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光纤宽带

2012-09-05|来自:|发布:

1 简介

  光纤宽带光纤宽带就是把要传送的数据由电信号转换为光信号进行通讯。 在光纤的两端分别都装有“光猫”进行信号转换。 光纤是宽带网络中多种传输媒介中最理想的一种,它的特点是传输容量大,传输质量好,损耗小,中继距离长等。光纤传输使用的是波分复用,即是把小区里的多个用户的数据分别调制成不同波长的光信号在一根光纤里传输。光纤宽带和ADSL接入方式的区别就是:ADSL是电信号传播,光纤宽带是光信号传播。

2 技术特点

  光纤接入--接入设备

  1.有源光网络

188体育下载  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。

188体育下载  ◆ 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OLT、ONU/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基本一样,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。

188体育下载  ◆ 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。    

3 适用范围

  不同的光纤接入技术有不同的适用场合。

188体育下载  有源光接入技术适用带宽需求大、对通信保密性高的企事业单位的接入。它也可以用在接入网的馈线段和配线段,并与基于无线或铜线传输的其他接入技术混合使用。

  ATM-PON既可以用来解决企事业用户的接入,也可以解决住宅用户的接入。有的运营商利用“ATM-PON + xDSL”混合接入方案,解决住宅用户或企事业用户的宽带接入。

188体育下载  窄带PON主要面向住宅用户,也可用来解决中小型企事业用户的接入。

  另外,PON的服务范围不超过20公里,但通过“有源光网络+无源光网络”混合组网方案,可弥补该不足。

4 接入方式

188体育下载  光纤接入能够确保向用户提供10Mbps,100Mbps,1000Mbps的高速带宽,可直接汇接到CHINANET骨干结点。主要适用于商业集团用户和智能化小区局域网的高速接入,与INTERNET高速互联。目前可向用户提供三种具体接入方式。

4.1 光纤 + 以太网接入

188体育下载  适用对象:已做好或便于综合布线及系统集成的小区光纤接入住宅与商务楼宇等。

188体育下载  所需的主要网络产品:交换机,光电转换器,超五类线等。

4.2 光纤 + HOMPEPNA

188体育下载  适用对象:未做好或不便于综合布线及系统集成的小区住宅与酒店楼宇等。

188体育下载  所需的主要网络产品:HOMEPNA专用交换机(HUB) HOMEPNA专用终端产品(MODEM)等。

4.3 光纤 +VDSL

188体育下载  适用对象:未做好或不便于综合布线及系统集成的小区住宅与酒店楼宇等。

  所需的主要网络产品:VDSL专用交换机,VDSL专用终端产品。

4.4 光纤+五类缆接入(FTTx+ LAN)

  以"千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户"为实现基础的光纤+五类缆接入方式尤其适合我国国情。它主要适用于用户相对集中的住宅小区、企事业单位和大专院校。FTTX是光纤传输到(路边、小区、大楼-),LAN为局域网。主要对住宅小区、高级写字楼及大专院校教师和学生宿舍等有宽带上网需求的用户进行综合布线,个人用户或企业单位就可通过连接到用户计算机内以太网卡的5类网线实现高速上网和高速互联。

4.5 光纤直接接入

188体育下载  是为有独享光纤高速上网需求的企事业单位或集团用户提供的,传输带宽2M起,根据用户需求带宽可以达到千兆或更大的带宽。

  业务特点:可根据用户群体对不同速率的需求,实现高速上网或企业局域网间的高速互联。同时由于光纤接入方式的上传和下传都有很高的带宽,尤其适合开展远程教学、远程医疗、视频会议等对外信息发布量较大的网上应用。

  适合的用户群体:居住在已经或便于进行综合布线的住宅、小区和写字楼的较集中的用户;有独享光纤需求的企事业单位或集团用户。

4.6 以太网接入

  近一时期,服务提供商一直在推广高密度光纤骨干网,企业用户也在等待这类高速服务的提交。尽管保证提供海量可用带宽的高密度光纤网已经建成,但对网络服务的需求却被封闭在基于时分复用(TDM)的本地环路接入技术的框框之内。对带宽需求不断变化的企业用户由于为增加一条T-1线路需要等待数周或因升级到T-3线路而等上几个月而感到不满。

188体育下载  一种非常具有发展前景的解决方案将使现在正在部署的光纤宽带接入,能够利用软件来取代穿过僵化的TDM基础设施的硬连线网络接入来配置多种服务,并且每种服务可以具有不同的服务水平以及软件命令远程调节的速度保证。这类以满足对多种服务额外带宽需要为目标的软件可调服务,只需几天而不是数周的时间,并且无需高昂的工程费用或现场升级就可以完成配置,在需要时可以立即精确地提供所需带宽容量。以太网可以实现这一目标。以太网非常适于从光纤网络提交软件可调节的带宽,它具有普遍的可用性并且价格低廉,可以很容易达到1Gbps的速度,并且不久可以达到10Gbps的速度。如果目前连接到家门口的光纤支持以太网技术的话,一条连接线路可以达到从每秒64K到数千兆位的任何速度,并可以用于访问所有的广域网服务。

  如此灵活提供的服务代表着目前DSL和基于有线电缆宽带服务之后的下一个高速技术,它们将使企业用户最终可以利用传输基础设施核心中的光纤部署。

188体育下载  提交基于以太网的服务所需的条件是智能的光纤接入平台,这种平台使服务提供商可以从传统的基于TDM的服务迁移到优化的数据包服务,并使用户可以在提供带宽保证的多服务光纤连接上传送如IP语音这类多服务、广域传输流。

5 优劣介绍

5.1 优点介绍

  光纤接入

188体育下载  ⑴ 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;

  ⑵ 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;

  ⑶ 体小量轻:有利于施工和运输;

  ⑷ 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;

  ⑸ 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。

188体育下载  (6)扩容便捷:一条带宽为2Mbps的标准光纤专线很容易就可以升级到4M、10M、20M、100M甚至G带宽。

  (7)上下行对称: 光纤介质区别于传统ADSL的电话线缆介质的下行大上行小的弊端,能够实现上下行对称。

188体育下载  光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维缆线是由一捆光纤组成 , 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;

188体育下载  (2) 电磁绝缘性能好:光缆中传输的是光束,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;

188体育下载  (3) 衰减较小:可以说在较长距离和范围内信号是一个常数;

188体育下载  (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,传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几百米就需要接一个中继器。

5.2 主要缺点

  光纤接入

  1、光纤接入,尤其是光纤到楼的接入方式是需要有源设备来把光信号转换成电脑网卡的电信号的,这个设备就是光收发转换器(光猫)。也就是说,如果运营商是光纤到楼(绝大部分)的接入方式,那么只要光收发器断电,该栋就会断网。这和之前的电话线接入有很大的区别!所以如果你发现你单元楼道声控灯不亮了,而你又上不去网了,那就很正常了。

  2、光缆的安全问题,光纤里面都是玻璃纤维,外面有很多保护,不容易损坏,但是一旦出现损坏,维修并不能像电缆一样迅速恢复,有128芯光缆甚至更多,熔接光缆时间就会很久,那样就会对用户造成比较大的损失。

6 光纤接入网

  光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。

  由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、 FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户),它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。

6.1 接入网结构

  光纤接入网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优势,在网络向全业务演进过程中,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。它建立起一个接入平台,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数据业务与视频业务,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,每个服务区需要设置3到5个FTTN节点。

188体育下载  FTTC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延时与干扰。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设备的供电系统。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较长时间停电时会影响用户的业务要求。

  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。对所有的宽带应用而言,这种结构是最可靠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。光纤宽带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、数据业务及语音业务。

  光纤接入的步骤:

  ⑴ 客户端的网卡或普通的路由器,与客户端光电转换器相连;

  ⑵ 客户端的光电转换器通过光纤直接与离客户端最近的城域网节点的光纤设备相连;

188体育下载  ⑶ 最后通过ISP公司的骨干网出口接入到 Internet 。


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