浅析FTTX的应用

　　随着人们对信息的需求不断增大和人与人之间信息沟通的方式的改变，信息的沟通已从单一的电话业务向多种数据业务的全业务综合通信信息网方向发展，同时计算机局域网和英特网的普及造成数据业务的增长远高于语音业务，目前，中国电信网络已经实现了基于光纤传输和交换的骨干网，而在荆州海事局辖区范围内，荆州通信信息中心上至重庆，下至上海拥有2.5G传输容量的SDH骨干传输网，在沙市、江陵、公安、石首的海事处和执法大队已经实现光纤接入办公专网，不断增加的数据业务对通信业务网特别是城域网和接入网的接入能力也提出了强有力的挑战。

　　一、FTTx划分

　　FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端OLT、用户端设备为光网络单元ONU或光网络终端ONT。根据光纤到用户的距离来分类，可分成光纤到交换箱(Fiber To The Cabinet; FTTCab)、光纤到路边(Fiber To The Curb; FTTC)、光纤到大楼(Fiber To The Building; FTTB)及光纤到户(Fiber To The Home; FTTH)等4种服务形态，上述服务可统称FTTx。

　　(一)、FTTC 。FTTC为目前最主要的服务形式，主要是为住宅区的用户作服务，将光网络单元设备放置于路边机箱，利用光网络单元出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。

　　(二)、FTTB 。FTTB依服务对象区分有两种，一种是公寓大厦的用户服务，另一种是商业大楼的公司服务，两种皆将网络单元设置在大楼的地下室配线箱处，只是公寓大厦的光网络单元是FTTC的延伸，而商业大楼是为了中大型企业单位，必须提高传输的速率，以提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。

　　(三)、FTTH。至于FTTH，ITU认为从光纤端头的光电转换器到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等，提供更多的商机。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景，荆州海事局各个海事处与执法站点已全面实现此种接入方式。

　　(四)、FTTP。FTTP(fiber to the premise，光纤到用户所在地)，FTTP将光缆一直扩展到家庭或企业。由于光纤可提供比最后一公里使用的双绞线或同轴电缆更多的带宽，因此运营商利用它来提供语音、视频和数据服务。FTTP具有25M到50Mbps或更高的速度，相比之下，其他类型的宽带服务的最大速度约为5M到6Mbps,此外FTTP还支持全对称服务。

　　(五)、FTTZ。FTTZ(Fiber To The Zone)，是指光纤到小区。FTTx技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备。

　　二、FTTx技术分类

　　光纤连接光网络单元主要有两种方式，一种是点对点形式拓扑(Point to Point; P2P)，从中心局到每个用户都用一根光纤;另外一种是使用点对多点形式拓扑方式(Point to Multi-Point; P2MP)的无源光网络(Passive Optical Network; PON)。对于具有N个终端用户的距离为M km的无保护FTTx系统，如果采用点到点的方案，需要2N个光收发器和NM km的光纤。但如果采用点到多点的方案，则需要N十1个光收发器、一个或多个(视N的大小)光分路器、和大约M km的光纤，在这一点上，采用点到多点的方案，大大地降低了光收发器的数量和光纤用量，并降低了中心局所需的机架空间，有着明显的成本优势。

　　(一)、点到点的FTTx解决方案。点对点直接光纤连接具有容易管理、没有复杂的上行同步技术和终端自动识别等优点。另外上行的全部带宽可被一个终端所用，这非常有利于带宽的扩展。但是这些优点并不能抵消它在器件和光纤成本方面的劣势。

　　Ethernet + Media Converter就是一种过渡性的点对点FTTH方案，此种方案使用媒体转换器(Media Converter;MC)方式将电信号转换成光信号进行长距离的传输。其中媒体转换器是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本低廉。这种方案的好处是对于已有的电的Ethernet设备只需要加上媒体转换器即可。对于目前已经普及的100 Mbps Ethernet网络而言，100 Mbps的速率也可满足接入网的需求，不必更换支持光纤传输的网卡，只需要加上媒体转换器，这样用户可以减少升级的成本，是点对点FTTH方案过渡期间网络的解决方案。由于其技术架构相当简单、便宜并直接结合以太网络而一度成为日本FTTH的主流，但在2004 OFC会议中，NTT宣称将从现在起日本FTTH标案将采取点对多点架构的PON网络模式，势必将影响媒体转换器的未来。

　　(二)、点到多点的FTTx解决方案 。在光接人网中，如果光配线网(ODN)全部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是PON。PON的架构主要是将从光纤线路终端设备OLT下行的光信号，通过一根光纤经由无源器件Splitter(光分路器)，将光信号分路广播给各用户终端设备ONU/T，这样就大幅减少网络机房及设备维护的成本，更节省了大量光缆资源等建置成本，PON因而成为FTTH最新热门技术。PON技术始于20世纪80年代初，目前市场上的PON产品按照其采用的技术，主要分为APON/BPON(ATM PON/宽带PON)、EPON(以太网PON)和GPON(千兆比特PON)，其中，GPON是最新标准化和产品化的技术。

　　(三)、PON接入网技术。PON作为一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，也就是在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。

　　随着宽带应用越来越多，尤其是视频和端到端应用的兴起，人们对带宽的需求越来越强烈。在北美，每个用户的带宽需求在5年内将达到20～50Mb/s，而在10年内将达到70Mb/s。在如此高的带宽需求下，传统的技术将无法胜任，而PON技术却可以大显身手。

　　三、光纤回路分类

　　FTTx在传输层的设计中分为三类，分别是Duplex双纤双向回路，Simplex单纤双向回路和Triplex单纤三向回路。其中双纤回路是在OLT端和ONU端之间使用两路光纤连接，一路为下行，信号由OLT端到ONU端;另一路为上行，信号由ONU端到OLT端。Simplex单纤回路又称为Bidirectional，简称BIDI，这种方案只使用一条光纤连接OLT端和ONU端，并利用波分复用方式，以不同波长的光信号分别传送上行和下行的信号。这种利用波分复用方式传输的单纤回路和Duplex双纤回路相比可减少一半的光纤使用量，可以降低ONU用户端的成本，但是使用单纤方式时在光收发模块上要引入分光合光单元，架构比使用双纤方式的光收发模块复杂一点。BIDI上行信号选用1260至1360 nm波段的激光传输，下行则使用1480至1580 nm波段，而在双纤回路中则是上下行都使用1310 nm波段传送信号。

　　四、总结

　　从全球发展来看，中国的光纤光缆需求将长期维持高位，中国、欧美以及部分发展中国家，接入网尤其是FTTx将是主要的建设热点，带来主要需求，发展中国家基础建设和发展经济需要，开始规模建设通信网络，在未来几年内通信建设投入将开始出现增长，全面推进光纤入户的发展。

　　参考文献：

　　[1] 2009 年FTTH 发展高峰论坛

　　[2] 中国电信光纤到户(FTTH)工程设计规范

　　[3] 孙罡.《FTTX光接入技术》2008.10

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文章名称： 浅析FTTX的应用

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