光纖接入

光纖接入是指局端與用户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。光纖用户網的主要技術是光波傳輸技術。光纖傳輸的複用技術發展相當快，多數已處於實用化。複用技術用得最多的有時分複用(TDM)、波分複用(WDM)、頻分複用(FDM)、碼分複用(CDM)等。根據光纖深入用户的程度，可分為FTTC、FTTZ、FTTO、FTTB、FTTH等。光纖通信不同於有線電通信，後者是利用金屬媒體傳輸信號，光纖通信則是利用透明的光纖傳輸光波。雖然光和電都是電磁波，但頻率範圍相差很大。一般通信電纜最高使用頻率約為9~24兆赫（

Hz），光纖工作頻率在

~

Hz之間。

光纖接入網是指以光纖為傳輸介質的網絡環境。光纖接入網從技術上可分為兩大類：有源光網絡(AON，Active Optical Network)和無源光網絡(PON，Passive Optical Network)。有源光網絡又可分為基於SDH的AON和基於PDH的AON；無源光網絡可分為窄帶PON和寬帶PON。

由於光纖接入網使用的傳輸媒介是光纖，因此根據光纖深入用户羣的程度，可將光纖接入網分為FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區）、 FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）和FTTH（光纖到户），它們統稱為FTTx。FTTx不是具體的接入技術，而是光纖在接入網中的推進程度或使用策略。

接入環路的三種系統結構分別為FTTN、FTTC和FTTH。

在網絡發展過程中，每種結構都有其應用和優勢，而目在經濟地向全業務問演進

光纖接入結構圖示(4張)

過程中，每種結構都是關鍵的一環。FTTN給人們帶來的好處是它將光纖進一步推向用户網絡。它建立起一個連接互聯網的平台，能提供話音、高速數據和視頻業務給眾多的家庭而不需要完全重建接入環路和分配網絡。根據需求，可以在光纖節點處增加一個插件，即可提供所需業務。在因業務驅動或網絡重建使光纖節點移到路邊FTTC或家庭（FTTH）之前，FTTN將疊加於並利用現有的銅線分配網絡。

這種網絡結構的基本要求是為了提供寬帶或視頻業務，節點與住宅的距離應當在4000到5000英尺的範圍內。而當今的節點一般的服務距離可達12000英尺。因此，每個服務區需要安裝3到5個FTTN節點。

FTTC或FATH光纖（光纖幾乎到家）比FTTN多幾個優點。當採用FTTC重建現有網絡時，可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用户網絡中，這可減少潛在的網絡問題的發生和由於現場操作引起的性能惡化。FTTC是最健壯和“可部署的”的網絡，是將來可演進到FTTH的網絡。它同樣是新建區和重建區最經濟的網絡建設方案。

這種網絡結構的一個缺點是需要提供銅線供電系統。一個位於局端的遠程供電系統能給50到100個路邊光網絡單元供電、每個路邊節點採用單獨的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業務要求。

作為提供光纖到家的最終網絡形式，FTTH去掉了整個銅線設施：饋線、配線和引入線。對所有的寬帶應用，這種結構是最健壯和長久的未來解決方案。它還去掉了銅線所需要的所有維護工作並大大延長了網絡壽命。

網絡的連接末端是用户住宅設備。在用户家裏，需要一個網絡終接設備將帶寬和數據流轉換成可接收的視頻信號（NTSC或PAL制）或數據連接（10兆以太網）。有兩種設備可採用非對林數字用户線（ADSL和G.Lite調制解調器（用於數據業務和INTERNET接入）或處理寬帶的VDSL住宅同關（用於視頻和數據業務）。

與局端HDT一樣住宅網關（RG）設備是家庭內所有業務的接太平台。它提供網絡連接以及將所有業務分配給住宅的各個網元。RG設備是所有網絡結構（包括FTTN、FTTC和FTTH）的網絡接口，因此它能適應各種配置的平滑過渡。

⑴ 在客户端使用普通的路由器（例如華為 2621 ）串行接口與客户端光纖Modem相連；

⑵客户端光纖Modem 通過光纖直接與離客户端最近的城域網節點的光纖 Modem 相連；

⑶ 最後通過ISP公司的骨幹網出口接入到 Internet 。

不同的光纖接入技術有不同的適用場合。

有源光接入技術適用帶寬需求大、對通信保密性高的企事業單位的接入。它也可以用在接入網的饋線段和配線段，並與基於無線或銅線傳輸的其他接入技術混合使用。

ATM-PON既可以用來解決企事業用户的接入，也可以解決住宅用户的接入。有的運營商利用“ATM-PON + xDSL”混合接入方案，解決住宅用户或企事業用户的寬帶接入。

窄帶PON主要面向住宅用户，也可用來解決中小型企事業用户的接入。

另外，PON的服務範圍不超過20公里，但通過“有源光網絡+無源光網絡”混合組網方案，可彌補該弊端。

光纖接入能夠確保向用户提供10MBPS，100MBPS，1000MBPS的高速帶寬，可直接匯接到CHINANET骨幹結點。主要適用於商業集團用户和智能化小區局域網的高速接入INTERNET高速互聯。可向用户提供三種具體接入方式。

適用對象：已做好或便於綜合佈線及系統集成的小區住宅與商務樓宇等。

所需的主要網絡產品:交換機，集線器，超五類線等。

適用對象:未做好或不便於綜合佈線及系統集成的小區住宅與酒店樓宇等。

所需的主要網絡產品：HOMEPNA專用交換機（HUB） HOMEPNA專用終端產品（MODEM）等。

適用對象：未做好或不便於綜合佈線及系統集成的小區住宅與酒店樓宇等。

所需的主要網絡產品：VDSL專用交換機VDSL專用終端產品。

以"千兆到小區、百兆到大樓、十兆到用户"為實現基礎的光纖+五類纜接入方式尤其適合我國國情。它主要適用於用户相對集中的住宅小區、企事業單位和大專院校。FTTX是光纖傳輸到（路邊、小區、大樓-），LAN為局域網。主要對住宅小區、高級寫字樓及大專院校教師和學生宿舍等有寬帶上網需求的用户進行綜合佈線，個人用户或企業單位就可通過連接到用户計算機內以太網卡的5類網線實現高速上網和高速互聯。

是為有獨享光纖高速上網需求的大企事業單位或集團用户提供的，傳輸帶寬2M起，根據用户需求帶寬可以達到千兆或更大的帶寬。

業務特點：可根據用户羣體對不同速率的需求，實現高速上網或企業局域網間的高速互聯。同時由於光纖接入方式的上傳和下傳都有很高的帶寬，尤其適合開展遠程教學、遠程醫療、視頻會議等對外信息發佈量較大的網上應用。

適合的用户羣體：居住在已經或便於進行綜合佈線的住宅、小區和寫字樓的較集中的用户；有獨享光纖需求的大企事業單位或集團用户。

近一時期，服務提供商一直在兜售高密度光纖骨幹網，企業用户也在等待這類高速服務的提交。儘管保證提供海量可用帶寬的高密度光纖網已經建成，但對網絡服務的需求卻被封閉在基於時分複用（TDM）的本地環路接入技術的框框之內。對帶寬需求不斷變化的企業用户由於為增加一條T-1線路需要等待數週或因升級到T-3線路而等上幾個月而感到不滿。

非常具有發展前景的解決方案將使正在部署的光纖帶

寬，能夠利用軟件來取代穿過僵化的TDM基礎設施的硬連線網絡接入來配置多種服務，並且每種服務可以具有不同的服務水平以及軟件命令遠程調節的速度保證。這類以滿足對多種服務額外帶寬需要為目標的軟件可調服務，只需幾天而不是數週的時間，並且無需高昂的工程費用或現場升級就可以完成配置，在需要時可以立即精確地提供所需帶寬容量。以太網可以實現這一目標。以太網非常適於從光纖網絡提交軟件可調節的帶寬，它具有普遍的可用性並且價格低廉，可以很容易達到1Gbps的速度，並且不久可以達到10Gbps的速度。連接到家門口的光纖支持以太網技術的話，一條連接線路可以達到從每秒64K到數千兆位的任何速度，並可以用於訪問所有的廣域網服務。

靈活提供的服務代表着DSL和基於有線電纜寬帶服務之後的下一個高速技術，它們將使企業用户最終可以利用傳輸基礎設施核心中的光纖部署。

提交基於以太網的服務所需的條件是智能的光纖接入平台，這種平台使服務提供商可以從傳統的基於TDM的服務遷移到優化的數據包服務，並使用户可以在提供帶寬保證的多服務光纖連接上傳送如IP語音這類多服務、廣域傳輸流。

光纖接入--電纜

⑴ 容量大：光纖工作頻率比電纜使用的工作頻率高出8--9個數量級，故所開發的容量大。

⑵ 衰減小：光纖每公里衰減比容量最大的通信同軸電纜每公里衰減要低一個數量級以上。

⑶ 體積小、重量輕，同時有利於施工和運輸。

⑷ 防干擾性能好：光纖不受強電干擾、電氣信號干擾和雷電干擾，抗電磁脈衝能力也很強，保密性好。

⑸ 節約有色金屬：一般通信電纜要耗用大量的銅、鉛或鋁等有色金屬。光纖本身是非金屬，光纖通信的發展將為國家節約大量有色金屬。

⑹擴容便捷：一條帶寬為 2Mbps 的標準光纖專線很容易就可以升級到 4M 、 10M 、 20M ，100M，其間無需更換任何設備。

光導纖維是一種傳輸光束的細微而柔韌的媒質。光導纖維電纜由一捆光纖組成 , 簡稱為光纜。光纜是數據傳輸中最有效的一種傳輸介質，它的優點和光纖的優點類似，主要有以下幾個方面：

(1)頻帶較寬。

(2) 電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸的是光束，由於光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號，因此它適用於長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當然，抽頭困難是它固有的難題，因為割開的光纜需要再生和重發信號。

(3) 衰減較小。可以説在較長距離和範圍內信號是一個常數。

(4)中繼器的間隔較大，因此可以減少整個通道中繼器的數目，可降低成本。根據貝爾實驗室的測試，當數據的傳輸速率為 420Mbps 且距離為 119 公里 無中繼器時，其誤碼率為 , 傳輸質量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一箇中繼器。

光纖接入--接入設備

1．有源光網絡

顧名思義，有源光網絡的局端設備（CE） 和遠端設備（

RE）通過有源光傳輸設備相連，傳輸技術是骨幹網中已大量採用的SDH和PDH技術，但以SDH技術為主。遠端設備主要完成業務的收集、接口適配、複用和傳輸功能。局端設備主要完成接口適配、複用和傳輸功能。此外，局端設備還向網元管理系統提供網管接口。在實際接入網建設中，有源光網絡的拓撲結構通常是星形或環形。 有源光網絡具有以下技術特點：

◆ 傳輸容量大，用在接入網的SDH傳輸設備一般提供155Mb/s或622Mb/s的接口，有的甚至提供2.5Gb/S的接口。將來只要有足夠業務量需求，傳輸帶寬還可以增加，光纖的傳輸帶寬潛力相對接入網的需求而言幾乎是無限的。

◆ 傳輸距離遠，在不加中繼設備的情況下，傳輸距離可達70～80公里。

◆ 用户信息隔離度好。有源光網絡的網絡拓撲結構無論是星形還是環形，從邏輯上看，用户信息的傳輸方式都是點到點方式。

◆ 技術成熟，無論是SDH設備還是PDH設備，均已在以太網中大量使用。

由於SDH/PDH技術在骨幹傳輸網中大量使用，有源光接入設備的成本已大大下降，但在接入網中與其他接入技術相比，成本還是比較高。

2.ATM無源光網絡（ATM-PON）

ATM-PON最重要的特點就是其無源點到多點式的網絡結構。它綜合了ATM技術和無源光網絡技術，可以提供現有的從窄帶到寬帶等各種業務。ATM-PON由OLT、ONU/ONT和無源光分路器組成。其中，Splitter是光分路器，它根據光的發送方向，將進來的光信號分路並分配到多條光纖上，或是組合到一條光纖上。ONU/ONT主要完成業務的收集、接口適配、複用和傳輸功能，OLT主要完成接口適配、複用和傳輸功能。此外，OLT還向網元管理系統提供網管接口。

ODN（光配線網）中光分路器的工作方式是無源的，這就是無源光網絡中“無源”一詞的來歷。但ONU和OLT還是工作在有源方式下，即需要外接電源才能正常工作。所以，採用無源光網絡接入技術並不是所有設備都工作在不需要外接饋電的條件下，只是ODN部分沒有有源器件。

3．窄帶無源光網絡（窄帶PON）

窄帶PON的網絡拓撲結構與ATM-PON一樣，它與ATM-PON存在以下主要區別：

◆ ATM-PON是寬帶接入技術，可以給用户提供大於2Mb/s的接入速率；窄帶PON是窄帶接入技術，只支持窄帶業務，給用户提供的接入速率最大為2Mb/s。

◆窄帶PON的線路速率遠小於ATM-PON。其線路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之間。

◆窄帶PON的傳輸採用電路方式，而ATM-PON採用分組方式（ATM信元）。

◆窄帶PON的網絡側接口一般為V5接口，用户側接口為現有各種窄帶業務接口；ATM-PON網絡側接口一般為ATM接口，用户側接口包括各種寬窄帶業務接口。

◆窄帶PON的標準化程度不如ATM-PON。窄帶PON是先有產品，後有標準；ATM-PON是產品和標準幾乎同時出來。

除以上幾點區別外，窄帶PON的其他特點與ATM-PON相同。窄帶PON的設備價格下降很快，已經接近窄帶接入中廣泛應用的IDLC（綜合數字環路載波）的價格。

隨着IP業務的爆炸式增長和我國電信運營市場的日益開放，無論是傳統電信運營商還是新興運營商，為了在新的競爭環境中立於不敗之地，都把建設面向IP業務的電信基礎網作為他們的網絡建設重點。

接入層技術方案以光纖接入網為主，使光纖進一步向用户靠近，便於為用户提供高質量的綜合業務。但寬帶光纖接入網是一個對業務、技術、成本十分敏感的領域，而且投資比重大、建設週期長，需結合當地現有電信網絡和國民經濟發展的具體情況，總體佈局、網絡結構、規模容量，充分考慮建設成本和網絡的靈活性，制定出一套合理的寬帶接入網規劃方案尤為重要。

根據業務需求對象即用户類型的不同，將寬帶用户類型大致分為以下七類：政府機關、金融證券、智能大廈、住宅小區、賓館酒店、學校醫院和企業科研。

1.1 政府機關用户

政府機關是一個重要的市場領域，由於其地位特殊，對社會的影響力較大，他們對寬帶接入的需求主要是來源於“政府上網工程”和辦公的信息化，公開化。隨着各行各業信息化進程的加快，城市範圍內計算機網絡互聯業務需求變是更加迫切。

1.2 金融證券用户

金融證券用户是電信運營商一大客户，主要開展數據通信、計算機聯網等各類交互式多媒體業務，為金融、銀行及證券公司等提供專網服務，實現銀行、信用社的通存通兑等業務。

1.3 智能大廈用户

智能大廈、高層寫字樓是商業客户等集團用户最密集的地方，這些集團用户一般都是電信運營商的大客户，集團用户對資費的敏感度低於家庭用户，用户的需求是要能提供綜合、可靠、安全的網絡業務，寬帶高速互聯接入、局域網互聯及其他基於寬帶接入網的業務如高速數據傳輸、數據中心、視頻會議等都有廣闊的市場前景，這些用户同樣會有IP電話的需求。

1.4 住宅小區用户

隨着人們對信息渴望程度的日益提高，在智能小區、生活小區建設寬帶信息化小區已成為各電信運營商競爭的一大焦點，對於各電信運營商而言，這既是增值業務的發展點，也是一個介入電信業務新領域的切入點。在這些商住小區建設寬帶信息化，向用户提供高速上網業務、小區的信息社區服務包括社區管理、電子商務、VOD、事務處理等等。

1.5 賓館酒店用户

隨着酒店管理系統的不斷完善，酒店上網業務必將成為今後的熱門話題。酒店上網業務提高了賓館酒店的知名度以及服務檔次，在為顧客提供優質服務的同時，在增加了其自身的效益。客人可以在酒店上Internet進行工作和商務活動，也可以通過Internet查詢酒店情況，進行酒店的預定、結帳等活動，極大地方便了顧客。

1.6 學校醫院用户

學校醫院對寬帶接入的需求來源於電子化教學、遠程教育、遠程醫療和信息化社區等。

1.7 企業科研用户

企業上網主要是通過上網瞭解國內外經濟形式，在網上捕捉商機，發掘新的市場空間，同時還可以在網上宣傳企業。科研單位通過上網實現遠程數據處理、監測控制及異地科研合作等業務。

住宅接入(residential access)：將家庭端系統與網絡相連。

公司接入(company access)：將商業或教育機構中的端系統與網絡相連。

2.1 住宅接入

將家庭端系統（如PC）與邊緣路由器相連接。

2.1.1 通過撥號調制解調器(dial-up modem)

將家庭端系統通過普通模擬電話線用撥號調制解調器與ISP相連。是一種常用、流行的形式。家用調制解調器將PC輸出的數字信號轉換為模擬形式，以便在模擬電話線（雙絞線）上傳輸。

缺陷是由於雙絞線質量較低，用户獲得的有效速率遠低於56kbit/s，下載時間長。　如，下載一首3分鐘的MP3歌曲大約需要8分鐘。用户上網和撥打普通電話不能同時進行。

2.1.2 帶寬接入技術

為住宅用户提供更高的比特率；用户可以同時接入因特網和打電話。兩種常用類型：數字用户線(digital subsscriber line，DSL )和混合光纖同軸電纜 (hybrid fiber coaxial cable ，HFC)。

2.1.2.1 數字用户線DSL接入

由電話公司或與獨立ISP合夥的公司提供。

特點是與撥號調制解調器類似，但一般下載速率超過上載速率，而且實際實現速率要低。

2.1.2.2 HFC

是傳統廣播電視電纜系統的改進。採用同軸電纜和光纖混合接入方式，每個相鄰域連接點支持500到500個家庭用户。

特點是劃分為兩個信道：即下行信道和上行信道。下行信道帶寬更大，傳輸速率更快，由所有家庭共享；如果幾個用户同時下載，各個用户接收的實際速率大大下降。幾個用户同時發送分組將會衝突，降低上行帶寬的效用。

2.1.3 比較

DSL在家庭和ISP之間建立了一條點對點連接，所有帶寬專用非共享；

?HFC比DSL帶寬更高；

?DSL和HFC可隨時提供服務：用户打開計算機後，一直與ISP連接，並能夠同時撥打和接聽普通電話。

2.2.1 利用局域網(LAN)連接端用户和邊緣路由器。

先將多個端系統連接成局域網：如採用以太網技術（速率高可達10Mbps、100Mbps、1GMbps、 10Gbps），用雙絞線或同軸電纜將端系統彼此連接；

再與邊緣路由器連接：邊緣路由器負責為目的地不在本局域網的分組選路。

以太網技術：

共享以太網：端系統共享以太網的傳輸速率；

交換以太網：使用多個雙絞線以太網段與交換機相連，使得以太網的全部帶寬能夠同時為同一個局域網上的不同用户傳遞報文。

2.2.2 光纖接入

2.2.2.1 概念

光線接入網採用光纖做為主要的傳輸媒體來取代傳統的雙絞線。由於光纖上傳送的是光信號，因而需要在交換局將電信號進行電光轉換變成光信號後再在光纖上進行傳輸。在用户端則要利用光網路單元（ONU）再進行光電轉換恢復成電信號後送至用户設備。

2.2.2.2 應用形式

根據光纖向用户延伸的距離，也就是ONU 所設置的位置，光線接入網又有多種應用形式，其中最主要的三種形式是光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到户（FTTH）。

FTTC主要為住宅用户提供服務。ONU 放置在路邊，從ONU 出來用同軸電纜傳送視像業務，雙絞線對傳送普通電話業務，，每個ONU 一般可為8 ～32個用户服務，適合為獨門獨院的用户提供各種寬帶業務，如VOD 等。

FTTB有分為兩種，一種是為公寓大樓用户服務，實際上只是把FTTC中的ONU 從路邊移至公寓大樓內；另一種是為辦公大樓服務的，ONU 設置在大樓內的配線箱處，為大中型企事業單位及商業用户服務，可提供高速數據、電子

商務、可視圖文、遠程醫療、遠程教育等寬帶業務。FTTB與FTTC並沒有什麼根本不同，兩者的差異在於服務的對象不同，因而所提供的業務不同，ONU 後面所採用的傳輸媒介也有所不同。

FTTH則是將ONU 放置在住户家中，有住户專用。為家庭提供各種綜合寬帶業務，如VOD 、居家購物、多方可視遊戲等等。

2.2.2.3 優缺點

光纖接入網，特別是FTTH光纖接入網，具有頻帶寬、容量大、信號質量好、可靠性高、可以提供多種業務乃至未來寬帶交互型業務、是實現B-ISDN的最佳方案等優點，因而被認為是接入網的發展方向。但光纖接入網成本昂貴，平均用户成本平均3000～5000美元，普通用户難以承受。儘管FTTB、FTTC採用若干用户共用ONU 以分攤成本、降低平均成本的方式，但卻帶來供電困難等問題。

由於寬帶光纖接入網工程建設尚未形成既定的技術標準和規範根據，匯接節點設置選址主要遵循以下原則：

3.1 一個匯接節點覆蓋範圍為以500m為半徑區域或5-15幢多層建築羣。

3.2 一個匯接節點的收容用户數量一般為300-1000户，最多不超過1000户。

3.3 匯接節點儘量與其他電信設施合用，以解決節點設備機房問題。

3.4 匯接節點的位置應便於光纜和電纜的出入。

3.5 匯接節點的位置應避免有腐蝕性氣體、易遭雷擊、高壓輸電線下、強幹擾區、潮濕地區、低窪地、防洪堤壩附近等易遭破壞的地方，設備必須放在室內。

北京市經信委和信息資源處發佈了《北京市“十二五”時期城市信息化和重大信息基礎設施建設規劃》。政策顯示，在未來的三年內（2013年至2015年期間），北京計劃着重建設城鄉光纖網絡覆蓋，到2015年達到城鄉與社區光纖的全面覆蓋，徹底由以前的銅線時代進入光網時代，同時計劃將家庭寬帶的速度提升至百兆速度。

2014年5月發佈的通信業經濟運行情況中，全國移動電話用户5月淨增449.4萬户，總數達到12.56億户，其中，xDSL用户比上年末減少443.8萬户，佔寬帶用户比重下降至52.1%；光纖接入FTTH/0用户比上年末淨增1119.3萬户，總數突破5000萬户，佔寬帶用户比重達26.4%，“光進銅退”現象顯著。 ^[1] 

我國高速率寬帶用户比重正穩步提升。1-5月，三家基礎電信企業互聯網寬帶接入用户淨增843.4萬户，達到1.97億户。寬帶提速效果明顯，“光進銅退”現象顯著。xDSL用户比上年末減少443.8萬户，佔寬帶用户比重下降至52.1%；光纖接入FTTH/0用户比上年末淨增1119.3萬户，總數突破5000萬户,佔寬帶用户比重達26.4%，今年以來月均提升1個百分點。 ^[1]