FTTH技術(shù)和其解決方案研究

隨著數(shù)字技術(shù)、光通信技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展以及TCP/IP協(xié)議的廣泛應用，電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和電視網(wǎng)必將相互融合，成為統(tǒng)一在IP之下的能夠同時提供話音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的寬帶多媒體通信網(wǎng)絡(luò)。目前的銅線接入、無線接入、LAN接入方式等都不容易達到這一目標，而對FTTH來說則是輕而易舉。

FTTH不但提供更大的帶寬，而且增強了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境和供電等的要求，簡化了維護和安裝，具有同時傳輸TDM、IP數(shù)據(jù)和視頻廣播業(yè)務(wù)的能力，其中TDM和IP數(shù)據(jù)采用IEEE802.3以太網(wǎng)的格式進行傳輸，輔以電信級的網(wǎng)管系統(tǒng)，足以保證傳輸質(zhì)量，通過使用第三個波長(通常為1550nm)即可實現(xiàn)視頻廣播業(yè)務(wù)傳輸。

(相關(guān)資料圖)

光纖接入技術(shù)實際就是在接入網(wǎng)中全部或部分采用光纖，構(gòu)成光纖用戶環(huán)路(FITL)，或稱光纖接入網(wǎng)(OAN)，實現(xiàn)寬帶接入的一種方案。根據(jù)ONU的位置，光纖接入網(wǎng)分為光纖到桌面(FTTD)、光纖到戶(FTTH)、光纖到路邊(FTTC)、光纖到大樓(FTTB)、光纖到辦公室(FTTO)、光纖到樓層(FTTF)、光纖到小區(qū)(FTTZ)等幾種類型。其中FTTH將是未來寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的最終形式。FTTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)安裝在住宅用戶或企業(yè)用戶處，是FTTx系列中除FTTD外最靠近用戶的光接入網(wǎng)類型。

FTTH光纖回路分類

FTTH的傳輸層分為三類：分別是Duplex(雙纖雙向)回路，Simplex(單纖雙向)回路和Triplex(單纖三向)回路。其中雙纖回路是在OLT端和ONU端之間使用兩路光纖，一路為下行，信號由OLT端到ONU端;另一路為上行，信號由ONU端到OLT端。Simplex單纖回路又稱為Bidirectional，簡稱BIDI，這種方案只使用一條光纖連接OLT端和ONU端，并利用WDM方式，用不同波長的光信號分別傳送上行和下行信號。這種利用WDM方式傳輸?shù)膯卫w回路和Duplex雙纖回路相比可減少一半的光纖使用量，降低ONU用戶端的成本，但是使用單纖方式時在光收發(fā)模塊上要引入分光合光器，結(jié)構(gòu)比使用雙纖方式的光收發(fā)模塊復雜一點。BIDI上行信號選用1260至1360nm波段的激光傳輸，下行則使用1480至1580nm波段。而在雙纖回路中則是上下行都使用1310nm波段傳送信號。

FTTH有媒體轉(zhuǎn)換器(MC)及無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)兩項技術(shù)。MC主要用來取代傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)所使用的銅線，采用點對點(P2P)的網(wǎng)絡(luò)拓撲方式，將100Mbps的服務(wù)通過光纖傳送到用戶家中。PON的架構(gòu)主要是將從光線路終端(OLT)下行的光信號，通過一根光纖經(jīng)由光分路器，將光信號分路傳給各光網(wǎng)絡(luò)終端(ONU/T)，從而大幅減少網(wǎng)絡(luò)機房及設(shè)備維護的成本，節(jié)省了大量光纜等建置成本，因而成為FTTH最新熱門的技術(shù)。FTTH目前共有三種解決方案：點到點的FTTH解決方案、EPON的FTTH解決方案和GPON的FTTH解決方案。

基于P2P的FTTH解決方案

P2P是一種點對點光纖連接的以太網(wǎng)傳送技術(shù)。它也采用WDM技術(shù)實現(xiàn)雙向通信，與EPON比較，它具有技術(shù)實現(xiàn)簡單、價格便宜及少用戶量接入容易的特點。

P2PFTTH網(wǎng)絡(luò)在局端交換機和用戶端設(shè)備之間，通過WDM方式將上下行波長在一根光纖上傳輸，每個用戶只需一根光纖。上行采用1310nm波長，下行采用1550nm波長。通過使用光纖傳輸，將以太網(wǎng)從局端直接延伸到用戶桌面，在提供高帶寬、經(jīng)濟的接入方式的同時，免除了傳統(tǒng)以太網(wǎng)接入方式中樓道交換機供電、維護的困難，避免了因為開通率低造成的投資回收困難，并且開通靈活，安全性高。在P2P解決方案中，用戶可以真正獨享100M帶寬，輕松支持可視電話、視頻點播、遠程醫(yī)療、遠程教育等高寬帶業(yè)務(wù)。在支持高速數(shù)據(jù)應用的同時，可以提供E1接口和POTS接口，使原本需要獨立布線的多種業(yè)務(wù)通過一根光纖全部解決。

基于EPON的FTTH解決方案

EPON采用點到多點結(jié)構(gòu)和無源光纖傳輸方式，下行速率目前可達到10Gb/s，上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。另外，EPON也提供一定的運行維護和管理(OAM)功能。EPON技術(shù)和現(xiàn)有的設(shè)備具有很好的兼容性。新發(fā)展的服務(wù)質(zhì)量(QoS)技術(shù)使以太網(wǎng)對語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的支持成為可能。這些技術(shù)包括全雙工支持、優(yōu)先級和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。

EPON在局端設(shè)備和ODN光耦合器之間采用1根光纖進行連接。經(jīng)過光耦合器分路后最多連接32個用戶。上行采用1310nm波長，下行采用1490nm波長。OLT的PON口所出的光纖通過合波器將1550nm模擬或數(shù)字CATV光信號合波到光纖上，經(jīng)光耦合器分路后，連接ONU。ONU將1550nmCATV信號分離出來，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，還原成為普通電視機可以接收的射頻信號。ONU還將OLT發(fā)來的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過處理，發(fā)到用戶接口。用戶接口可以提供FE和TDM接口，以適應用戶寬帶接入的業(yè)務(wù)需求，并兼容現(xiàn)有運營商TDM業(yè)務(wù)的需求。EPON采用在一根光纖上以WDM技術(shù)實現(xiàn)點對多點雙向通信，具有格式透明、價格便宜等特點，順應了下一代網(wǎng)絡(luò)IP化的發(fā)展趨勢。考慮到未來的“三網(wǎng)合一”將會以IP為核心協(xié)議，因此多數(shù)專家認為EPON是未來實現(xiàn)FTTH的最佳解決方案。

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