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光纖到戶 FTTH(Fiber To The Home )

編輯:JFOPT   瀏覽:2646   發布時間:2013-05-02

FTTH(Fiber To The Home ),顧名思義就是一根光纖直接到家庭。具體說,FTTH是指將光網絡單元(ONU)安裝在住家用戶或企業用戶處,是光接入系列中除FTTD(光纖到桌面)外最靠近用戶的光接入網應用類型。FTTH的顯著技術特點是不但提供更大的帶寬,而且增強了網絡對數據格式、速率、波長和協議的透明性,放寬了對環境條件和供電等要求,簡化了維護和安裝。

說到FTTH,首先就必須談到光纖接入。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,多數已處于實用化。根據光纖深入用戶的程度,可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。

FTTH的優勢主要是有5點:第一,它是無源網絡,從局端到用戶,中間基本上可以做到無源;第二,它的帶寬是比較寬的,長距離正好符合運營商的大規模運用方式;第三,因為它是在光纖上承載的業務,所以并沒有什么問題;第四,由于它的帶寬比較寬,支持的協議比較靈活;第五,隨著技術的發展,包括點對點、1.25G和FTTH的方式都制定了比較完善的功能。
在光接入家族,還有FTTB(Fiber To The Building)光纖到大樓,FTTC(Fiber To The Curb)光纖到路邊,FTTSA(Fiber To The Service Area)光纖到服務區等等。
將光纖直接接至用戶家,其帶寬、波長和傳輸技術種類都沒有限制,適于引入各種新業務,是最理想的業務透明網絡,是接入網發展的最終方式。
雖然現在移動通信發展速度驚人,但因其帶寬有限,終端體積不可能太大,顯示屏幕受限等因素,人們依然追求性能相對占優的固定終端,也就是希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它具有極大的帶寬,它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。
隨著技術的更新換代,光纖到戶的成本大大降低,不久可降到與DSL 和HFC 網相當,這使FTTH 的實用化成為可能。據報道,早在1997 年日本NTT 公司就開始發展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數量大增;美國在2002 年前后的12 月中FTTH 的安裝數量增加了200%以上。
可對光纖到戶的市場,各公司卻各持己見:美國A T & T 公司對FTTH 并不看好,在OFC2004,該公司認為帶寬不是萬能,發展應用和內容才是關鍵,因此在相當的時間內,FTTH 的市場可能很;而美國運營商Verizon、Sprint 則比較積極,并且在OFC2004 上介紹了它們發展FTTH 的計劃和技術方案 。在我國,光纖到戶也是勢在必行,光纖到戶的實驗網也已經在武漢、成都等城市開展,預計在2012年前后,在我國從沿海到內地,從東到西將興起光纖到戶建設的高潮?梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點,伴隨著相應技術的成熟與實用化,成本進一步降低到家庭能承受的水平, FTTH 的大趨勢是不可阻擋的。
此外,FTTH技術還是用來解決信息高速公路中“最后一公里”問題的。FTTH+以太網比ADSL(ADSL在撥號的時候會建立最高理論8Mbps的下載帶寬,這個帶寬是永遠不會改變的。不過實際上由于ADSL的噪聲檢測機制如果線路情況不好那么一開始建立的連接顯然不可能達到理論值,可能最后是5Mbps,這個帶寬也是不會改變的。)和ISDN(歐洲普及的電話網絡形式)的傳輸速度快多了。

寬帶光纖接入網的優勢
就世界范圍看,絕大多數電信公司是以ADSL為主發展寬帶接入的,然而,ADSL是建立在銅線基礎上的寬帶接入技術,銅是世界性戰略資源,隨著國際銅纜價格持續攀升(近幾年年均20%-30%的增幅),以銅纜為基礎的xDSL的線路成本越來越高,而光纖的原材料是二氧化硅,在自然界取之不盡,用之不竭。事實上,當前光纖的市場價格已經低于普通銅線,并且其壽命還遠高于后者。在新鋪用戶線路或者老電纜替換中,光纖已經成為更合理的選擇,特別是主干段乃至配線段。其次,作為有源設備,xDSL電磁干擾難以避免,維護成本越來越高。作為無源傳輸介質的光纖可以避免這類問題。
最后,隨著全網的光纖化進程繼續向用戶側延伸,端到端寬帶連接的限制越來越集中在接入段,目前ADSL的上下行連接速率無法滿足高端用戶的長遠業務需求。盡管ADSL2+和VDSL2技術有望緩解這一壓力,但其速率和傳輸距離的繼續大幅度提高是受限的,不能指望有本質性突破。顯然,隨著光纖在長途網、城域網乃至接入網主干段的大量應用,符合邏輯的發展趨勢是將光纖繼續向接入網的配線段和引入線部分延伸,最終實現光纖到戶。關鍵的問題是:推進速度有多快?這將取決于多種因素,包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步、成本的下降和配套運維系統的開發等。中國2008年舉辦奧運會和2010年舉辦世界博覽會這兩個重大世界性事件也將在一定程度上會推進FTTH的發展。
點到點有源以太網系統
歷史上,在企事業用戶應用環境,以太網技術一直是最流行的方法,目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設施接口。主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識,目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的,性能價格比好、可擴展、容易安裝開通以及具有高可靠性等。
對于公用網住宅用戶應用環境,點到點有源以太網系統采用有源業務集中點來替代無源點到多點系統的無源器件,使傳輸距離可以擴展到120km之遠。這種技術的主要優點是專用接入,帶寬有保證,每用戶可以在配線段和引入線段獨享100Mbit/s乃至1Gbit/s;局端設備簡單便宜;傳輸距離長,服務區域大;成本隨用戶數的實際增長而線性增加,可預測,無需規劃,投資風險低,設備端口利用率較高,因而在低密度用戶分布地區成本較低。缺點是兩端設備和光纖設施專用,用戶不能共享局端設備和光纖,當需求快速增長且用戶很密集時,光纖和兩端設備的數量及其成本以及空間需求也隨之迅速增加,因而不太適合高密集用戶區域。另外,有源以太網要求多點供電和備用電源,網絡管理的元件(包括電源)多,增加了供電和網管的復雜性。第三,從標準化的角度,有源以太網并沒有一個統一的標準,而是利用多個相關標準,從而產生多種不兼容的解決方案。最后還有一個可能影響選擇以太網技術的因素是傳統視頻業務的提供方式,例如有些美國電信公司(例如Verizon)承諾能提供同樣質量的傳統模擬射頻視頻節目,而以太網技術在支持傳統模擬射頻視頻節目的傳送方面是比較困難的。
在FTTH應用場合,點到點以太網主要用于多住戶單元接入,具體又分為單纖系統和雙纖系統兩種,單纖系統的上下行分別采用不同波長,典型上行波長為1310nm,下行波長為1550nm,傳輸距離為15km,遵循日本電信技術委員會制定的標準TS-1000,因而互操作性較好,網絡復雜性較低。雙纖系統采用兩根光纖,遵循IEEE802.3ub標準,采用多模光纖,傳輸距離僅為2km。不同運營商為了延長傳輸距離,增強其管理功能,制定了很多私有標準,使系統的互操作性很差。


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