光纖接入:用戶通過光纖連接到局端-中文百科頻道

簡介

光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。

光纖用戶網的主要技術是光波傳輸技術。光纖傳輸的複用技術發展相當快，多數已處于實用化。複用技術用得最多的有時分複用(TDM)、波分複用(WDM)、頻分複用(FDM)、碼分複用(CDM)等。根據光纖深入用戶的程度，可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTB、FTTH等。光纖通信不同于有線電通信，後者是利用金屬媒體傳輸信号，光纖通信則是利用透明的光纖傳輸光波。雖然光和電都是電磁波，但頻率範圍相差很大。一般通信電纜最高使用頻率約為9~24兆赫（10（6）Hz），光纖工作頻率在10（14）~10（15）Hz之間。

光纖接入網

光纖接入網是指以光纖為傳輸介質的網絡環境。光纖接入網從技術上可分為兩大類：有源光網絡(AON，ActiveOpticalNetwork)和無源光網絡(PON，PassiveOpticalNetwork)。有源光網絡又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON；無源光網絡可分為窄帶PON和寬帶PON。

由于光纖接入網使用的傳輸媒介是光纖，因此根據光纖深入用戶群的程度，可将光纖接入網分為FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區）、FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）和FTTH（光纖到戶），它們統稱為FTTx。FTTx不是具體的接入技術，而是光纖在接入網中的推進程度或使用策略。

接入結構

接入環路的三種系統結構分别為FTTN、FTTC和FTTH。

在網絡發展過程中，每種結構都有其應用和優勢，而目在經濟地向全業務問演進。

過程中，每種結構都是關鍵的一環。FTTN給人們帶來的好處是它将光纖進一步推向用戶網絡。它建立起一個連接互聯網的平台，能提供話音、高速數據和視頻業務給衆多的家庭而不需要完全重建接入環路和分配網絡。根據需求，可以在光纖節點處增加一個插件，即可提供所需業務。在因業務驅動或網絡重建使光纖節點移到路邊FTTC或家庭（FTTH）之前，FTTN将疊加于并利用現有的銅線分配網絡。

這種網絡結構的基本要求是為了提供寬帶或視頻業務，節點與住宅的距離應當在4000到5000英尺的範圍内。而當今的節點一般的服務距離可達12000英尺。因此，每個服務區需要安裝3到5個FTTN節點。

FTTC或FATH光纖（光纖幾乎到家）比FTTN多幾個優點。當采用FTTC重建現有網絡時，可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用戶網絡中，這可減少潛在的網絡問題的發生和由于現場操作引起的性能惡化。FTTC是最健壯和“可部署的”的網絡，是将來可演進到FTTH的網絡。它同樣是新建區和重建區最經濟的網絡建設方案。

這種網絡結構的一個缺點是需要提供銅線供電系統。一個位于局端的遠程供電系統能給50到100個路邊光網絡單元供電、每個路邊節點采用單獨的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業務要求。

作為提供光纖到家的最終網絡形式，FTTH去掉了整個銅線設施：饋線、配線和引入線。對所有的寬帶應用，這種結構是最健壯和長久的未來解決方案。它還去掉了銅線所需要的所有維護工作并大大延長了網絡壽命。

網絡的連接末端是用戶住宅設備。在用戶家裡，需要一個網絡終接設備将帶寬和數據流轉換成可接收的視頻信号（NTSC或PAL制）或數據連接（10兆以太網）。有兩種設備可采用非對林數字用戶線（ADSL和G.Lite調制解調器（用于數據業務和INTERNET接入）或處理寬帶的VDSL住宅同關（用于視頻和數據業務）。

與局端HDT一樣住宅網關（RG）設備是家庭内所有業務的接太平台。它提供網絡連接以及将所有業務分配給住宅的各個網元。RG設備是所有網絡結構（包括FTTN、FTTC和FTTH）的網絡接口，因此它能适應各種配置的平滑過渡。

接入步驟

1、在客戶端使用普通的路由器（例如華為2621）串行接口與客戶端光纖Modem相連。

2、客戶端光纖Modem通過光纖直接與離客戶端最近的城域網節點的光纖Modem相連。

3、最後通過ISP公司的骨幹網出口接入到Internet。

适用範圍

不同的光纖接入技術有不同的适用場合。

有源光接入技術适用帶寬需求大、對通信保密性高的企事業單位的接入。它也可以用在接入網的饋線段和配線段，并與基于無線或銅線傳輸的其他接入技術混合使用。

ATM-PON既可以用來解決企事業用戶的接入，也可以解決住宅用戶的接入。有的運營商利用“ATM-PON+xDSL”混合接入方案，解決住宅用戶或企事業用戶的寬帶接入。

窄帶PON主要面向住宅用戶，也可用來解決中小型企事業用戶的接入。

另外，PON的服務範圍不超過20公裡，但通過“有源光網絡+無源光網絡”混合組網方案，可彌補該弊端。

接入方式

光纖接入能夠确保向用戶提供10MBPS，100MBPS，1000MBPS的高速帶寬，可直接彙接到CHINANET骨幹結點。

主要适用于商業集團用戶和智能化小區局域網的高速接入INTERNET高速互聯。可向用戶提供三種具體接入方式。

光纖+以太網接入

适用對象：已做好或便于綜合布線及系統集成的小區住宅與商務樓宇等。

所需的主要網絡産品:交換機，集線器，超五類線等。

光纖+HOMPEPNA

适用對象:未做好或不便于綜合布線及系統集成的小區住宅與酒店樓宇等。

所需的主要網絡産品：HOMEPNA專用交換機（HUB）HOMEPNA專用終端産品（MODEM）等。

光纖+VDSL

适用對象：未做好或不便于綜合布線及系統集成的小區住宅與酒店樓宇等。

所需的主要網絡産品：VDSL專用交換機VDSL專用終端産品。

光纖+五類纜接入（FTTx+LAN）

以"千兆到小區、百兆到大樓、十兆到用戶"為實現基礎的光纖+五類纜接入方式尤其适合我國國情。它主要适用于用戶相對集中的住宅小區、企事業單位和大專院校。FTTX是光纖傳輸到（路邊、小區、大樓-），LAN為局域網。主要對住宅小區、高級寫字樓及大專院校教師和學生宿舍等有寬帶上網需求的用戶進行綜合布線，個人用戶或企業單位就可通過連接到用戶計算機内以太網卡的5類網線實現高速上網和高速互聯。

光纖直接接入

是為有獨享光纖高速上網需求的大企事業單位或集團用戶提供的，傳輸帶寬2M起，根據用戶需求帶寬可以達到千兆或更大的帶寬。

業務特點：可根據用戶群體對不同速率的需求，實現高速上網或企業局域網間的高速互聯。同時由于光纖接入方式的上傳和下傳都有很高的帶寬，尤其适合開展遠程教學、遠程醫療、視頻會議等對外信息發布量較大的網上應用。

适合的用戶群體：居住在已經或便于進行綜合布線的住宅、小區和寫字樓的較集中的用戶；有獨享光纖需求的大企事業單位或集團用戶。

以太網接

近一時期，服務提供商一直在兜售高密度光纖骨幹網，企業用戶也在等待這類高速服務的提交。盡管保證提供海量可用帶寬的高密度光纖網已經建成，但對網絡服務的需求卻被封閉在基于時分複用（TDM）的本地環路接入技術的框框之内。對帶寬需求不斷變化的企業用戶由于為增加一條T-1線路需要等待數周或因升級到T-3線路而等上幾個月而感到不滿。

非常具有發展前景的解決方案将使正在部署的光纖帶

寬，能夠利用軟件來取代穿過僵化的TDM基礎設施的硬連線網絡接入來配置多種服務，并且每種服務可以具有不同的服務水平以及軟件命令遠程調節的速度保證。這類以滿足對多種服務額外帶寬需要為目标的軟件可調服務，隻需幾天而不是數周的時間，并且無需高昂的工程費用或現場升級就可以完成配置，在需要時可以立即精确地提供所需帶寬容量。

以太網可以實現這一目标。以太網非常适于從光纖網絡提交軟件可調節的帶寬，它具有普遍的可用性并且價格低廉，可以很容易達到1Gbps的速度，并且不久可以達到10Gbps的速度。連接到家門口的光纖支持以太網技術的話，一條連接線路可以達到從每秒64K到數千兆位的任何速度，并可以用于訪問所有的廣域網服務。

靈活提供的服務代表着DSL和基于有線電纜寬帶服務之後的下一個高速技術，它們将使企業用戶最終可以利用傳輸基礎設施核心中的光纖部署。

提交基于以太網的服務所需的條件是智能的光纖接入平台，這種平台使服務提供商可以從傳統的基于TDM的服務遷移到優化的數據包服務，并使用戶可以在提供帶寬保證的多服務光纖連接上傳送如IP語音這類多服務、廣域傳輸流。

技術優點

光纖接入--電纜

1、容量大：光纖工作頻率比電纜使用的工作頻率高出8--9個數量級，故所開發的容量大。

2、衰減小：光纖每公裡衰減比容量最大的通信同軸電纜每公裡衰減要低一個數量級以上。

3、體積小、重量輕，同時有利于施工和運輸。

4、防幹擾性能好：光纖不受強電幹擾、電氣信号幹擾和雷電幹擾，抗電磁脈沖能力也很強，保密性好。

5、節約有色金屬：一般通信電纜要耗用大量的銅、鉛或鋁等有色金屬。光纖本身是非金屬，光纖通信的發展将為國家節約大量有色金屬。

6、擴容便捷：一條帶寬為2Mbps的标準光纖專線很容易就可以升級到4M、10M、20M，100M，其間無需更換任何設備。

技術特點

光纖接入--接入設備

有源光網絡

顧名思義，有源光網絡的局端設備（CE）和遠端設備（RE）通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨幹網中已大量采用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主。遠端設備主要完成業務的收集、接口适配、複用和傳輸功能。局端設備主要完成接口适配、複用和傳輸功能。此外，局端設備還向網元管理系統提供網管接口。在實際接入網建設中，有源光網絡的拓撲結構通常是星形或環形。有源光網絡具有以下技術特點：

1、傳輸容量大，用在接入網的SDH傳輸設備一般提供155Mb/s或622Mb/s的接口，有的甚至提供2.5Gb/S的接口。将來隻要有足夠業務量需求，傳輸帶寬還可以增加，光纖的傳輸帶寬潛力相對接入網的需求而言幾乎是無限的。

2、傳輸距離遠，在不加中繼設備的情況下，傳輸距離可達70～80公裡。

3、用戶信息隔離度好。有源光網絡的網絡拓撲結構無論是星形還是環形，從邏輯上看，用戶信息的傳輸方式都是點到點方式。

4、技術成熟，無論是SDH設備還是PDH設備，均已在以太網中大量使用。

由于SDH/PDH技術在骨幹傳輸網中大量使用，有源光接入設備的成本已大大下降，但在接入網中與其他接入技術相比，成本還是比較高。

ATM無源光網絡（ATM-PON）

ATM-PON最重要的特點就是其無源點到多點式的網絡結構。它綜合了ATM技術和無源光網絡技術，可以提供現有的從窄帶到寬帶等各種業務。ATM-PON由OLT、ONU/ONT和無源光分路器組成。其中，Splitter是光分路器，它根據光的發送方向，将進來的光信号分路并分配到多條光纖上，或是組合到一條光纖上。ONU/ONT主要完成業務的收集、接口适配、複用和傳輸功能，OLT主要完成接口适配、複用和傳輸功能。此外，OLT還向網元管理系統提供網管接口。

ODN（光配線網）中光分路器的工作方式是無源的，這就是無源光網絡中“無源”一詞的來曆。但ONU和OLT還是工作在有源方式下，即需要外接電源才能正常工作。所以，采用無源光網絡接入技術并不是所有設備都工作在不需要外接饋電的條件下，隻是ODN部分沒有有源器件。

窄帶無源光網絡（窄帶PON）

窄帶PON的網絡拓撲結構與ATM-PON一樣，它與ATM-PON存在以下主要區别：

1、ATM-PON是寬帶接入技術，可以給用戶提供大于2Mb/s的接入速率；窄帶PON是窄帶接入技術，隻支持窄帶業務，給用戶提供的接入速率最大為2Mb/s。

2、窄帶PON的線路速率遠小于ATM-PON。其線路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之間。

3、窄帶PON的傳輸采用電路方式，而ATM-PON采用分組方式（ATM信元）。

4、窄帶PON的網絡側接口一般為V5接口，用戶側接口為現有各種窄帶業務接口；ATM-PON網絡側接口一般為ATM接口，用戶側接口包括各種寬窄帶業務接口。

5、窄帶PON的标準化程度不如ATM-PON。窄帶PON是先有産品，後有标準；ATM-PON是産品和标準幾乎同時出來。

除以上幾點區别外，窄帶PON的其他特點與ATM-PON相同。窄帶PON的設備價格下降很快，已經接近窄帶接入中廣泛應用的IDLC（綜合數字環路載波）的價格。