FTTH寬頻光纖接入技術

2022-12-19 19:48:04 字數 4322 閱讀 4887

網咖知識:ftth寬頻光纖接入技術2008/5/27/10:42**:賽迪網

本文主要從系統技術的角度來分析幾種ftth技術的特徵、問題與方案選擇。當然,除了系統技術外,影響其發展的因素很多,主要是業務和應用以及管制政策。此外,各種配套元器件技術和敷設安裝測試技術也十分關鍵。

目前低成本光源已有望實現,850nm的vcsel(垂直共振腔面射型雷射)僅數美元,1310nm的vcsel已有突破,速率達10gbit/s。光波平面電路(plc)混合整合技術,高密度低成本光纜及相關技術,對彎曲不敏感的室內用光纖,低成本無源器件,施工安裝技術,自動光操作測試系統等也都是影響光接入

網推廣應用的關鍵因素,需要有妥善的全面解決方案。

1、寬頻光纖接入網的優勢

就世界範圍看,絕大多數電信公司是以adsl為主發展寬頻接入的,然而,adsl是建立在銅線基礎上的寬頻接入技術,銅是世界性戰略資源,隨著國際銅纜**持續攀公升(近幾年年均20%-30%的增幅),以銅纜為基礎的xdsl的線路成本越來越高,而光纖的原材料是二氧化矽,在自然界取之不盡,用之不竭。事實上,當前光纖的市場**已經低於普通銅線,並且其壽命還遠高於後者。在新鋪使用者線路或者老電纜替換中,光纖已經成為更合理的選擇,特別是主幹段乃至配線段。

其次,作為有源裝置,xdsl電磁干擾難以避

免,維護成本越來越高。作為無源傳輸介質的光纖可以避免這類問題。

最後,隨著全網的光纖化程序繼續向使用者側延伸,端到端寬頻連線的限制越來越集中在接入段,目前adsl的上下行連線速率無法滿足高階使用者的長遠業務需求。儘管adsl2+和vdsl2技術有望緩解這一壓力,但其速率和傳輸距離的繼續大幅度提高是受限的,不能指望有本質性突破。顯然,隨著光纖在長途網、都會網路乃至接入網主幹段的大量應用,符合邏輯的發展趨勢是將光纖繼續向接入網的配線段和引入線部分延伸,最終實現光纖到戶。

關鍵的問題是:推進速度有多快?這將取決於多種因素,包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步、成本的下降和配套運維系統的開發等。

我國2023年舉辦奧運會和2010

年舉辦世界博覽會這兩個重大世界性事件也將在一定程度上會推進ftth的發展。

2、點到點有源乙太網系統

歷史上,在企事業使用者應用環境,乙太網技術一直是最流行的方法,目前已成為僅次於供電插口的第二大住宅和辦公室公用設施介面。主要原因是已有巨大的網路基礎和長期的經驗知識,目前所有流行的作業系統和應用也都是與乙太網相容的,效能**比好、可擴充套件、容易安裝開通以及具有高可靠性等。對於公用網住宅使用者應用環境,點到點有源乙太網系統採用有源業務集中點來替代無源點到多點系統的無源器件,使傳輸距離可以擴充套件到120km之遠。

這種技術的主要優點是專用接入,頻寬***,每使用者可以在配線段和引入線段獨享100mbit/s乃至1gbit/s;局端裝置簡單便宜;傳輸距離長,服務區域大;成本隨使用者數的實際增長而線性增加,可**,無需規劃,投資風險低,裝置埠利用率較高,因而在低密度使用者分布地區成本較低。缺點是兩端裝置和光纖設施專用,使用者不能共享局端裝置和光纖,當需求快速增長且使用者很密集時,光纖和兩端裝置的數量及其成本以及空間需求也隨之迅速增加,因而不太適合高密集使用者區域。另外,有源乙太網要求多點供電和備用電源,網路管理的元件(包括電源)多,增加了供電和網管的複雜性。

第三,從標準化的角度,有源乙太網並沒有乙個統一的標準,而是利用多個相關標準,從而產生多種不相容的解決方案。最後還有乙個可能影響選擇乙太網技術的因素是傳統**業務的提供方式,例如有些美國電信公司(例如verizon)承諾能提供同樣質量的傳統模擬射頻**節目,而乙太網技術

在支援傳統模擬射頻**節目的傳送方面是比較困難的。

在ftth應用場合,點到點乙太網主要用於多住戶單元接入,具體又分為單纖系統和双纖系統兩種,單

1纖系統的上下行分別採用不同波長,典型上行波長為1310nm,下行波長為1550nm,傳輸距離為15km,遵循日本電信技術委員會制定的標準ts-1000,因而互操作性較好,網路複雜性較低。双纖系統採用兩根光纖,遵循ieee802.3ub標準,採用多模光纖,傳輸距離僅為2km。

不同運營商為了延長傳輸距離,增強其

管理功能,制定了很多私有標準,使系統的互操作性很差。

3、點到多點無源光網路系統

3.1無源光網路技術

無源光網路(pon)是一種純介質網路,其主要特點是在接入網中去掉了有源裝置,從而避免了電磁干擾和雷電影響,減少了線路和外部裝置的故障率,簡化了供電配置和網管複雜性,降低了運維成本。其次,pon的業務透明性較好,頻寬寬,可適用於任何制式和速率的訊號,能比較經濟地支援模擬廣播電視業務,具備三重業務功能(triple-play)。第三,其局端裝置和光纖(從饋線段一直到引入線)由使用者共享,因而光纖線路長度和收發裝置數量較少,相應成本較其它點到點通訊方式要低,土建成本也可明顯降低。

特別是隨著光纖向使用者日益推進,其綜合優勢越來越明顯。pon的每使用者成本隨著分享olt的使用者數量的增加而迅速下降,因而最適合於分散的小企業和居民使用者,特別是那些使用者區域較分散,而每一區域使用者又相對集中的小面積密集使用者地區,尤其是新建區域。最後,無源光網路的標準化程度好,基本分為itufsan(全業務接入網路)和ieee兩大類,均可提供獨立可行的單一相容解決方案。

因而,多數美國大型電信公司傾

向于選擇pon,而不是光乙太網技術。

pon的主要缺點是一次性投入成本較高,因為局端光線路終端(0lt)很貴,光纖和分路器等無源基礎設施又必須一次到位,這樣當使用者數較少或使用者分布超過某一限定距離時,每使用者的成本很高,會產生大量沉澱成本。另外,其樹型分支拓撲結構使使用者不具備保護功能或保護功能成本較高,影響了大規模發展。從網路結構分析,無論哪種pon都可以有兩種不同的結構,即集中式和分布式,前者在局端olt和業務靈活點(fp)之間只有一根光纖相連,分路器集中放置在fp處(即傳統的交接箱處),從分路器到使用者光網路終端之間有一根專用光纖相連。

而分布式結構在靈活點處與配線點(dp)處都放置分路器,形成兩級分路。分析表明分布式結構在使用者普及率接近100%的區域應用時具有成本優勢,但是實際情況多半不是這樣,特別是對於使用者普及率不高的情況,集中式結構具有明顯的成本優勢,其成本可以隨著實際使用者數的增長而增長,不存在分布式結構的較大初期沉澱成本問題,而且也不會隨著技術的進步(如gpon的出現和應用)

而需要重新部署。

無源光網路技術的乙個重要趨勢是提供多種語音處理方式,既可以在局端採用v5介面與pstn相連,提供傳統pstn語音業務,又可以在局端內建控制模組,支援h.248/h.323協議,靈活適應以h.

248協議為基礎的軟交換voip網路或以h.323協議為基礎的傳統voip網路,其主要發展趨勢則是著重支援軟交換網。

3.2apon和bpon

早期的窄帶無源光網路是基於tdm的,效能**比不好,已經自然消亡。atm化的無源光網路(apon/bpon)可以利用atm的集中和統計復用,再結合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用,使效能

**比大大改進,目前在美國和日本等國已經敷設了約150萬線。

然而,apon/bpon的業務適配提供很複雜,業務提供能力有限,資料傳送速率和效率不高,成本較高,其市場前景由於atm的衰落而黯淡。最後,從業務發展趨勢看,apon的可用頻寬仍然不夠。以fttc為例,儘管典型主幹下行速率可達622mbit/s,但分路後,實際可分到每個使用者的頻寬將大大減小。

按32路計算,

2每乙個分支的可用頻寬僅剩19.5mbit/s,再按10個使用者共享,則每個使用者僅能分得約2mbit/s的頻寬而

已。顯然,這樣的效能**比是無法滿足網路和業務的發展需要的。

3.3epon

隨著ip的崛起和發展,有人提出了epon的概念,即在與apon類似的結構和g.983的基礎上,設法保留其精華部分——物理層pon,而以乙太網代替atm作為鏈路層協議,構成乙個可以提供更大頻寬、更低成本和更強業務能力的新的結合體——epon。這一思想在乙太網界獲得到了積極響應,在ieee802.

3ah的旗幟下已經形成了epon標準。在日本為了與以前基於100mbit/s的非標準epon區別,將其稱為gepon。

鑑於基於100mbit/s的非標準epon已經消亡,目前epon實際即指gepon,不再專門區分。

epon主要基於ieee802.3ah標準,與傳統點到點乙太網主要不同之處在於採用點到多點通訊方式。其下行方向工作於tdm方式,資料流以變長以太幀方式廣播到onu,每個onu根據以太幀的mac位址,決定取捨。

上行方向工作於tdma方式,來自不同時隙的onu資料流匯聚到公共光纖設施和olt。此外,傳統乙太網工作於連續光傳輸模式,在收發兩個方向都是連續的位元流,因此收端的定時和判決容易實現。而epon的上行位元流是輪流傳送的突發資料報,olt的接收定時恢復、判決門限設定、測距和延時補償比較複雜。

從epon的結構上看,其關鍵優點是極大地簡化了傳統的多層重疊網結構,主要特點有:

●消除了atm和sdh層,從而降低了初始成本和執行成本;●下行業務速率可達1gbit/s,允許支援更多使用者和更高頻寬;●硬體簡單,無須室外電子裝置,使安裝部署工作得以簡化;●可以大量採用乙太網技術成熟的晶元,實現較簡單,成本低;

●改進了電路的靈活指配和業務的提供和重配置能力;●提供了多層安全機制,諸如vlan、閉合使用者群和支援vpn等3

寬頻接入技術作業

寬頻接入 gpon技術 1 pon的產生背景及概念 光纖接入解決了頻寬的侷限性問題。光接入網應用而生。只要在接入網中全部或部分使用光纖的,均屬光接入網,根據光線距使用者的遠近,光接入網的構建可以分為fttc fttb ftth等多利,方式,統稱為fttx。fttx可以有多種技術,其中最被看好 用的最...

FTTH光纖入戶參考方案

目錄一 專案概述 2 二 專案設計內容 2 三 專案設計方案 3 3.1設計原則 3 3.2設計方案 3 3.3設計指標 4 3.4設計特點 4 四 工程施工 5 五 工程預算 5 5.1施工材料費 5 5.2 工程施工費 6 5.3總預算 6 六 附工程圖紙 7 6.棟光纜佈線圖 7 6.內佈線圖...

FTTH光纖入戶裝修小建議

ftth 光纖到戶 數字家庭裝修佈線指南 作為小戶型的住宅,智慧型家居的融入,將給您提供時尚的生活享受,使生活變得更加精彩。在規劃佈線系統時充分考慮預留,可方便以後新增語音 資料 電視 家居 多 等各類智慧型產品。佈線說明 1 電信方會提供的通訊材料有 光纖 佈線到戶 各種網路裝置終端 modem,...