观。

(3)当入户光缆段测试衰减值大于规定值1 d B时,应清洁光纤机械接续连接插头端面和检查光缆,并进行二次测试。如果第二次测试值没有得到改善,则需重新熔接皮线光缆成端或者重新敷设光缆。

二、皮线光缆布放规范

(一)入户光缆施工的总体要求

入户的蝶形光缆也称为皮线光缆,其入户的总体施工要求如下。

(1)由于蝶形引入光缆不能长期浸泡在水中,因此一般不适宜直接在地下管道中敷设。

(2)入户光缆其拉伸力一般在80 N左右,在暗管中穿放时应适当涂抹滑石粉或油膏,以减小摩擦系数。

(3)敷设蝶形引入光缆的最小弯曲半径在敷设过程中不应小于30 cm,固定后不应小于15 cm。

(4)为进行皮线光缆的热熔成端,宜预留的长度如下:光缆分纤箱或光分路箱一侧预留0.5 m,住户家庭信息配线箱或光纤面板插座一侧预留0.5 m。

(5)应严格注意光纤的拉伸强度、弯曲半径,避免光缆被缠绕、扭转、损伤和踩踏。

(6)当皮线段测试衰减值大于规定值1 d B时,应对皮线光缆进行检查,看是否有损伤或弯曲过大等情况,并重新进行热熔成端操作,直至衰减小于1 dB。

(二)波纹管方式敷设

波纹管敷设方式主要应用于室内外采用明管暗线方式敷设的场景,其常用器材如图2-52所示。

图2-52 波纹管敷设常用器材

1.常用器材

(1)波纹管:在室内外沿墙布放蝶形引入光缆时使用。

(2)过路盒:在波纹管分支处或管内蝶形引入光缆引出处使用。

(3)管卡:用于波纹管的固定。

2.光缆敷设施工步骤

(1)选择波纹管布放路由。波纹管应尽量安装在人手无法触及的地方,且不要设置在有损美观的位置,一般宜采用外径不小于25 mm的波纹管。

(2)确定过路盒的安装位置。应在住宅单元的入户口处以及水平、垂直管的交叉处设置过路盒。当水平波纹管直线段长超过30 m或段长超过15 m并且有2个以上的90°弯角时,应设置过路盒,如图2-53所示。

图2-53 波纹管敷设

(3)安装管卡并固定波纹管。在路由的拐角或建筑物的凹凸处,波纹管需保持一定的弧度安装固定,以确保蝶形引入光缆的弯曲半径满足要求,便于光缆的穿放。

(4)在波纹管内穿放蝶形引入光缆(在距离较长的波纹管内穿放光缆时可使用穿管器)。

(5)连续穿越两个直线过路盒或通过过路盒转弯或在入户点牵引蝶形引入光缆时,应把光缆抽出过路盒后再行穿放。

(6)过路盒内的蝶形引入光缆不需留有余长,只要满足光缆的弯曲半径即可。光缆穿通后,应确认过路盒内的光缆没有被挤压,特别要注意通过过路盒转弯处的光缆。

(7)关闭各个过路盒的盖子。

(三)暗管敷设

1.常用器材

钢制穿管器如图2-54(a)所示,用于较硬、强度较高的穿管,适用于有垃圾物阻塞的管孔,且管孔内无其他线缆的管道;塑料穿管器是材质较软、强度一般的穿管牵引工具,适用于管径较小或管孔内有其他线缆的管道,如图2-54(b)所示;润滑剂是在穿管时使用的润滑物质,可以减小穿管器牵引线或蝶形引入光缆在穿放时与暗管或其他线缆间的摩擦力,如图2-54(c)所示。

图2-54 暗管穿放器材

2.光缆敷设施工步骤

(1)根据光分路器和ONU的安装位置、入户暗管和户内暗管的实际布放情况,查找、确定入户管孔的具体位置。

(2)先尝试把蝶形引入光缆直接穿放入暗管,若能穿通,则穿缆工作结束。

(3)无法直接穿缆时,应使用穿管器。如穿管器在穿放过程中阻力较大,可在管孔内倒入适量的润滑剂或者在穿管器上直接涂上润滑剂,再次尝试把穿管器穿入管孔内。

(4)如在某一端使用穿管器不能穿通的情况下,可从另一端再次进行穿放,如还不成功,应在穿管器上做好标记,将牵引线抽出,确认堵塞位置,向用户说明情况,重新确定布缆方式。

(5)当穿管器顺利穿通管孔后,把穿线器的一端与蝶形引入光缆连接起来,制作合格的光缆牵引端头(穿管器牵引线的端部和光缆端部相互缠绕20 cm,并用绝缘胶带包扎,但不要包得太厚)。如果在同一管孔中敷设有其他线缆,宜使用润滑剂,以防止损伤其他线缆。

(6)将蝶形引入光缆牵引入管时的配合是很重要的,应由二人进行作业,双方必须相互间喊话,如牵引开始的信号、牵引时的互相间口令、牵引的速度以及光缆的状态等。由于牵引端作业人员看不到放缆端作业人员,所以不能勉强硬拉光缆。

(7)将蝶形引入光缆牵引出管孔后,应分别用手和眼睛确认光缆引出段上是否有凹陷或损伤。如果有损伤,则应放弃穿管的施工方式。

(8)确认光缆引出的长度,剪断光缆。注意千万不能剪得过短,必须预留用于制作光纤接续的长度。

(四)钉固件方式敷设

1.常用器材

钉固件方式敷设的常用器材如下。

(1)卡钉扣是在室内环境下用于直接敲击的钉固件方式敷设蝶形引入光缆的塑料夹扣,如图2-55(a)所示。

(2)螺钉扣是在室外环境下用于螺丝钉固件方式敷设自承式蝶形引入光缆的塑料夹扣,如图2-55(b)所示。

图2-55 钉固器材

2.光缆敷设施工步骤

(1)选择光缆钉固路由,一般光缆应钉固在隐蔽且人手较难触及的墙面上。

(2)在室内钉固蝶形引入光缆应采用卡钉扣,在室外钉固自承式蝶形引入光缆应采用螺钉扣。

(3)在安装钉固件的同时可将光缆固定在钉固件内,由于卡钉扣和螺钉扣都是通过夹住光缆外护套进行固定的,因此在施工中应注意一边目视检查,一边进行光缆的固定,必须确保光缆无扭曲,且无钉固件挤压在光缆上的现象发生。

(4)在墙角的弯角处,光缆需留有一定的弧度,从而保证光缆的弯曲半径,并用套管进行保护,严禁将光缆贴住墙面沿直角弯转弯,如图2-56所示。

图2-56 沿墙钉固施工规范

(5)采用钉固件方式布放光缆时需特别注意光缆的弯曲、铰接、扭曲、损伤等现象。

(6)光缆布放完毕后,需全程目视检查光缆,确保光缆上没有外力损伤。

(五)支撑件方式敷设

1.常用器材

(1)紧箍钢带、紧箍夹和紧箍拉钩

①紧箍钢带是室外在电杆上固定各类挂杆设备和器件的钢带,如图2-57(a)所示。

②紧箍夹是在电杆上将紧箍钢带收紧并固定的夹扣,如图2-57(b)所示。

③紧箍拉钩是采用紧箍钢带安装在电杆上,用于将S固定件拉挂固定在电杆上的器件,如图2-57(c)所示。

图2-57 常用支撑件

(2)S固定件、C型拉钩和环型拉钩

①S固定件是用于结扎自承式蝶形引入光缆的吊线,并将光缆拉挂在支撑器件上的器件,如图2-58(a)所示。

②C型拉钩是采用螺丝安装在建筑物的外墙,用于将S固定件拉挂固定在建筑物外墙上的器件,如图2-58(b)所示。

③环型拉钩是采用自攻式螺丝端头,用于将S固定件拉挂固定在木质材料上的器件,如图2-58(c)所示。

图2-58 常用支撑件

(3)理线钢圈、纵包管和缠绕管

①理线钢圈用于电杆上自承式蝶形引入光缆的垂直走线,如图2-59(a)所示。

②纵包管采用纵向叠包的方式对蝶形引入光缆进行包扎保护,主要用于使用支撑件布缆时对自承式蝶形引入光缆结扎处的保护,如图2-59(b)所示。

③缠绕管采用缠绕方式对蝶形引入光缆进行包扎保护,主要在光缆穿越墙洞、障碍物以及与其他线缆交叉时使用,如图2-59(c)所示。

图2-59 常用支撑件

2.光缆敷设施工步骤

(1)确定光缆的敷设路由,并勘查路由上是否存在可利用的已敷设自承式蝶形引入光缆的支撑件,一般每个支撑件可固定8根自承式蝶形引入光缆。

(2)根据装置牢固、间隔均匀、有利于维修的原则选择支撑件及其安装位置。

(3)采用紧箍钢带与紧箍夹将紧箍拉钩固定在电杆上,如图2-60所示;采用膨胀螺丝与螺钉将C型拉钩固定在外墙面上,对于木质外墙可直接将环型拉钩固定在上面,如图2-61所示。

图2-60 自承式蝶形光缆杆路施工规范

图2-61 自承式蝶形光缆外墙固定施工规范

(4)分离自承式蝶形引入光缆的吊线,并将吊线扎缚在S固定件上,然后拉挂在支撑件上,当需敷设的光缆长度超过100 m时,宜从中间点位置开始布放。

(5)用纵包管包扎自承式蝶形引入光缆吊线与S固定件扎缚处的余长光缆。

(6)自承式蝶形引入光缆与其他线缆交叉处应使用缠绕管进行包扎保护,如图2-62所示。

图2-62 S固定件施工规范

(7)在整个布缆过程中应严禁踩踏或卡住光缆,如发现自承式蝶形引入光缆有损伤,需考虑重新敷设。

(六)PVC管/线槽方式敷设

多层老式住宅的线缆敷设方式通常为明管敷设或者明线钉固方式。在明管敷设时,可以选择波纹管、PVC管敷设。在用户室内敷设时可以采取线槽沿踢脚线走线方式。常见的PVC管材有多孔PVC管〔如图2-63(a)所示〕、单孔PVC管〔如图2-63(b)所示〕、PVC线槽〔如图2-62(c)所示〕。

图2-63 PVC管材

(七)墙体开孔与光缆保护

1.常用器材

(1)过墙套管是蝶形引入光缆在住宅单元户内穿越墙体时的墙孔美观与保护材料,如图2-64(a)所示。

(2)封堵泥是用于在室外墙体开孔处蝶形引入光缆穿越后的防水封堵,如图2-64(b)所示。

(3)硅胶是墙体开孔穿越蝶形引入光缆或外墙安装支撑器件处的防水封堵材料,如图2-64(c)所示。

图2-64 开孔器材

2.光缆敷设施工步骤

(1)根据入户光缆的敷设路由,确定其穿越墙体的位置。一般宜选用已有的弱电墙孔穿放光缆,对于没有现成墙孔的建筑物应尽量选择在隐蔽且无障碍物的位置开启过墙孔。

(2)根据住户数判断穿放蝶形引入光缆的数量,选择墙体开孔的尺寸,一般直径为10 mm的孔可穿放2条蝶形引入光缆。

(3)根据墙体开孔处的材质与开孔尺寸选取开孔电钻或冲击钻,确定钻头的规格。

(4)为防止雨水灌入,应从内墙面向外墙面倾斜10°进行钻孔,如图2-65所示。

图2-65 墙体开孔方法

(5)墙体开孔后,为了确保钻孔处的美观,内墙面应在墙孔内套入过墙套管或在墙孔口处安装墙面装饰盖板。

(6)如所开的墙孔比预计的要大,可用水泥进行修复,应尽量做到洞口处的美观。

(7)将蝶形引入光缆穿放过孔,并用缠绕管包扎穿越墙孔处的光缆,以防止光缆裂化。

(8)光缆穿越墙孔后,应采用封堵泥、硅胶等填充物封堵外墙面,以防雨水渗入或虫类爬入。

(9)蝶形引入光缆穿越墙体的两端应留有一定的弧度,以保证光缆的弯曲半径满足要求。

三、皮线光缆的接续与成端

皮线光缆的接续与成端是FTTH装维工作中的一个重要的环节。

FTTH安装时从光分路箱中找到用户对应的分光器接口后,需要在敷设皮线光缆前在皮线光缆的一端制作一个SC型的接头,方可连接入户皮线光缆到分光器接口上。当皮线光缆敷设至用户室内的光缆终结点时,需要制作一个接头,以便于皮线光缆能连接到ONU的PON口。对于皮线光缆的成端,目前主要采用皮线光缆与尾纤热熔的形式来实现。

(一)常用器材

皮线光缆的成端常见器材为光纤熔接机、护套开剥钳、米勒钳、尾纤、热缩套管和熔接保护壳等。

1.光纤熔接机

光纤熔接机是皮线光缆接续和成端的主要仪器,用于皮线光缆和尾纤的熔接接续,并提供皮线光缆/尾纤的切割、清洁功能。图2-66所示的是易诺IFS-15M光纤熔接机的外观结构。

图2-66 易诺IFS-15M熔接机的外观结构

易诺IFS-15M熔接机主要由加热器、防风盖、菜单区按键、熔接区按键、显示器、电池盒及蓄电池组成,采用传统V型槽熔接原理,图2-67为其内部结构。

图2-67 易诺IFS-15M熔接机内部结构

2.辅助工具

(1)护套开剥钳是用于剥除皮线光缆的护套和剪断加强件,如图2-68(a)所示。

(2)米勒钳是用于剥离光纤表面的涂覆层、剥离尾纤的外护套,如图2-68(b)所示。

(3)光纤切割刀用于切割裸纤、制备符合接续要求的光纤端面,如图2-68(c)所示。

图2-68 皮线光缆熔接辅助工具

3.辅助材料

(1)尾纤用于成端皮线光缆,带SC型接头,如图2-69(a)所示。

(2)热缩套管是用于保护皮线光缆与尾纤的熔接点,如图2-69(b)所示。

(3)熔接保护壳用于保护熔接点及热缩管,如图2-69(c)所示。

图2-69 皮线光缆熔接辅助材料

熔接的辅助耗材还有无水乙醇(酒精)、无尘试纸或脱脂棉,用于清洁设备和裸纤。

(二)皮线光缆与尾纤熔接的操作步骤

皮线光缆接续是一项细致的工作,特别在端面制备、熔接、盘纤等环节,要求操作规范。只有努力提高实践操作技能,才能降低接续损耗,全面提高光缆接续质量。在开剥光缆之前应去除施工时受损变形的部分,然后进行光纤端面处理,也称为端面制备。端面制备是光纤技术中的关键工序,主要包括剥覆、清洁和切割等环节。

1.光缆端面制备

皮线光缆端面制备过程如下。

①使用护套开剥钳去除外护套约5 cm。

②使用米勒钳最小的卡槽去除光纤芯线的涂覆层。

③使用蘸有酒精的无尘试纸或脱脂棉清洁裸纤,然后再用光纤切割刀切割裸纤,以制备符合接续要求的光纤端面。

④将切割好的光纤放入熔接机的V型槽固定,要确保V型槽底部无异物且光纤紧贴V型槽底部。

尾纤端面的制备:先使用米勒钳最大的卡槽去除外护套约3 cm,再用剪刀或者美工刀去除填充的凯夫拉线,用米勒钳的第二个卡槽去除白色束管,然后继续用米勒钳最小的卡槽去掉光纤芯线的涂覆层,余下的步骤是清洁、切割与固定,同上面皮线光缆端面制备流程一样。

需要注意的是,皮线光缆和尾纤都是开剥涂覆层之后清洁裸纤,切割好之后无须再次清洁,否则可能造成端面的二次污染,影响熔接质量。裸纤的清洁、切割和熔接的时间应紧密衔接,不可间隔过长,特别是已制备的端面不能放在空气中。移动时要轻拿轻放,防止与其他物件擦碰。在接续中,应根据环境,对切割刀的V型槽、压板、刀刃进行清洁,谨防端面污染。此外,熔接机在不使用的时候,防风盖应该处于关闭状态,避免沾上灰尘。

2.皮线光缆与尾纤的熔接

熔接机开机会自检,按照图2-70所示的步骤完成尾纤、皮线光缆的处理以及熔接。

图2-70 尾纤、皮线光缆的处理与熔接

在熔接机开机自检完成并放入切割好的光纤端面后,关闭防风盖,通过显示屏上放大的图检查光纤端面的切割情况,确保端面干净且切割平整;观察左右两边光纤在V型槽中的对准情况,确保对准偏差小于0.3μm,即误差在允许范围之内方可进行熔接。

机器自动熔接机器开始熔接时,首先将左右两侧V型槽中的光纤相向推进,在推进过程中会产生一次短暂放电,其作用是清洁光纤端面灰尘,接着会把光纤继续推进,直至光纤间隙处在原先所设置的位置上,这时熔接机测量切割角度,并把光纤端面附近的放大图像显示在屏幕上,如果切割质量不好会提示需要重新制备端面。

熔接过后要观察熔接结果,熔接机会自动评估并显示当前熔接损耗,由于是估计值,所以该值并不精确,但显示在0.1dB以上就必须重新制端面,然后再熔接。

3.热缩保护

光纤在端面制备时去掉了接头部位的涂覆层,其机械强度降低,因此要对接头部位进行补强保护,一般采用光纤热缩保护管(热缩管)保护光纤接头部位。热缩管内有一根不锈钢棒,不仅增加了抗拉强度(承受拉力为1 000g～2 300g),而且避免了因外部聚乙烯管的收缩而可能引起的接续部位微弯问题。

热缩管应在剥覆前穿入,严禁在端面制备后穿入。

打开防风罩以及两边的夹具盖,将热缩管从皮线光缆一侧轻滑至熔接点,使得熔接点处于热缩管的中点位置,然后将热缩管放置于加热槽内,盖上加热盖,按下加热按键,待加热完成后,将热缩管放于冷却支架上进行冷却。待冷却完成后,将热缩管保护盖拨至热缩管处固定,如图2-71所示。

图2-71 热缩保护

需要注意的是,光纤熔接部位一定要放在热缩管的正中间,并需要加一定张力,防止加热过程出现气泡、固定不充分等问题。加热后拿出时,不要接触加热后的部位,此时温度很高,应避免烫伤。

四、ODN测试

FTTH入户段光缆敷设完毕后,为确保该段光纤的衰减值小于1 dB,必须对其进行测试。目前,常用基于PON的FTTH光功率测量仪器主要有普通光功率计和波长分离的PON功率计两种,如图2-72所示。

图2-72 光功率计

普通光功率计是FTTH入户光缆施工中最常用的测试仪表,通常将光源和光功率计配套使用,进行入户段光缆的衰减测试。光源的主要作用就是向光缆线路发送功率稳定的光信号,光功率计接收光信号并测量信号的功率值。由光源的发送功率减去光功率计的实际接收功率,就可以得到被测入户光缆线路的总衰减。

但是普通光功率计每次只能测量一个波长,而波长分离的PON功率计能同时测量多个波长,并且为了对每个波长提供通过、告警或未通过状态信息,PON功率计可以设置功率阈值。

(一)仪器仪表选择

光源和光功率计作为FTTH入户段光缆施工的基本测试仪表,宜根据实际需要从功能和性能上进行选择,一般要求如下。

(1)光源具有LCD显示。

(2)光源的发射光功率可调。

(3)光源和光功率计具有调制波功能。

(4)光功率计能直接读出损耗。

(二)测试步骤

1.光源和光功率计测试

由于光源和光功率计通常是配套使用的,所以在使用时,需注意参数设置的一致性。具体为上行方向测试1 310 nm波长的衰减,下行方向测试1 490 nm波长的衰减。

(1)步骤一:设定基准(参考)值。

①打开光功率计,选择工作波长。

②打开光源,选择正确的波长并使其稳定。

③用一根光跳纤连接光源和光功率计,注意所使用的光跳纤必须与被测入户光缆所使用的光纤相同。

④用光功率计测得此时的光功率值,注意此时测得的光功率值应该与光源本身的设定值相近,如果有较大的偏差,请仔细清洁光跳纤连接插头的端面或者直接更换光跳纤。

⑤按光功率计的“自调零”键,此时光功率计的dB读数为0.00,所测得光功率值设置成为基准(参考)值。

(2)步骤二:测量入户段光纤衰减值。

①把光源和光功率计分别与入户光缆两端的光纤连接插头相连,注意需要清洁光纤接续连接插头的端面。(www.xing528.com)

②读取光功率计的dB读数,此时光功率计显示的d B读数就是被测入户段光缆的衰减值。

2.PON光功率计测试

在入户光缆敷设完毕及ONU安装、开通后,可以使用PON光功率计进行ODN链路下行和上行的衰减测试。

(1)将PON功率计分别与入户段光缆和连接ONU设备的光跳纤相连。

(2)测得1 310 nm波长下的数值为ONU至PON功率计间的光纤链路损耗;测得1 490 nm波长下的数值为OLT至PON功率计间的光纤链路损耗。

(3)使用PON光功率计测量时,可以直接在网络中进行测量,不影响上行和下行光信号的传输,并且可以同时测量所有波长的功率和光信号的突发功率。

(三)衰减预算及功率指标

1.衰减预算

PON的光纤链路损耗包括了S/R和R/S(S为光发信参考点;R为光收信参考点)参考点之间所有光纤和无源光元件(如光分路器、活动连接器和光接头等)所引入的损耗。

ODN光通道衰减所允许的衰减定义为S/R和R/S参考点之间的光衰减,以d B表示,包括光纤、光分路器、光纤活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算,采用最坏值法(即分别计算OLT的PON口至ONU之间上行和下行的传输距离,取两者中较小者为PON口至ONU之间的最大传输距离)进行ODN光通道衰减核算,如图2-73所示。

图2-73 ODN光通道模型

ODN光通道衰减参数取值如下。

(1)光纤衰减

①上行1 310 nm波长时光纤衰减取0.35 dB/km。

②下行1 490 nm、1 550 nm波长时光纤衰减取0.21 dB/km。

(2)光纤活动连接器插入衰减

每个光纤活动连接器插入衰减为0.5 dB。

(3)光纤熔接接头衰减

①分立式光缆光纤熔接接头衰减取双向平均值为每个接头0.06 d B。

②带状光缆光纤熔接接头衰减取双向平均值为每个接头0.12 dB。

(4)光分路器插入衰减

光分路器插入衰减的参考值如表2-23所示。

表2-23 光分路器典型插入衰减的参考值

(5)光纤富余度

①当传输距离≤5 km时,光纤富余度不少于1 dB。

②当传输距离≤10 km时,光纤富余度不少于2 dB。

③当传输距离＞10 km时,光纤富余度不少于3 dB。

2.光功率指标

EPON和GPON的设备采用的光模块不一样,光功率指标也不一样。以OLT设备、ONU设备均采用PX20+光模块的EPON网络为例,其光功率指标如下。

(1)收发光功率标准

①OLT设备正常的发送光功率范围为+2.5～+7 dBm,接收光功率为-8～-28 dBm。

②ONU设备正常的发送光功率范围为-1～+4 d Bm,接收光功率为-8～27 d Bm。

(2)全程光功率衰减标准(不考虑光纤富裕度)

①下行方向上的总衰减不大于27.5 d B。

②上行方向上的总衰减不大于28.5 dB。

(3)入户段光功率指标及衰减标准

①在下行方向上,光分路箱处分光器出口接收光功率值应不小于-21 dBm;用户侧光猫处接收光功率值应不小于-22 d Bm。

②入户段光缆的衰减在上行、下行两个方向上均应小于1 dB。

③同一PON口下的任意两个光猫之间的接收光功率差值不能大于8 dB。

五、FTTH终端业务放装

(一)FTTH宽带网络结构

基于FTTH的宽带网络架构包括PON系统、PON网元管理系统(EMS)、终端综合管理系统(ITMS)、IT支撑系统等,如图2-74所示。

图2-74 基于FTTH的宽带网络架构

(二)FTTH业务实现原理

FTTH所承载的宽带上网、语音、ITV业务在用户侧通过光猫设备的各类业务端口来实现业务的接入。在电信机房中,通过OLT设备来实现多个光猫业务数据的汇聚与分发。三项业务数据均通过同一传输介质(单根光纤)、同一网络接入设备(光猫)、同一OLT设备来进行传输,各类业务数据通过VLAN来进行区分标识。

具体的业务实现原理如下。

1.ONU自动注册与配置

在ONU首次加电时,使用LOID向网络侧申请注册;注册成功后,网络侧ITMS通过TR069通道下发ONU配置数据,下发的数据主要包括宽带上网业务、VoIP业务、IPTV业务相关的网络参数与用户各业务的账号、密码。

2.宽带上网业务实现

用户发起PPPoE的虚拟拨号连接,将上网账号、密码送到BAS验证;BAS响应并终结PPPoE连接,并将用户账号密码送至AAA验证;AAA验证通过后,BAS配合AAA完成验证处理,给用户分配一个合法的IP地址、DNS地址,此时用户获得合法IP,可以访问Internet,AAA开始计费。

3.语音业务实现

ONU开机后,向SR(全业务路由器)发起DHCP请求,当获得私网IP地址后,可访问SS(软交换服务器);然后ONU将VoIP账号密码送到软交换设备验证,完成语音业务开通。

4.ITV业务实现

IPTV机顶盒开机时,机顶盒先向SR发起IPoE认证(IPTV账号、密码),通过AAA认证后,可获得DHCP服务器分配的私网IP地址,从而访问IPTV平台,完成网络接入认证;然后机顶盒向IPTV平台发起业务认证(IPTV账号、密码),IPTV平台验证用户合法性,验证成功后下发EPG电子节目菜单。

5.VLAN划分

对所有业务都使用双层VLAN标签,在ONU上对三类业务分别配置业务VLAN(内层CVLAN),OLT的PON口可灵活设置SVLAN(外层VLAN)。通过双层VLAN标签,BAS、汇聚设备均可识别并区分不同业务类别和业务等级。

6.QoS保障

业务的QoS优先等级设置如下:ITMS(管理通道)为7、VoIP为6、IPTV为5、普通上网为0。启用优先级队列调度,即BAS、SR、汇聚、OLT、ONU均可根据VLAN对此三类业务的上下行流进行QoS调度,实现相应等级的QoS设置。

(三)FTTH业务开通流程

在光路测试完成、光功率达标之后,就可以进行FTTH业务开通。其完整的业务开通流程如图2-75所示。

图2-75 FTTH业务开通流程

①用户在前台受理业务。

②营业员通过CRM(客户资源系统)受理用户需求,并向服务开通系统下发订单。

③服务开通系统将订单信息发送至资源系统,资源管理系统确定终端上行方式,进行资源配置并返回结果给服务开通系统。

④服务开通系统根据资源管理系统返回信息,向自动激活系统下发网络工单。

⑤自动激活系统向软交换提供语音口、确定分配终端唯一标示、电话号码。

⑥自动激活系统对OLT进行宽带激活。

⑦服务开通系统产生终端业务工单,并向ITMS下发终端业务工单,ITMS完成用户业务预开通。

⑧服务开通系统发送IPTV账号及密码至AAA。

⑨服务开通系统同时发送IPTV账号及密码至IPTV平台。

⑩服务开通系统产生外线施工单,并下发至综合调度系统。

⑪综合调度系统进行外线派工。

⑫宽带装维人员外线施工,根据施工单录入LOID。

⑬ITMS通过TR069通道下发数据配置。

⑭服务开通系统向CRM回单。

(四)业务放装

在FTTH业务中,用户侧的主要终端设备有光猫、机顶盒、计算机、电话、电视机等,图2-76所示的为一些终端的接口。

图2-76 FTTH一些终端的接口

1.光猫与其他设备连接

(1)将皮线光缆的尾纤接头连接至光猫的PON口。

(2)使用电话线连接光猫的语音口与座机。

(3)使用网线连接光猫的LAN1、LAN4口到计算机网卡接口。

(4)使用网线连接光猫的LAN2、LAN3口到机顶盒网络接口。

光猫与其他设备的连接方法如图2-77所示。

图2-77 光猫与其他设备的连接

2.机顶盒与电视机连接

使用HDMI线连接机顶盒的HDMI接口与电视机的HDMI输入接口,如图2-78所示。

图2-78 机顶盒与电视机的连接

3.计算机网络设置

计算机若想要连接到Internet,实现上网功能,则需要获取到一个合法的IP地址,获取IP地址的方式主要有三种。

(1)通过DHCP服务自动获取IP地址。

(2)通过PPPoE拨号来获取IP地址。

(3)手动设置一个由电信运营商提供的固定IP地址。

在FTTH家庭宽带用户中,主要使用自动获取IP地址和PPPoE拨号两种方式来实现计算机网络的接入,而固定IP地址的方式主要用于商业客户、政企客户的专线接入宽带。

4.光猫数据配置

在自动配置方式下装维工程师只需到用户终端上设置好LOID,其他业务由平台自动下发,这大大提升了装维效率,实现了终端零配置。此功能的实现只针对运营商定制终端,非定制终端无法实现。自动配置方式如图2-79所示。

图2-79 自动配置方式

(1)在地址栏中输入http://192.168.1.1。

(2)单击“设备注册”,进入注册界面。

(3)在“LOID”中输入该用户的LOID,“Password”默认为空,单击“确定”,触发注册过程。在一般情况下,进度为20%时表示终端到OLT注册成功;进度为50%表示终端和ITMS平台注册成功;进度为100%表示业务下发成功。

(4)业务下发成功后,装维工程师应对用户业务进行验证。若业务正常,则由用户签字确认完成本次装机,如果业务不通,则装维工程师应登录终端进行故常排查。

5.机顶盒数据配置

机顶盒数据配置当前都为“零配置”方式,使用的是自动下发方式,只需要完成机顶盒与光猫的硬件连接即可自动完成配置数据的下发。

任务实施

一、任务实施流程

任务实施流程如图2-80所示。

图2-80 任务实施流程

二、任务实施步骤

(一)入户光缆施工与成端

1.入户皮线光缆的暗管敷设

用户家中在装修时已敷设好暗管,因此按照用户的要求,进行入户皮线光缆的暗管敷设。先进行暗管穿通,接着牵引皮线光缆至光猫放置处。

2.皮线光缆成端

将尾纤与皮线光缆进行热熔,成端损耗要求满足损耗要求。

(二)ODN测试

使用PON测试仪分别在OLT、ODN和ONU处进行光功率测试,完成表格2-24、表2-25和表2-26。

表2-24 OLT光功率测试表

表2-25 ONU光功率测试表

表2-26 ODN衰减测试表

(三)设备安装

按照FTTH终端设备的安装方法,完成光猫、机顶盒、路由器、计算机、电话、电视等终端设备的安装。

1.光猫的安装

(1)将皮线光缆的接头连接到光猫的PON口。

(2)使用网线连接路由器与光猫的上网LAN口。

(3)使用网线连接机顶盒与光猫的ITV业务LAN口。

(4)使用电话线连接电话与光猫的语音口。

2.机顶盒的安装

使用HDMI线连接光猫的HDMI接口与电视的HDMI接口。

3.路由器的安装

(1)使用网线连接路由器的LAN口与计算机的网口。

(2)登录路由器的配置界面,将路由器设置为DHCP上网模式。

(四)设备数据配置

1.光猫数据自动下发

(1)在计算机上打开光猫的注册界面。

(2)录入工单上的LOID号,单击“注册”,完成光猫的注册和数据的自动下发。

(3)观察光猫注册读条的过程,并做记录。

(4)观察光猫指示灯的变化,并检查业务的开通情况。

2.机顶盒数据自动下发

(1)使用电视遥控器并根据视音频线的连接选择正确的信号源。

(2)根据工单信息,核对机顶盒的MAC地址。

(3)按下机顶盒的电源开关,观察机顶盒开机读条过程,并记录。

(4)检查ITV业务的开通情况。

(五)配置数据查看

1.光猫数据查看

(1)在计算机上打开光猫的数据配置界面。

(2)录入光猫机身的账号和密码,以useradmin账户查看光猫的配置数据。

(3)查看光猫的宽带上网数据(路由模式)。

(4)查看光猫的ITV业务数据。

(5)查看光猫的语音数据。

(6)查看光猫的ITMS配置数据。

2.机顶盒数据查看

(1)登录机顶盒的配置界面。

(2)根据业务工单信息,查看机顶盒的网络接入及认证数据。

(3)查看机顶盒的视音频数据。

(六)业务测试

当完成终端的硬件安装和数据配置后,需要对开通的各项业务进行质量测试,主要测试项目和判断标准如下。

(1)宽带上网业务测试

①带宽测试:使用运营商测速网站、第三方测速软件进行测试,要求带宽达到用户申请的业务带宽。

②网络质量测试:使用PING命令,测试本机到DNS服务器的网络质量,要求数据包平均时延小于10 ms,且无丢包现象发生。

③无线上网测试:使用手机或平板电脑连接光猫的无线网时,要求无线上网设备能通过光猫提供的无线网络进行上网。

(2)语音业务测试

①语音呼入测试:使用其他电话拨打语音座机时,要求能正常呼入,且正确显示来电号码。

②语音呼出测试:使用语音座机拨打其他电话号码时,要求能正常呼出。

③本机号码核对:使用语音座机拨打手机时,要求手机来电显示的号码与用户电话号码一致。

④语音通话质量测试:使用语音座机拨打手机时,要求通话质量清晰。

(3)ITV业务测试

①直播测试:观看直播节目时,要求直播节目能正常播放,质量清晰。

②点播测试:观看点播节目时,要求点播节目能正常播放,质量清晰。

③其他功能测试:测试ITV的增值业务时,要求各项增值业务都能正常使用。

分别针对宽带上网业务、ITV业务和语音业务进行测试,并完成表2-27。

表2-27 业务测试表

任务成果

(1)完成用户入户光缆的施工,记录施工过程,注重规范施工。

(2)完成用户入户光缆的成端,注意操作规范和熔接损耗要求。

(3)完成ODN的测试,记录测试结果,填写测试表格。

(4)完成光猫与机顶盒、路由器、电话座机等设备的正确连接。

(5)根据任务工单,完成业务自动下发,并查看和记录业务数据。

(6)根据任务工单,为用户开通FTTH所承载的宽带上网业务、语音业务和ITV业务。

(7)完成各项业务指标的测试,记录测试结果,填写测试表格,并评价业务质量。

(8)完成任务工单1份。

任务思考与习题

一、单选题

1.在光纤接入中,ODN中的1∶8无源光分路器的损耗大概是(　)d B。

A.7.4　B.10.5　C.13.8　D.17.1

2.下列哪些是FTTH装机施工中无须使用到的工具(　)。

A.米勒钳　B.光纤切割刀

C.光源及光功率计　D.防水型头戴照明灯

3.ONU的光功率范围为(　)。

A.接收光功率为-1～-27 d Bm,发送光功率为+2～-3 d Bm

B.接收光功率为-6～-30 dBm,发送光功率为+7～+2 dBm

C.发送光功率为+4～-1 dBm,接收光功率为-8～-27 dBm

D.发送光功率为+4～-1 dBm,接收光功率为-8～-30 dBm

4.GPON CLASS C+能支持的最大分光比为(　)。

A.1∶32　B.1∶64　C.1∶128　D.1∶256

5.在下面哪种情况下,ONU设备的业务全部中断(　)。

A.POWER灯常亮　B.RUN灯闪烁

C.AUTH灯闪烁　D.LINK灯常亮

二、简答题

1.FTTH宽带安装的流程包括哪些步骤?

2.请列举FTTH宽带安装所需的仪器、工具、耗材和资料,并分别说明各种的作用。

3.皮线光缆常用的光缆敷设方式有哪些?入户方式有哪些?

4.业务开通后,进行业务测试的目的是什么?需要进行哪些测试?各项业务测试结果的质量检验标准是什么?