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光纖到戶(FTTH)原理
隨著銅纜(lan)價(jia)格的不(bu)斷上漲,光纜(lan)成本的不(bu)斷降低(di),能(neng)提供帶寬大大高于金屬線接入的光纖(xian)到戶(FTTH)正(zheng)成為今(jin)年(nian)ISP(寬帶運(yun)營(ying)商)推廣的重點(dian),高速寬帶在近期(qi)走進普通百姓家將(jiang)不(bu)再是(shi)夢。
一、全面看清光纖到戶(FTTH)
光纖通信(FTTx)一(yi)直以(yi)來(lai)都被看做是繼DSL寬(kuan)帶接入方式(shi)之后最具市(shi)場前(qian)景的(de)寬(kuan)帶接入方式(shi),與常(chang)見(jian)的(de)雙絞線通信不(bu)同,其(qi)具有工作頻率更(geng)高(gao),容量更(geng)大(可以(yi)根據用戶需要(yao)升級(ji)到10-100Mbps的(de)獨享(xiang)帶寬(kuan)),衰減更(geng)小,不(bu)受強電(dian)干擾,抗電(dian)磁脈沖能(neng)力較強,保(bao)密性好(hao)等特(te)點。
光纖(xian)(xian)寬(kuan)帶(dai)通信(FTTx)包含(han)多種接入形式(shi),如常見的FTTP(光纖(xian)(xian)到駐地,Fiber To The Premise)、FTTB(光纖(xian)(xian)到大(da)樓,Fiber To The Building)、FTTC(光纖(xian)(xian)到路邊,Fiber To The Curb)、FTTN(光纖(xian)(xian)到鄰(lin)里(li),Fiber To The Neighborhood)、FTTZ(光纖(xian)(xian)到小區,Fiber To The Zone)、FTTO(光纖(xian)(xian)到辦公室,Fiber To The Office)、FTTH(光纖(xian)(xian)到戶或光纖(xian)(xian)到家庭(ting),Fiber To The Home)等。
光纖到戶(FTTH)是(shi)光纖直接進入(ru)家庭的最(zui)佳選擇
而對于(yu)眾多的(de)(de)家庭用(yong)戶來說(shuo),FTTH是最佳的(de)(de)選擇,該形(xing)式(shi)(shi)可將光(guang)纖(xian)及光(guang)網絡(luo)單元(ONU)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)到(dao)家庭,是各(ge)種(zhong)光(guang)纖(xian)寬帶(dai)接(jie)入中(zhong)除(chu)FTTD(光(guang)纖(xian)到(dao)桌面,Fiber To The Desk)外最貼近用(yong)戶的(de)(de)光(guang)纖(xian)接(jie)入形(xing)式(shi)(shi)。而隨(sui)著光(guang)纖(xian)寬帶(dai)接(jie)入形(xing)式(shi)(shi)上(shang)的(de)(de)廣義化(hua),需要說(shuo)明的(de)(de)是,目前的(de)(de)FTTH寬帶(dai)接(jie)入已(yi)不單純指(zhi)光(guang)纖(xian)到(dao)家庭,已(yi)泛(fan)指(zhi)FTTO、FTTD、FTTN等各(ge)種(zhong)光(guang)纖(xian)到(dao)戶的(de)(de)接(jie)入形(xing)式(shi)(shi)。
除此(ci)而外,讀者在對FTTH的(de)理(li)解上,要注意與目前常見的(de)“FTTx+LAN(光(guang)纖+局域網(wang))”寬(kuan)帶接入(ru)方(fang)(fang)案(an)進行區別。FTTx+LAN是一種(zhong)(zhong)利用光(guang)纖+5類(lei)雙絞(jiao)線(xian)方(fang)(fang)式實現“100Mbps到(dao)小區或大樓、1-10Mbps到(dao)家庭”的(de)寬(kuan)帶接入(ru)方(fang)(fang)案(an)——小區內(nei)的(de)交換(huan)機(ji)和局端交換(huan)機(ji)與光(guang)網(wang)絡(luo)單元(ONU)相連,小區內(nei)采(cai)用5類(lei)雙絞(jiao)線(xian)綜合布線(xian),用戶(hu)上網(wang)速率可(ke)達1-10Mbps。與FTTH這種(zhong)(zhong)單家獨(du)戶(hu)獨(du)享帶寬(kuan)的(de)方(fang)(fang)案(an)不同,FTTx+LAN的(de)帶寬(kuan)是由多家用戶(hu)或家庭共享的(de),當共享用戶(hu)較多時(shi),其寬(kuan)帶帶寬(kuan)或網(wang)速就很(hen)難得到(dao)保障。
二、光纖到戶(FTTH)技術標準
目(mu)前(qian)(qian)看來,帶寬獨享的ADSL2+FTTH已成寬帶未(wei)來發展(zhan)的主流趨勢。在FTTH的技術(shu)上,在APON(ATMPON)之后,目(mu)前(qian)(qian)有由ITU/FSAN制定(ding)的GPON(GigabitPON)標(biao)準(zhun),和由IEEE802.3ah工作組(zu)制定(ding)的EPON(EthernetPON)兩(liang)大標(biao)準(zhun)在競爭。
GPON技術是基(ji)于ITU-TG.984.x標(biao)準(zhun)的新一代(dai)寬(kuan)(kuan)帶(dai)無(wu)源光(guang)綜(zong)合接入標(biao)準(zhun),可用帶(dai)寬(kuan)(kuan)約為(wei)1111Mbit/s,雖然(ran)技術實(shi)現(xian)復雜,但具(ju)有高(gao)帶(dai)寬(kuan)(kuan)、高(gao)效率、大覆(fu)蓋范圍(wei)、用戶接口(kou)豐富等優點,被(bei)一些(xie)歐美運營商視為(wei)實(shi)現(xian)接入網業務(wu)寬(kuan)(kuan)帶(dai)化的較理想技術。
EPON方案具備良(liang)好(hao)的擴展(zhan)性,可(ke)實現多種光纖入戶方式
EPON(以(yi)太(tai)(tai)無源光網絡)也是一(yi)種新型的(de)光纖接(jie)入(ru)網技(ji)術,有(you)效上行傳輸總帶寬(kuan)為(wei)1000Mbit/s,采用點(dian)到多點(dian)結(jie)構、無源光纖傳輸,可在(zai)以(yi)太(tai)(tai)網之上提供(gong)多種業(ye)務,綜合(he)了PON技(ji)術和以(yi)太(tai)(tai)網技(ji)術的(de)優點(dian),具(ju)備低成本(ben)、高帶寬(kuan)、擴展性(xing)強、與現有(you)以(yi)太(tai)(tai)網有(you)良好兼容性(xing)、方便管理(li)等特點(dian),在(zai)亞洲地區,如我(wo)國(guo)及日本(ben)等地使用較廣。
而無(wu)論(lun)哪種PON光(guang)纖(xian)系統都(dou)由(you)(you)OLT(Optical Line Terminal,光(guang)線(xian)路終(zhong)端)、POS(Passive optical splitter,無(wu)源光(guang)分路器(qi)/耦合(he)器(qi)POS)、ONU(Optical Network Unit,光(guang)網(wang)(wang)絡單元)三大部分及其網(wang)(wang)管(guan)系統組成。并且這些(xie)部分在安裝(zhuang)(zhuang)時都(dou)是由(you)(you)ISP安裝(zhuang)(zhuang)人員進(jin)行布(bu)設的,家(jia)庭用戶自(zi)身(shen)一般沒(mei)條件自(zi)行對其進(jin)行架設。
三、光纖到戶(FTTH)布設方案
在(zai)(zai)(zai)(zai)具體功(gong)能上,OLT放(fang)置(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)ISP中心局端(duan),負責控制信(xin)道的(de)連(lian)接、管(guan)理及(ji)維護(hu)。OLT與ONU之間的(de)最大傳(chuan)輸距(ju)離可(ke)(ke)達10-20km以上,OLT有一(yi)(yi)套測距(ju)功(gong)能來測試(shi)每一(yi)(yi)個ONU與OLT之間的(de)邏輯距(ju)離,并據此來指揮ONU調整其(qi)信(xin)號(hao)發(fa)送延時(shi),使不同距(ju)離的(de)ONU所發(fa)送的(de)信(xin)號(hao)能在(zai)(zai)(zai)(zai)OLT處準(zhun)確(que)地復用在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)起。OLT設(she)備一(yi)(yi)般還具備帶(dai)寬分配功(gong)能,可(ke)(ke)根據ONU的(de)需要,由OLT分配具體帶(dai)寬。并且,OLT設(she)備具備點對多(duo)點的(de)集(ji)線器特(te)性,一(yi)(yi)個OLT下面可(ke)(ke)帶(dai)32個ONU(并且后續可(ke)(ke)擴展),每個OLT下面的(de)所有ONU通過(guo)時(shi)分復用共享1G帶(dai)寬,即每個ONU可(ke)(ke)以提(ti)供上下行最大為1Gbps的(de)帶(dai)寬。
POS無源光(guang)纖(xian)分支器(qi),即分光(guang)器(qi)或分路(lu)器(qi),則是一(yi)個連接(jie)OLT和(he)ONU的(de)無源設備,它的(de)功能是將輸入(下(xia)行)光(guang)學信號(hao)分發給多個輸出端口,使(shi)多個用(yong)(yong)戶能夠(gou)共用(yong)(yong)一(yi)條光(guang)纖(xian),從而共享帶寬;在上行方向,將多個ONU光(guang)學信號(hao)時分復(fu)用(yong)(yong)到一(yi)條光(guang)纖(xian)中。
ONU一般具備1-32個百兆口,可(ke)連接各種網絡(luo)終端
ONU則是(shi)在(zai)用戶(hu)端(duan)用來(lai)接(jie)(jie)入最終用戶(hu)或者樓道交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機的(de)設備(bei)(bei),其使用單根光(guang)纖通過無源分光(guang)器可將多(duo)個ONU的(de)數據(ju)時(shi)分復用到(dao)一個OLT端(duan)口(kou)。由于采用點(dian)對多(duo)點(dian)的(de)樹形拓撲結(jie)構,減少了(le)匯(hui)聚設備(bei)(bei)的(de)投入,網絡層(ceng)次(ci)也更加(jia)清晰。大多(duo)數ONU設備(bei)(bei)本身具備(bei)(bei)一定的(de)交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機功能,其上行(xing)接(jie)(jie)口(kou)為(wei)PON接(jie)(jie)口(kou),通過無源分光(guang)器連(lian)接(jie)(jie)到(dao)OLT設備(bei)(bei)的(de)接(jie)(jie)口(kou)板上,下行(xing)通過1-32個百兆(zhao)乃至千兆(zhao)的(de)RJ45端(duan)口(kou),連(lian)接(jie)(jie)不(bu)同(tong)的(de)數據(ju)設備(bei)(bei),如交(jiao)(jiao)(jiao)換(huan)(huan)機、寬帶路由器、電腦、IP電話、機頂盒等,實現點(dian)到(dao)多(duo)點(dian)的(de)快速部署(shu)。
四(si)、家庭中如何組網(wang)
一(yi)般FTTH到戶端的(de)ONU設備,大(da)多(duo)會至少提供(gong)4個百兆RJ45接(jie)口,對于(yu)家有(you)(you)四(si)臺內使(shi)用(yong)(yong)有(you)(you)線網卡連接(jie)的(de)電(dian)腦的(de)用(yong)(yong)戶,其已能滿足家庭中(zhong)多(duo)機(ji)共(gong)享上網的(de)需求。除(chu)此而外(wai),對于(yu)使(shi)用(yong)(yong)動態IP的(de)FTTH網絡,用(yong)(yong)戶還可根(gen)據需要自行下接(jie)交換機(ji)或無線AP進行有(you)(you)線及無線網絡的(de)擴展。
目前的寬帶路由器能完美的支持光纖到戶(FTTH)接入方案
而對于使(shi)用固定IP只提供(gong)(gong)了一(yi)個百兆(zhao)RJ45接(jie)口的FTTH終端,則可通過(guo)寬帶(dai)路(lu)由(you)器或無線路(lu)由(you)器進(jin)行擴展。在(zai)設置(zhi)時,只需在(zai)路(lu)由(you)器的WEB設置(zhi)界面(mian)(mian)中(zhong),找到“WAN口”選(xuan)項,將(jiang)WAN口連接(jie)類(lei)型選(xuan)為(wei)“靜態IP”方式(shi),然后,在(zai)下面(mian)(mian)的界面(mian)(mian)中(zhong)輸入(ru)ISP提供(gong)(gong)的IP地址(zhi)、子網(wang)掩碼、網(wang)關和DNS地址(zhi)即可。
此外,對于已購寬帶路由器或無線路由器的用戶,要在光纖到戶(FTTH)網絡(luo)中(zhong)將(jiang)(jiang)其(qi)做為交(jiao)換機或(huo)無線(xian)AP使(shi)用,在(zai)設(she)(she)置(zhi)(zhi)時需注意(yi)以下(xia)幾(ji)點(dian):要將(jiang)(jiang)線(xian)路由(you)(you)器(qi)設(she)(she)置(zhi)(zhi)為交(jiao)換機或(huo)無線(xian)AP來使(shi)用,需將(jiang)(jiang)來自(zi)ONU設(she)(she)備的(de)雙絞線(xian)插頭直接插在(zai)路由(you)(you)器(qi)LAN口(kou)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)一個接口(kou);在(zai)路由(you)(you)器(qi)的(de)管理頁面(mian)中(zhong),將(jiang)(jiang)默(mo)認打開的(de)DHCP服務器(qi)功(gong)能關閉;將(jiang)(jiang)路由(you)(you)器(qi)的(de)IP地址和(he)采(cai)用動態IP的(de)ONU設(she)(she)備設(she)(she)為同一網段(duan)。
由于光纖接入可提供無限量帶寬,光纖到戶(FTTH)被(bei)稱為寬帶時(shi)代(dai)的(de)(de)(de)“王者”,是寬帶發展的(de)(de)(de)終極(ji)目標(biao)。光纖(xian)到(dao)戶后,用戶的(de)(de)(de)上網(wang)速度可再一(yi)次大幅提升(sheng),下(xia)載一(yi)部(bu)500MB的(de)(de)(de)DVD電影最快(kuai)只需要數(shu)秒鐘的(de)(de)(de)時(shi)間,比現(xian)在(zai)ADSL方(fang)案快(kuai)數(shu)十倍。而隨著(zhu)FTTH架設成本(ben)的(de)(de)(de)不(bu)斷降低,光纖(xian)到(dao)戶正從夢想走向現(xian)實。