無源光網絡下技術FTTX的應用

• 發布時間：2021-03-18

摘  要：通信網絡正處于向全光網絡發展的時代，光纖接入將逐漸取代傳統的銅線接入網。未來幾年，由于高速數據業務及視頻業務的發展、光纖建設成本的加速降低，加之運營商間競爭加劇、國家政策的扶持等因素，銅線帶寬受到嚴重挑戰，光進銅退不可避免，全球的光纖接入將進入大規模建設時期。本文介紹了建筑智能化工程的發展趨勢，簡單分析了把光纖用于接入層網絡，使光纖靠近用戶甚至直接連接到用戶的接入組網方式。通過具體項目案例，重點介紹了FTTX在建筑智能化項目中的應用。

關鍵詞：無源光網絡  光纖接入 光纖到用戶 

FTTx是指把光纖用于接入層網絡，使光纖靠近用戶甚至直接連接到用戶的接入組網方式。光纖接入網是全程采用的傳輸媒質為光纖，具有傳輸速率快，支持帶寬大、傳輸距離遠、可靠性高、損耗小等優點，是未來綜合布線系統有線網絡接入的發展方向。眾所周知，目前人們的需求已經從傳統的語音通訊向多媒體通訊的邁進，隨之業務的逐漸多元化、視頻會議的普及，以及家庭中IPTV，HDTV，數字家庭的興起，六類網線的接入方式已經逐漸無法滿足逐漸增加的傳輸帶寬要求。所以，FTTx接入的方式應用越來越廣泛，光纖可以支持萬兆以太網的傳輸，最遠可滿足10KM的有效距離，憑借其無法比擬的優勢而成為必然選擇。

在所有已知的FTTx技術中，無源光網絡（Passive Optical Network，PON）技術以光纖為傳輸媒質，具備高接入帶寬、全程無源分光傳輸的特點，在管理運維、帶寬性能、綜合業務提供、帶寬分配策略、組網靈活性等方面，相比其他光接入技術具有明顯的優勢。

FTTx的接入模式有FTTO、FTTC、FTTH、FTTB、 FTTN等。其中最常見的是光纖到戶FTTH。本文所論述的是基于運營商的GPON/EPON的FTTx，P2P以太網等其他接入方式不在本文論市范圍內。

PON系統由OLT，ONU和ODN組成。其中，OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）是整個PON系統的核心部件，位于局端，向上提供接入網與核心網/城域網的高速接口，向下提供面向無源光纖網絡的一點對多點的PON接口，以廣播方式向各ONU發送數據。ODN（Optical Distribution Network，光纖分布網）是由POS（Passive Optical Splitter，無源光纖分路器）組成的光纖分配網絡，使得一個PON接口的光纖傳輸帶寬可以由多個ONU共享。ONU（Optical Network Unit，光網絡單元）位于用戶端，實現數據和話音業務的接入。

PON技術的概念從提出到現在經歷十來年的變遷，從窄帶PON到APON，再到EPON和GPON的發展歷程。窄帶PON是基于TDM的，性價比不高，已經淘汰。APON是基于ATM的PON技術，有相對比較成熟的標準，但是ATM協議復雜且設備成本較高，所提供的貸款速率較低，現在已經逐步被取代。目前，運營商主要采用兩個PON標準， Ethernet PON （EPON）和Gigabit PON（GPON）標準。EPON是在以太網基礎上發展起來的，兼具了無源光網絡獨特的網絡結構優勢和以太網的低成本優勢。GPON是在傳統ATM封裝基礎上進一步采用了GFP封裝，以提高效率增加對TDM業務的支持。

業界一直有EPON和GPON技術之爭，GPON相比EPON推出標準更晚、更完善，從技術層面而言，GPON在上、下行速率、分路比、網管功能、支持TDM業務更具優勢；但EPON的產業鏈更完整、更成熟、成本更低，同時EPON標準制定得更寬松，廠家在開發產品時有更大的靈活性。有數據表明，對電信運營商來說，最后一公里接入網的投資占到了整個網絡的60%~70%。從運營商的角度來看，所采用技術應具有盡可能低的成本、良好的帶寬提供能力和多業務提供能力，成熟可靠已有商業化規模應用。因此，近年來國內運營商主要采用EPON技術來實現FTTx，GPON總體處于測試和試驗階段。

FTTX的應用主要基于商業綜合體、酒店、小區等領域。對于商業綜合體而言，將分光器置于每棟樓的電信間或者每層的弱電豎井內內，光網絡單元根據需要安置在不同樓層的中央機房或每個寫字樓的中央機房。通過gpon，pop點及多樓宇間形成星形或樹形的網絡連接，一個pon下面的樓宇之間共享吉比特級的帶寬，而用戶之間相互隔離，各樓層或樓宇光網絡單元設備的故障對其他樓層或樓宇沒有影響。該網絡的擴容也非常方便，只需要在現有的樓層或樓宇的光網絡單元前端增加一個分光器，就能實現以無源的方法對原網絡進行無縫擴容。由于gpon設備價位相對較高，在市場定位為高端設備，因此該模式在商業樓宇較為適用。

與商用比較而言，家庭用戶的業務就簡單的多主要特點是對價格敏感、需求簡單，主要業務是寬帶上網及語音等增值應用。隨著固網語音業務的下降，語音作為網絡增值內容已成為共識，各大運營商很早前就對ngn進行了大規模的部署，所以，一些價格低廉的純ip寬帶完全滿足家庭用戶需求。gepon是在以太網技術的基礎上很好的對ip進行了支持，該設備的成本低廉，運營商可以快速的將光線切入到小區，也避免了由于對tdm業務不能直接支持的缺點?？梢园l現gepon對于住宅的ftth部署是十分適合的，對數據、語音、catv、iptv等家庭常用業務全部進行了解決。

某小區含八棟住宅（共計1094套）、兩棟公用建筑、地下停車庫，總建筑面積17萬平方米。本小區統一規劃設計，分Ⅰ、Ⅱ兩期實施。Ⅰ期包含1#樓、2#樓、3#樓、9#樓（餐廳）、10#樓（幼兒園）、地下停車庫，總建筑面積6.8萬平方米，住宅416套；Ⅱ期包含4#樓、5#樓、6#樓、7#樓、8#樓、地下停車庫，總建筑面積10.2萬平方米，住宅678套。

小區的網絡布線系統主要滿足住戶上網、電話、數字電視等使用功能。本項目網絡布線系統劃分為兩部分：小區住戶(共計1094戶），基于PON網絡的FTTH組網方式；物業管理（包括物業辦公、餐廳及幼兒園），采用結構化布線方式，點位預留到桌面。

小區FTTH組網拓撲圖

本項目采用集中分光方式接入，在小區每棟樓地下一層弱電間內設置光纖配線架，共計8臺光纖配線架（不包含9#樓餐廳與10#樓幼兒園）每臺光纖配線架覆蓋一棟樓的用戶，每個運營商可根據各自覆蓋用戶需求選擇合適分路比的分光器，每個住戶可以通過跳線選擇各自需求的運營商；在每棟樓的弱電豎井內設置光纜分纖盒，由地下一層至樓層弱電豎井內的光纜分纖盒分別引入一根24芯室內單模光纜，每6層或每8層共用一套24芯光纜分纖盒；通過安裝在樓層弱電豎井內的光纜分纖盒分別引出一根2芯皮線光纜（一用一備）至每戶的多媒體箱內；由戶內多媒體箱至各個房間的信息面板采用六類非屏蔽雙絞線（每個臥室、客廳設置一個網絡、一個電話信息電位，書房設置一個網絡、一個電話信息電位）。

對于采用FTTH的新建小區，無需要在戶內安裝光纖面板，在戶內預留一個多媒體盒，在盒內做好光纖的接續，PON裝機時將單口ONU放在暗線箱內，用戶通過戶內網線與各房間寬帶和語音端口相連。系統采用兩級分光器，減少信號衰減；統一布線，減少維護成本。

FTTX是在21世紀才開始大力發展的，之前都是處于低速發展階段。進入21世紀以來，與其他寬帶接入方式相比，FTTX取的發展是驚人的。隨著全業務競爭時代的來臨，以基于PON技術的 FTTx接入網建設，將打破接入點的瓶頸，滿足不同業務的接入需求，為全業務運營打下堅實的基礎。

參考文獻

1.光接入工程.中國通信協會.人民郵電出版社

2. 韋樂平.無源光網絡的發展趨勢與展望[j].電信科

3. 林剛. fttx無源光網絡路在何方[j].通信技術.2011(5).

作者簡介

陳佳，女，中級工程師，西安協同數碼股份有限公司，710075，029-88386222

現從事于建筑智能化專業工程技術支持工作。