光纤接入

光纤接入是指服务器端与用户之间完全以光纤作为传输媒体,主要技术是光波传输技术,是为了满足高速宽带业务以及双向宽带业务的需要。

  光纤接入可以分为有源光接入和无源光接入。光纤用户网的主要技术是光波传输技术。目前光纤传输的复用技术发展相当快,多数已处于实用化。复用技术用得最多的有时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)等。根据光纤深入用户的程度,可分为FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。
 

  光纤接入 - 接入网结构

  接入环路的三种系统结构分别为FTTN、FTTC和FTTH在网络发展过程中,每种结构都有其应用和优势,而目在经济地向全业务问演进过程中,每种结构都是关键的一环。

  FTTN给人们带来的好处是它将光纤进一步推向用户网络。它建立起一个接太平台,能提供话音、高速数据和视频业务给众多的家庭而不需要完全重建接入环路和分配网络。根据需求,可以在光纤节点处增加一个插件,即可提供所需业务。在因业务驱动或网络重建使光纤节点移到路边FTTC或家庭(FTTH)之前,FTTN将叠加于并利用现有的铜线分配网络。

  这种网络结构的基本要求是为了提供宽带或视频业务,节点与住宅的距离应当在4000到5000英尺的范围内。而当今的节点一般的服务距离可达12000英尺。因此,每个服务区需要安装3到5个FTTN节点。

  FTTC或FATH光纤(光纤几乎到家)比FTTN多几个优点。当采用FTTC重建现有网络时,可消除由电缆传输可能带来的误差。它使光纤更深入到用户网络中,这可减少潜在的网络问题的发生和由于现场操作引起的性能恶化。目前FTTC是最健壮和“可部署的”的网络,是将来可演进到FTTH的网络。它同样是新建区和重建区最经济的网络建设方案。

  这种网络结构的一个缺点是需要提供铜线供电系统。一个位于局端的远程供电系统能给50到100个路边光网络单元供电、每个路边节点采用单独的供电单元代价非常高而且在持久停电时不能满足长期业务要求。

  作为提供光纤到家的最终网络形式,FTTH去掉了整个铜线设施:馈线、配线和引入线。对所有的宽带应用,这种结构是最健壮和长久的未来解决方案。它还去掉了铜线所需要的所有维护工作并大大延长了网络寿命。

  网络的连接末端是用户住宅设备。在用户家里,需要一个网络终接设备将带宽和数据流转换成可接收的视频信号(NTSC或PAL制)或数据连接(10兆以太网)。有两种设备可采用非对林数字用户线(ADSL和G.Lite调制解调器(用于数据业务和INTERNET接入)或处理宽带的VDSL住宅同关(用于视频和数据业务)。

  与局端HDT一样住宅网关(RG)设备是家庭内所有业务的接太平台。它提供网络连接以及将所有业务分配给住宅的各个网元。RG设备是所有网络结构(包括FTTNFTTC和FTTH)的网络接口,因此它能适应各种配置的平滑过渡。

  光纤接入 - 主要优点

  (1)容量大。光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8--9个数量级,故所开发的容量大。
  (2)衰减小。光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆每公里衰减要低一个数量级以上。
  (3)体积小,重量轻。同时有利于施工和运输。
  (4)防干扰性能好。光纤不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好。
  (5)节约有色金属。一般通信电缆要耗用大量的铜、铅或铝等有色金属。光纤本身是非金属,光纤通信的发展将为国家节约大量有色金属。

  光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维电缆由一捆光纤组成,简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它的优点和光纤的优点类似,主要有以下几个方面:
 

  (1) 频带较宽。(2) 电磁绝缘性能好。光纤电缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号。(3) 衰减较小。可以说在较长距离和范围内信号是一个常数。(4) 中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本。根据贝尔实验室的测试,当数据的传输速率为 420Mbps 且距离为 119 公里 无中继器时,其误码率为 , 传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几千米就需要接一个中继器。

  光纤接入 - 技术特点

  1.有源光网络

  顾名思义,有源光网络的局端设备(CE) 和远端设备(RE)通过有源光传输设备相连,传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术,但以SDH技术为主。远端设备主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能。局端设备主要完成接口适配、复用和传输功能。此外,局端设备还向网元管理系统提供网管接口。在实际接入网建设中,有源光网络的拓扑结构通常是星形或环形。

  有源光网络具有以下技术特点:

  ◆ 传输容量大,目前用在接入网的SDH传输设备一般提供155Mb/s或622Mb/s的接口,有的甚至提供2.5Gb/S的接口。将来只要有足够业务量需求,传输带宽还可以增加,光纤的传输带宽潜力相对接入网的需求而言几乎是无限的。

  ◆ 传输距离远,在不加中继设备的情况下,传输距离可达70~80公里。

  ◆ 用户信息隔离度好。有源光网络的网络拓扑结构无论是星形还是环形,从逻辑上看,用户信息的传输方式都是点到点方式。

  ◆ 技术成熟,无论是SDH设备还是PDH设备,均已在以太网中大量使用。

  由于SDH/PDH技术在骨干传输网中大量使用,有源光接入设备的成本已大大下降,但在接入网中与其他接入技术相比,成本还是比较高。

  2.ATM无源光网络(ATM-PON

  ATM-PON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。它综合了ATM技术和无源光网络技术,可以提供现有的从窄带到宽带等各种业务。ATM-PON由OLTONU/ONT和无源光分路器组成。其中,Splitter是光分路器,它根据光的发送方向,将进来的光信号分路并分配到多条光纤上,或是组合到一条光纤上。ONU/ONT主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能;OLT主要完成接口适配、复用和传输功能。此外,OLT还向网元管理系统提供网管接口。

  ODN(光配线网)中光分路器的工作方式是无源的,这就是无源光网络中“无源”一词的来历。但ONU和OLT还是工作在有源方式下,即需要外接电源才能正常工作。所以,采用无源光网络接入技术并不是所有设备都工作在不需要外接馈电的条件下,只是ODN部分没有有源器件。
3. 窄带无源光网络(窄带PON)

  窄带PON的网络拓扑结构与ATM-PON一样,它与ATM-PON存在以下主要区别:

  ◆ ATM-PON是宽带接入技术,可以给用户提供大于2Mb/s的接入速率;窄带PON是窄带接入技术,只支持窄带业务,给用户提供的接入速率最大为2Mb/s。

  ◆ 窄带PON的线路速率远小于ATM-PON。其线路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之间。

  ◆ 窄带PON的传输采用电路方式,而ATM-PON采用分组方式(ATM信元)。

  ◆ 窄带PON的网络侧接口一般为V5接口,用户侧接口为现有各种窄带业务接口;ATM-PON网络侧接口一般为ATM接口,用户侧接口包括各种宽窄带业务接口。

  ◆ 窄带PON的标准化程度不如ATM-PON。窄带PON是先有产品,后有标准;ATM-PON是产品和标准几乎同时出来。

  除以上几点区别外,窄带PON的其他特点与ATM-PON相同。窄带PON的设备价格近年来下降很快,已经接近目前窄带接入中广泛应用的IDLC(综合数字环路载波)的价格。