光纖接入

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更新時間: 2013-09-04

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光纖接入是指伺服器端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體,主要技術是光波傳輸技術,是為了滿足高速寬頻業務以及雙向寬頻業務的需要。光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。

光纖接入光纖接入--網卡

隨著INTERNET技術的迅猛發展,通過光纖接入互聯網技術已經成熟。光纖接入是指伺服器端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體,主要技術是光波傳輸技術,是為了滿足高速寬頻業務以及雙向寬頻業務的需要。光纖接入網又可劃分為無源光網路(PON)和有源光網路(AON),其中無源光網路發展更快些。在實現寬頻接入的各種技術手段中,光纖接入網是最能適應未來發展的解決方案,特別是ATM無源光網路(ATM-PON)幾乎是綜合寬頻接入的一種經濟有效的方式。在國外,美國南方貝爾、法國電信、英國電信、CNET、日本NTT、德國電信、KPN、SwissCom、SBC、TelecomItaliaCSELT等國際機構在全業務接入網的研究方面已經取得了階段性成果,均已作出基於ITU-TG.983建議的系統級APON實驗或商用產品。

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光纖接入 -簡介
光纖接入光纖接入--路由

光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網的主要技術是光波傳輸技術。目前光纖傳輸的復用技術發展相當快,多數已處於實用化。復用技術用得最多的有時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、碼分復用(CDM)等。根據光纖深入用戶的程度,可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。

光纖通信不同於有線電通信,後者是利用金屬媒體傳輸信號,光纖通信則是利用透明的光纖傳輸光波。雖然光和電都是電磁波,但頻率範圍相差很大。一般通信電纜最高使用頻率約為9~24兆赫(10Hz),光纖工作頻率在10~10Hz之間。

光纖接入 -接入網結構
光纖接入光纖接入

接入環路的三種系統結構分別為FTTN、FTTC和FTTH在網路發展過程中,每種結構都有其應用和優勢,而目在經濟地向全業務問演進過程中,每種結構都是關鍵的一環。

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FTTN給人們帶來的好處是它將光纖進一步推向用戶網路。它建立起一個接太平台,能提供話音、高速數據和視頻業務給眾多的家庭而不需要完全重建接入環路和分配網路。根據需求,可以在光纖節點處增加一個插件,即可提供所需業務。在因業務驅動或網路重建使光纖節點移到路邊FTTC或家庭(FTTH)之前,FTTN將疊加於並利用現有的銅線分配網路。

這種網路結構的基本要求是為了提供寬頻或視頻業務,節點與住宅的距離應當在4000到5000英尺的範圍內。而當今的節點一般的服務距離可達12000英尺。因此,每個服務區需要安裝3到5個FTTN節點。

FTTC或FATH光纖(光纖幾乎到家)比FTTN多幾個優點。當採用FTTC重建現有網路時,可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用戶網路中,這可減少潛在的網路問題的發生和由於現場操作引起的性能惡化。目前FTTC是最健壯和「可部署的」的網路,是將來可演進到FTTH的網路。它同樣是新建區和重建區最經濟的網路建設方案。

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光纖接入光纖接入

這種網路結構的一個缺點是需要提供銅線供電系統。一個位於局端的遠程供電系統能給50到100個路邊光網路單元供電、每個路邊節點採用單獨的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業務要求。

作為提供光纖到家的最終網路形式,FTTH去掉了整個銅線設施:饋線、配線和引入線。對所有的寬頻應用,這種結構是最健壯和長久的未來解決方案。它還去掉了銅線所需要的所有維護工作並大大延長了網路壽命。

網路的連接末端是用戶住宅設備。在用戶家裡,需要一個網路終接設備將帶寬和數據流轉換成可接收的視頻信號(NTSC或PAL制)或數據連接(10兆乙太網)。有兩種設備可採用非對林數字用戶線(ADSL和G.Lite數據機(用於數據業務和INTERNET接入)或處理寬頻的VDSL住宅同關(用於視頻和數據業務)。

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與局端HDT一樣住宅網關(RG)設備是家庭內所有業務的接太平台。它提供網路連接以及將所有業務分配給住宅的各個網元。RG設備是所有網路結構(包括FTTNFTTC和FTTH)的網路介面,因此它能適應各種配置的平滑過渡。

光纖接入 -接入策略

無論網路結構是FTTN、FTTC還是FTTH,不管實際應用如何,光纖都是一個成功的網路的關鍵。為了在一個競爭激烈的市場中爭奪新的客戶並保持現有客戶,提供新業務並贏得新利潤有必要部署全業務網路。

電話公司通過採用光纖策略快速提供機頻和數據業務而獲利不少。可以制定具有低成本高效益的過渡計劃以贏得寬頻用戶,創造利潤並優化客戶群。

光纖接入方式:ADSL接入方式,HOMEPNA接入方式.

1.光纖 五類纜接入方式(FTTx LAN)

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以"千兆到小區、百兆到大樓、十兆到用戶"為實現基礎的光纖 五類纜接入方式尤其適合中國國情。它主要適用於用戶相對集中的住宅小區、企事業單位和大專院校。FTTX是光纖傳輸到(路邊、小區、大樓-),LAN為區域網。主要對住宅小區、高級寫字樓及大專院校教師和學生宿舍等有寬頻上網需求的用戶進行綜合布線,個人用戶或企業單位就可通過連接到用戶計算機內乙太網卡的5類網線實現高速上網和高速互聯。

2.光纖直接接入方式

是為有獨享光纖高速上網需求的大企事業單位或集團用戶提供的,傳輸帶寬2M-155M不等。

業務特點:可根據用戶群體對不同速率的需求,實現高速上網或企業區域網間的高速互聯。同時由於光纖接入方式的上傳和下傳都有很高的帶寬,尤其適合開展遠程教學、遠程醫療、視頻會議等對外信息發布量較大的網上應用。

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適合的用戶群體:居住在已經或便於進行綜合布線的住宅、小區和寫字樓的較集中的用戶;有獨享光纖需求的大企事業單位或集團用戶.在使用光纜互聯多個小型機的應用中,必須考慮光纖的單向特性,如果要進行雙向通信,那麼就應使用雙股光纖。由於要對不同頻率的光進行多路傳輸和多路選擇,因此在通信器件市場上又出現了光學多路轉換器。在普通計算機網路中安裝光纜是從用戶設備開始的。因為光纜只能單向傳輸。為了實現雙向通信,光纜就必需成對出現,一個用於輸入,一個用於輸出。光纜兩端接光學介面器。安裝光纜需格外謹慎。連接每條光纜時都要磨光端頭,通過電燒烤或化學環氯工藝與光學介面連在一起,確保光通道不被阻塞。光纖不能拉得太緊,也不能形成直角。

光纖接入 -乙太網接入
光纖接入光纖接入結構

近一時期,服務提供商一直在兜售高密度光纖骨幹網,企業用戶也在等待這類高速服務的提交。儘管保證提供海量可用帶寬的高密度光纖網已經建成,但對網路服務的需求卻被封閉在基於時分復用(TDM)的本地環路接入技術的框框之內。對帶寬需求不斷變化的企業用戶由於為增加一條T-1線路需要等待數周或因升級到T-3線路而等上幾個月而感到不滿。

一種非常具有發展前景的解決方案將使現在正在部署的光纖帶寬,能夠利用軟體來取代穿過僵化的TDM基礎設施的硬連線網路接入來配置多種服務,並且每種服務可以具有不同的服務水平以及軟體命令遠程調節的速度保證。這類以滿足對多種服務額外帶寬需要為目標的軟體可調服務,只需幾天而不是數周的時間,並且無需高昂的工程費用或現場升級就可以完成配置,在需要時可以立即精確地提供所需帶寬容量。

乙太網可以實現這一目標。乙太網非常適於從光纖網路提交軟體可調節的帶寬,它具有普遍的可用性並且價格低廉,可以很容易達到1Gbps的速度,並且不久可以達到10Gbps的速度。如果目前連接到家門口的光纖支持乙太網技術的話,一條連接線路可以達到從每秒64K到數千兆位的任何速度,並可以用於訪問所有的廣域網服務。

如此靈活提供的服務代表著目前DSL和基於有線電纜寬頻服務之後的下一個高速技術,它們將使企業用戶最終可以利用傳輸基礎設施核心中的光纖部署。

提交基於乙太網的服務所需的條件是智能的光纖接入平台,這種平台使服務提供商可以從傳統的基於TDM的服務遷移到優化的數據包服務,並使用戶可以在提供帶寬保證的多服務光纖連接上傳送如IP語音這類多服務、廣域傳輸流。

  

光纖接入 -主要優點
光纖接入光纖接入--電纜

⑴ 容量大。光纖工作頻率比目前電纜使用的工作頻率高出8--9個數量級,故所開發的容量大。
⑵ 衰減小。光纖每公里衰減比目前容量最大的通信同軸電纜每公里衰減要低一個數量級以上。
⑶ 體積小,重量輕。同時有利於施工和運輸。
⑷ 防干擾性能好。光纖不受強電干擾、電氣信號干擾和雷電干擾,抗電磁脈衝能力也很強,保密性好。
⑸ 節約有色金屬。一般通信電纜要耗用大量的銅、鉛或鋁等有色金屬。光纖本身是非金屬,光纖通信的發展將為國家節約大量有色金屬。

光導纖維是一種傳輸光束的細微而柔韌的媒質。光導纖維電纜由一捆光纖組成 , 簡稱為光纜。光纜是數據傳輸中最有效的一種傳輸介質,它的優點和光纖的優點類似,主要有以下幾個方面:
(1) 頻帶較寬。

(2) 電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸的是光束,由於光束不受外界電磁干擾與影響,而且本身也不向外輻射信號,因此它適用於長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當然,抽頭困難是它固有的難題,因為割開的光纜需要再生和重發信號。

(3) 衰減較小。可以說在較長距離和範圍內信號是一個常數。

(4) 中繼器的間隔較大,因此可以減少整個通道中繼器的數目,可降低成本。根據貝爾實驗室的測試,當數據的傳輸速率為 420Mbps 且距離為 119 公里 無中繼器時,其誤碼率為 , 傳輸質量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。

光纖接入 -技術特點
光纖接入光纖接入--接入設備

1.有源光網路

顧名思義,有源光網路的局端設備(CE) 和遠端設備(RE)通過有源光傳輸設備相連,傳輸技術是骨幹網中已大量採用的SDH和PDH技術,但以SDH技術為主。遠端設備主要完成業務的收集、介面適配、復用和傳輸功能。局端設備主要完成介面適配、復用和傳輸功能。此外,局端設備還向網元管理系統提供網管介面。在實際接入網建設中,有源光網路的拓撲結構通常是星形或環形。

有源光網路具有以下技術特點:

◆ 傳輸容量大,目前用在接入網的SDH傳輸設備一般提供155Mb/s或622Mb/s的介面,有的甚至提供2.5Gb/S的介面。將來只要有足夠業務量需求,傳輸帶寬還可以增加,光纖的傳輸帶寬潛力相對接入網的需求而言幾乎是無限的。

◆ 傳輸距離遠,在不加中繼設備的情況下,傳輸距離可達70~80公里。

◆ 用戶信息隔離度好。有源光網路的網路拓撲結構無論是星形還是環形,從邏輯上看,用戶信息的傳輸方式都是點到點方式。

◆ 技術成熟,無論是SDH設備還是PDH設備,均已在乙太網中大量使用。

由於SDH/PDH技術在骨幹傳輸網中大量使用,有源光接入設備的成本已大大下降,但在接入網中與其他接入技術相比,成本還是比較高。

2.ATM無源光網路(ATM-PON)

ATM-PON最重要的特點就是其無源點到多點式的網路結構。它綜合了ATM技術和無源光網路技術,可以提供現有的從窄帶到寬頻等各種業務。ATM-PON由OLT、ONU/ONT和無源光分路器組成。其中,Splitter是光分路器,它根據光的發送方向,將進來的光信號分路並分配到多條光纖上,或是組合到一條光纖上。ONU/ONT主要完成業務的收集、介面適配、復用和傳輸功能;OLT主要完成介面適配、復用和傳輸功能。此外,OLT還向網元管理系統提供網管介面。

ODN(光配線網)中光分路器的工作方式是無源的,這就是無源光網路中「無源」一詞的來歷。但ONU和OLT還是工作在有源方式下,即需要外接電源才能正常工作。所以,採用無源光網路接入技術並不是所有設備都工作在不需要外接饋電的條件下,只是ODN部分沒有有源器件。
3. 窄帶無源光網路(窄帶PON)

窄帶PON的網路拓撲結構與ATM-PON一樣,它與ATM-PON存在以下主要區別:

◆ ATM-PON是寬頻接入技術,可以給用戶提供大於2Mb/s的接入速率;窄帶PON是窄帶接入技術,只支持窄帶業務,給用戶提供的接入速率最大為2Mb/s。

◆ 窄帶PON的線路速率遠小於ATM-PON。其線路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之間。

◆ 窄帶PON的傳輸採用電路方式,而ATM-PON採用分組方式(ATM信元)。

◆ 窄帶PON的網路側介面一般為V5介面,用戶側介面為現有各種窄帶業務介面;ATM-PON網路側介面一般為ATM介面,用戶側介面包括各種寬窄帶業務介面。

◆ 窄帶PON的標準化程度不如ATM-PON。窄帶PON是先有產品,後有標準;ATM-PON是產品和標準幾乎同時出來。

除以上幾點區別外,窄帶PON的其他特點與ATM-PON相同。窄帶PON的設備價格近年來下降很快,已經接近目前窄帶接入中廣泛應用的IDLC(綜合數字環路載波)的價格。

 

 


用戶分類與業務

  根據業務需求對象即用戶類型的不同,將光纖接入用戶類型大致分為以下七類:政府機關、金融證券、智能大廈、住宅小區、賓館酒店、學校醫院和企業科研。
1 、政府機關用戶   
政府機關是一個重要的市場領域,由於其地位特殊,對社會的影響力較大,他們對寬頻接入的需求主要是來源於「政府上網工程」和辦公的信息化,公開化。隨著各行各業信息化進程的加快,城市範圍內計算機網路互聯業務需求變是更加迫切。   
2、 金融證券用戶   
金融證券用戶是電信運營商一大客戶,主要開展數據通信、計算機聯網等各類互動式多媒體業務,為金融、銀行及證券公司等提供專網服務,實現銀行、信用社的通存通兌等業務。  
3、 智能大廈用戶   
智能大廈、高層寫字樓是商業客戶等集團用戶最密集的地方,這些集團用戶一般都是電信運營商的大客戶,集團用戶對資費的敏感度低於家庭用戶,用戶的需求是要能提供綜合、可靠、安全的網路業務,寬頻高速互聯接入、區域網互聯及其他基於寬頻接入網的業務如高速數據傳輸、數據中心、視頻會議等都有廣闊的市場前景,這些用戶同樣會有IP電話的需求。   
4、住宅小區用戶   
隨著人們對信息渴望程度的日益提高,在智能小區、生活小區建設寬頻信息化小區已成為各電信運營商競爭的一大焦點,對於各電信運營商而言,這既是增值業務的發展點,也是一個介入電信業務新領域的切入點。在這些商住小區建設寬頻信息化,向用戶提供高速上網業務、小區的信息社區服務包括社區管理、電子商務、VOD、事務處理等等。   
5、賓館酒店用戶   
隨著酒店管理系統的不斷完善,酒店上網業務必將成為今後的熱門話題。酒店上網業務提高了賓館酒店的知名度以及服務檔次,在為顧客提供優質服務的同時,在增加了其自身的效益。客人可以在酒店上Internet進行工作和商務活動,也可以通過Internet查詢酒店情況,進行酒店的預定、結帳等活動,極大地方便了顧客。   
6、學校醫院用戶   
學校醫院對寬頻接入的需求來源於電子化教學、遠程教育、遠程醫療和信息化社區等。   
7、 企業科研用戶   
企業上網主要是通過上網了解國內外經濟形式,在網上捕捉商機,發掘新的市場空間,同時還可以在網上宣傳企業。科研單位通過上網實現遠程數據處理、監測控制及異地科研合作等業務。

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