光纤网络(ftx )是用于连接电信运营商和最终用户的新一代光纤用户接入网络。 FTTx的网络可以是主动光纤网络或被动光学网络。 由于用于有源光纤网络的成本比较高，实际上在用户接入网中的应用较少，所以目前普遍称为FFTx网络的应用。 (FTTx，x=H for home，P for premises，cforcurbandnfornodeorneighborhood，O for office，SA for service area， B for Building ) )其中光纤到户(FTTH )是20多年来人们不断追求和探索的技术方向，但由于成本、技术、需求等方面的障碍，至今没有得到大规模的普及和发展。 正因为如此，许多有识之士认为FTTx (尤其是光纤到家、光纤到驻地)是光通信市场复苏的重要转折点。 而且预计今后几年，FTTH网络将会进一步发展。 如果根据从光纤到用户距离进行分类，则如图1所示，从光纤到交换箱(Fiber To The Cabinet； FTTCab )、光纤到路边(Fiber To The Curb； FTTC )、光纤到大楼(Fiber To The Building )； FTTB )和光纤tothehome； FTH )等四种服务形式。 美国运营商Verizon将FTTB和FTTH合并为光纤驻地(Fiber To The Premise； FTP )。 这些服务可以统称为FTTx。 1.1.FTTC FTTC是目前最主要的服务形式，主要服务于住宅区用户，将ONU设备放在路边机箱，通过从ONU出来的同轴电缆提供CATV信号或双绞线传输电话和互联网服务。 TTC的传输速率为155Mb/s秒。 FTC和交换台之间的接口采用ITU-T制定的接口标准V5。 [1] 1.2.FTTB FTTB根据服务对象的不同有两种。 一个是公寓的用户服务，另一个是商业大楼的公司号码服务。 两个都在大楼的地下室配线箱里设置ONU。 不过，公寓的ONU是FTTC的扩展，而商业大楼为了以大中型企业为单位，为了提供高速的数据、电子商务、视频会议等，必须提高传输速度1.3 )对于FTTHFTTH，ITU是光纤端的光电转换器(原样) FTTH将光纤距离延伸到最终用户家中，在家中提供VOD、在家购物、在家上课等各种宽带服务，提供更多商机。 结合WLAN技术，可以将宽带与移动相融合，实现未来宽带数字家庭的愿景。 1.4 ) FTTP光纤通道(fibertothepremise，光纤到用户所在地)、北美术语、FTTP将光缆扩展到家庭和企业。 运营商利用它提供语音、视频和数据服务，因为光纤可以提供比最后一公里使用的双绞线和同轴电缆更多的带宽。 其他类型的宽带服务的最大速度约为5M至6Mbps，而FTP具有25M至50Mbps或更高的速度。 此外，FTTP还支持完全对称服务。 1.5 ) FTTZFTTZ(Fibertothezone )是指光纤到单元。 FTTx技术主要用于接入网的光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端(Optical Line Terminal )； OLT )，客户端设备是光学网络单元(Optical Network Unit )； ONU )或光网络终端(Optical Network Terminal )； ONT )。 光纤连接ONU主要有两种方式，一种是点对点拓扑结构； P2P )、从中心站到每个用户使用一根光纤； 另一种是点到多点拓扑方法(Point to Multi-Point )； P2MP )的无源光网络； PON )，其拓扑如图2所示。 在具有n个最终用户的距离为M km的无保护FTTx系统中，如果采用点对点方式，则需要2N个光收发器和NM km的光纤。
然而，如果采用点到多点方案，则需要n11个光收发器、一个或多个(对应于n的大小)分光器和约M km的光纤。 在这方面，采用点到多点方案，大大减少了收发器的数量和光纤的使用量，减少了中心站所需的机架空间，具有明显的成本优势。 图2 PON拓扑图2 PON拓扑[2]图2 PON拓扑1 .点对点FTTx解决方案点对点直接光纤连接具有易于管理、没有复杂的上行同步技术和终端自动识别等优点。 另外，因为可以在一个终端中使用上行所有的带宽，所以非常有利于带宽的扩大。 但是，这些优势并没有抵消设备和光纤的成本劣势。 以太网媒体转换器是媒体转换器(Media Converter )； MC )方式将电信号转换为光信号进行长距离传输。 其中MC为简单的光电/光电转换器，不加工信号封装，成本低廉。 该方案的优点是在现有电气的以太网设备上只需加入MC即可。 MC方式的拓扑如图3所示。 无需更换支持光纤传输的网卡，只需添加MC，用户就可以降低升级成本，是点对点FTTH解决方案过渡中的网络解决方案。 其技术结构相当简单，价格低廉，与以太网直接结合，因此曾经是
日本FTTH的主流。 图3 使用 Media Converter 图3 使用 Media Converter 图3 使用Media Converter ⒉2.点到多点的FTTx解决方案 在光接入网中，如果光配线网（ODN）全部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接人网就是PON。PON的架构主要是将从光纤线路终端设备OLT下行的光信号，通过一根光纤经由无源器件Splitter（光分路器），将光信号分路广播给各用户终端设备ONU/T，这样就大幅减少网络机房及设备维护的成本，更节省了大量光缆资源等建置成本，PON因而成为FTTH最新热门技术。 2.3.PON接入网技术 PON作为一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，也就是在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。 随着宽带应用越来越多，尤其是视频和端到端应用的兴起，人们对带宽的需求越来越强烈。在北美，每个用户的带宽需求在5年内将达到20～50Mb/s，而在10年内将达到70Mb/s。在如此高的带宽需求下，传统的技术将无法胜任，而PON技术却可以大显身手。 1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。下面对几种分别进行介绍。 APON是在1995年提出的，当时，ATM被期望为在局域网（LAN）、城域网(MAN）和主干网占据主要地位。各大电信设备制造商也研发出了APON产品，由于APON只能为用户端提供ATM服务，2001年底FSAN更新网页把APON改名为BPON，即“宽带PON”， APON标准衍变成为能够提供其他宽带服务（如Ethernet接入、视频广播和高速专线等）的BPON标准。 在局域网领域，Ethernet技术高速发展。Ethernet已经发展成为了一个广为接受的标准，全球有超过400万个以太端口，95%的LAN都是使用Ethernet技术。Ethernet技术发展很快，传输速率从 10 Mbit/s、100Mbit/s到1000Mbit/s、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s，呈数量级提高；应用环境也从LAN向MAN、核心网发展。 EPON就是是由IEEE 802．3工作组在2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile）研究小组提出的。EPON是几个最佳的技术和网络结构的结合。EPON以Ethernet为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式。EPON也提供一定的运行维护和管理（OAM）功能。 EPON技术和现有的设备具有很好的兼容性。而且EPON还可以轻松实现带宽到10 Gbit/s的平滑升级。新发展的服务质量（QoS）技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能。这些技术包括全双工支持、优先级（p802.1p）和虚拟局域网(VLAN）。另外，和GPON相比它的传输效率较低。 2001年，FSAN组启动了另外一项标准工作，旨在规范工作速率高于1Gbit/s的PON网络．这项工作被称为Gigabit PON(GPON）。GPON除了支持更高的速率之外，还要以很高的效率支持多种业务，提供丰富的OAM&P功能和良好的扩展性。大多数先进国家运营商的代表，提出一整套“吉比特业务需求”（GSR)文档，作为提交ITU-T的标准之一；反过来又成为提议和开发GPON解决方案的基础。这说明GPON是一种按照消费者的准确需求设计、由运营商驱动的解决方案，是值得产品用户信赖的。 光纤回路分类 编辑 FTTx在传输层的设计中分为三类，分别是Duplex双纤双向回路，Simplex单纤双向回路和Triplex单纤三向回路。其中双纤回路是在OLT端和ONU端之间使用两路光纤连接，一路为下行（Downstream），信号由OLT端到ONU端；另一路为上行（Upstream），信号由ONU端到OLT端。Simplex单纤回路又称为Bidirectional，简称BIDI，这种方案只使用一条光纤连接OLT端和ONU端，并利用WDM方式，以不同波长的光信号分别传送上行和下行的信号。这种利用WDM方式传输的单纤回路和Duplex双纤回路相比可减少一半的光纤使用量，可以降低ONU用户端的成本，但是使用单纤方式时在光收发模块上要引入分光合光单元，架构比使用双纤方式的光收发模块复杂一点。BIDI上行信号选用1260至1360 nm波段的激光传输，下行则使用1480至1580 nm波段。而在双纤回路中则是上下行都使用1310 nm波段传送信号。 总结 编辑 在2004年中国光电产业论坛上，qxdxxm院士等多位专家都认为，未来的广电市场将是推动FTTH在中国发展的主力军，因此采用三波长的PON比较方便，其中一个波长（1550nm）传输广播电视，2个波长（1310/1490nm）传输上下行数据，这就需要所谓的Triplex架构。而Triplexer也就成为FTTH系统需要的一种关键元器件，主要应用在FTTC（光纤到路边）、FTTZ(光纤到小区) FTTB（光纤到大楼或者小区每一个楼层）、FTTH（光纤到家）、FTTD（光纤到桌）中。
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