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光纤到户 FTTH(Fiber To The Home )

编辑:JFOPT   浏览:2231   发布时间:2013-05-02

FTTH(Fiber To The Home ),顾名思义就是一根光纤直接到家庭。具体说,FTTH是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处,是光接入系列中除FTTD(光纤到桌面)外最靠近用户的光接入网应用类型。FTTH的显著技术特点是不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境条件和供电等要求,简化了维护和安装。

说到FTTH,首先就必须谈到光纤接入。光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体。光纤接入可以分为有源光接入和无源光接入。光纤用户网的主要技术是光波传输技术。目前光纤传输的复用技术发展相当快,多数已处于实用化。根据光纤深入用户的程度,可分为FTTC、FTTZ、FTTO、FTTF、FTTH等。

FTTH的优势主要是有5点:第一,它是无源网络,从局端到用户,中间基本上可以做到无源;第二,它的带宽是比较宽的,长距离正好符合运营商的大规模运用方式;第三,因为它是在光纤上承载的业务,所以并没有什么问题;第四,由于它的带宽比较宽,支持的协议比较灵活;第五,随着技术的发展,包括点对点、1.25G和FTTH的方式都制定了比较完善的功能。
在光接入家族,还有FTTB(Fiber To The Building)光纤到大楼,FTTC(Fiber To The Curb)光纤到路边,FTTSA(Fiber To The Service Area)光纤到服务区等等。
将光纤直接接至用户家,其带宽、波长和传输技术种类都没有限制,适于引入各种新业务,是最理想的业务透明网络,是接入网发展的最终方式。
虽然现在移动通信发展速度惊人,但因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求性能相对占优的固定终端,也就是希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它具有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。
随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL 和HFC 网相当,这使FTTH 的实用化成为可能。据报道,早在1997 年日本NTT 公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增;美国在2002 年前后的12 月中FTTH 的安装数量增加了200%以上。
可对光纤到户的市场,各公司却各持己见:美国A T & T 公司对FTTH 并不看好,在OFC2004,该公司认为带宽不是万能,发展应用和内容才是关键,因此在相当的时间内,FTTH 的市场可能很小;而美国运营商Verizon、Sprint 则比较积极,并且在OFC2004 上介绍了它们发展FTTH 的计划和技术方案 。在我国,光纤到户也是势在必行,光纤到户的实验网也已经在武汉、成都等城市开展,预计在2012年前后,在我国从沿海到内地,从东到西将兴起光纤到户建设的高潮。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点,伴随着相应技术的成熟与实用化,成本进一步降低到家庭能承受的水平, FTTH 的大趋势是不可阻挡的。
此外,FTTH技术还是用来解决信息高速公路中“最后一公里”问题的。FTTH+以太网比ADSL(ADSL在拨号的时候会建立最高理论8Mbps的下载带宽,这个带宽是永远不会改变的。不过实际上由于ADSL的噪声检测机制如果线路情况不好那么一开始建立的连接显然不可能达到理论值,可能最后是5Mbps,这个带宽也是不会改变的。)和ISDN(欧洲普及的电话网络形式)的传输速度快多了。

宽带光纤接入网的优势
就世界范围看,绝大多数电信公司是以ADSL为主发展宽带接入的,然而,ADSL是建立在铜线基础上的宽带接入技术,铜是世界性战略资源,随着国际铜缆价格持续攀升(近几年年均20%-30%的增幅),以铜缆为基础的xDSL的线路成本越来越高,而光纤的原材料是二氧化硅,在自然界取之不尽,用之不竭。事实上,当前光纤的市场价格已经低于普通铜线,并且其寿命还远高于后者。在新铺用户线路或者老电缆替换中,光纤已经成为更合理的选择,特别是主干段乃至配线段。其次,作为有源设备,xDSL电磁干扰难以避免,维护成本越来越高。作为无源传输介质的光纤可以避免这类问题。
最后,随着全网的光纤化进程继续向用户侧延伸,端到端宽带连接的限制越来越集中在接入段,目前ADSL的上下行连接速率无法满足高端用户的长远业务需求。尽管ADSL2+和VDSL2技术有望缓解这一压力,但其速率和传输距离的继续大幅度提高是受限的,不能指望有本质性突破。显然,随着光纤在长途网、城域网乃至接入网主干段的大量应用,符合逻辑的发展趋势是将光纤继续向接入网的配线段和引入线部分延伸,最终实现光纤到户。关键的问题是:推进速度有多快?这将取决于多种因素,包括市场的需求、竞争的需要、应用的刺激、技术的进步、成本的下降和配套运维系统的开发等。中国2008年举办奥运会和2010年举办世界博览会这两个重大世界性事件也将在一定程度上会推进FTTH的发展。
点到点有源以太网系统
历史上,在企事业用户应用环境,以太网技术一直是最流行的方法,目前已成为仅次于供电插口的第二大住宅和办公室公用设施接口。主要原因是已有巨大的网络基础和长期的经验知识,目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的,性能价格比好、可扩展、容易安装开通以及具有高可靠性等。
对于公用网住宅用户应用环境,点到点有源以太网系统采用有源业务集中点来替代无源点到多点系统的无源器件,使传输距离可以扩展到120km之远。这种技术的主要优点是专用接入,带宽有保证,每用户可以在配线段和引入线段独享100Mbit/s乃至1Gbit/s;局端设备简单便宜;传输距离长,服务区域大;成本随用户数的实际增长而线性增加,可预测,无需规划,投资风险低,设备端口利用率较高,因而在低密度用户分布地区成本较低。缺点是两端设备和光纤设施专用,用户不能共享局端设备和光纤,当需求快速增长且用户很密集时,光纤和两端设备的数量及其成本以及空间需求也随之迅速增加,因而不太适合高密集用户区域。另外,有源以太网要求多点供电和备用电源,网络管理的元件(包括电源)多,增加了供电和网管的复杂性。第三,从标准化的角度,有源以太网并没有一个统一的标准,而是利用多个相关标准,从而产生多种不兼容的解决方案。最后还有一个可能影响选择以太网技术的因素是传统视频业务的提供方式,例如有些美国电信公司(例如Verizon)承诺能提供同样质量的传统模拟射频视频节目,而以太网技术在支持传统模拟射频视频节目的传送方面是比较困难的。
在FTTH应用场合,点到点以太网主要用于多住户单元接入,具体又分为单纤系统和双纤系统两种,单纤系统的上下行分别采用不同波长,典型上行波长为1310nm,下行波长为1550nm,传输距离为15km,遵循日本电信技术委员会制定的标准TS-1000,因而互操作性较好,网络复杂性较低。双纤系统采用两根光纤,遵循IEEE802.3ub标准,采用多模光纤,传输距离仅为2km。不同运营商为了延长传输距离,增强其管理功能,制定了很多私有标准,使系统的互操作性很差。


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