高速光纤宽带网络接入技术特点_上海电信宽带 

企业装宽带 首选上海宽带
电话:021-51021188
热线:400-685-1088
传真:021-51021158
邮箱:189@189.sh

首页 > 技术资料 > 高速光纤宽带网络接入技术特点

高速光纤宽带网络接入技术特点



    光纤宽带就是把要传送的数据由电信号转换为光信号进行通讯。 在光纤的两端分别都装有“光猫”进行信号转换。 光纤是宽带网络中多种传输媒介中最理想的一种,它的特点是传输容量大,传输质量好,损耗小,中继距离长等。光纤传输使用的是波分复用,即是把小区里的多个用户的数据分别调制成不同波长的光信号在一根光纤里传输。光纤宽带和ADSL接入方式的区别就是:ADSL是电信号传播,光纤宽带是光信号传播。


    光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON;无源光网络可分为窄带PON和宽带PON。
    由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、 FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和FTTH(光纤到户),它们统称为FTTx。FTTx不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。


    光纤接入网的三种系统结构分别为FTTN、FTTC和FTTH。在网络发展过程中,每种结构都有其应用优势,在网络向全业务演进过程中,每种结构都是关键的一环。FTTN给人们带来的好处是它将光纤进一步推向用户网络。它建立起一个接入平台,能提供话音、高速数据和视频业务给众多的家庭,而不需要完全重建接入环路和分配网络。根据需求,可以在光纤节点处增加一个插件,即可提供所需业务。在因业务驱动或网络重建使光纤节点移到路边FTTC或家庭(FTTH)之前,FTTN将叠加于并利用现有的铜线分配网络。


    这种网络结构的基本要求是为了提供宽带数据业务与视频业务,节点与住宅的距离应当在4000到5000英尺的范围内。而当今的节点一般的服务距离可达12000英尺。因此,每个服务区需要设置3到5个FTTN节点。


    FTTC比FTTN多几个优点。当采用FTTC重建现有网络时,可消除由电缆传输可能带来的延时与干扰。它使光纤更深入到用户网络中,这可减少潜在的网络问题的发生和由于现场操作引起的性能恶化。目前FTTC是最健壮和“可部署的”的网络,是将来可演进到FTTH的网络。它同样是新建区和重建区最经济的网络建设方案。

    这种网络结构的一个缺点是需要提供铜线设备的供电系统。一个位于局端的远程供电系统能给50到100个路边光网络单元供电、每个路边节点采用单独的供电单元代价非常高而且在较长时间停电时会影响用户的业务要求。作为提供光纤到家的最终网络形式,FTTH去掉了整个铜线设施:馈线、配线和引入线。对所有的宽带应用而言,这种结构是最可靠和长久的未来解决方案。它还去掉了铜线所需要的所有维护工作并大大延长了网络寿命。网络的连接末端是用户住宅设备。在用户家里,需要一个网络终接设备将带宽和数据流转换成可接收的视频信号、数据业务及语音业务。

    光纤接入的步骤:
     ⑴ 客户端的网卡或普通的路由器,与客户端光电转换器相连;
     ⑵ 客户端的光电转换器通过光纤直接与离客户端最近的城域网节点的光纤设备相连;
     ⑶ 最后通过ISP公司的骨干网出口接入到 Internet 。

不同的光纤接入技术有不同的适用场合。
     有源光接入技术适用带宽需求大、对通信保密性高的企事业单位的接入。它也可以用在接入网的馈线段和配线段,并与基于无线或铜线传输的其他接入技术混合使用。
     ATM-PON既可以用来解决企事业用户的接入,也可以解决住宅用户的接入。有的运营商利用“ATM-PON + xDSL”混合接入方案,解决住宅用户或企事业用户的宽带接入。
     窄带PON主要面向住宅用户,也可用来解决中小型企事业用户的接入。
     另外,PON的服务范围不超过20公里,但通过“有源光网络+无源光网络”混合组网方案,可弥补该不足。

     随着IP业务的爆炸式增长和我国电信运营市场的日益开放,无论是传统电信运营商还是新兴运营商,为了在新的竞争环境中立于不败之地,都把建设面向IP业务的电信基础网作为他们的网络建设重点。


     目前,接入层技术方案以光纤接入网为主,使光纤进一步向用户靠近,便于为用户提供高质量的综合业务。但宽带光纤接入网是一个对业务、技术、成本十分敏感的领域,而且投资比重大、建设周期长,需结合当地现有电信网络和国民经济发展的具体情况,总体布局、网络结构、规模容量,充分考虑建设成本和网络的灵活性,制定出一套合理的宽带接入网规划方案尤为重要。

     1. 用户分类与业务预测

     根据业务需求对象即用户类型的不同,将宽带用户类型大致分为以下七类:政府机关、金融证券、智能大厦、住宅小区、宾馆酒店、学校医院和企业科研。

    1.1 政府机关用户

    政府机关是一个重要的市场领域,由于其地位特殊,对社会的影响力较大,他们对宽带接入的需求主要是来源于“政府上网工程”和办公的信息化,公开化。随着各行各业信息化进程的加快,城市范围内计算机网络互联业务需求变是更加迫切。

    1.2 金融证券用户
     金融证券用户是电信运营商一大客户,主要开展数据通信、计算机联网等各类交互式多媒体业务,为金融、银行及证券公司等提供专网服务,实现银行、信用社的通存通兑等业务。
     1.3 智能大厦用户
     智能大厦、高层写字楼是商业客户等集团用户最密集的地方,这些集团用户一般都是电信运营商的大客户,集团用户对资费的敏感度低于家庭用户,用户的需求是要能提供综合、可靠、安全的网络业务,宽带高速互联接入、局域网互联及其他基于宽带接入网的业务如高速数据传输、数据中心、视频会议等都有广阔的市场前景,这些用户同样会有IP电话的需求。
     1.4 住宅小区用户
     随着人们对信息渴望程度的日益提高,在智能小区、生活小区建设宽带信息化小区已成为各电信运营商竞争的一大焦点,对于各电信运营商而言,这既是增值业务的发展点,也是一个介入电信业务新领域的切入点。在这些商住小区建设宽带信息化,向用户提供高速上网业务、小区的信息社区服务包括社区管理、电子商务、VOD、事务处理等等。
     1.5 宾馆酒店用户
     随着酒店管理系统的不断完善,酒店上网业务必将成为今后的热门话题。酒店上网业务提高了宾馆酒店的知名度以及服务档次,在为顾客提供优质服务的同时,在增加了其自身的效益。客人可以在酒店上Internet进行工作和商务活动,也可以通过Internet查询酒店情况,进行酒店的预定、结帐等活动,极大地方便了顾客。
     1.6 学校医院用户
     学校医院对宽带接入的需求来源于电子化教学、远程教育、远程医疗和信息化社区等。
     1.7 企业科研用户
     企业上网主要是通过上网了解国内外经济形式,在网上捕捉商机,发掘新的市场空间,同时还可以在网上宣传企业。科研单位通过上网实现远程数据处理、监测控制及异地科研合作等业务。


     2. 网络接入两种类型:


    住宅接入(residential access):将家庭端系统与网络相连。
    公司接入(company access):将商业或教育机构中的端系统与网络相连。

     2.1 住宅接入
     将家庭端系统(如PC)与边缘路由器相连接。
     2.1.1 通过拨号调制解调器(dial-up modem)
     将家庭端系统通过普通模拟电话线用拨号调制解调器与ISP相连。是一种常用、流行的形式。家用调制解调器将PC输出的数字信号转换为模拟形式,以便在模拟电话线(双绞线)上传输。
     缺陷是由于双绞线质量较低,用户获得的有效速率远低于56kbit/s,下载时间长。 如,下载一首3分钟的MP3歌曲大约需要8分钟。用户上网和拨打普通电话不能同时进行。
     2.1.2 带宽接入技术
     为住宅用户提供更高的比特率;用户可以同时接入因特网和打电话。两种常用类型:数字用户线(digital subsscriber line,DSL )和混合光纤同轴电缆 (hybrid fiber coaxial cable ,HFC)。
     2.1.2.1 数字用户线DSL接入
     由电话公司或与独立ISP合伙的公司提供。
     特点是与拨号调制解调器类似,但一般下载速率超过上载速率,而且实际实现速率要低。
     2.1.2.2 HFC
     是传统广播电视电缆系统的改进。采用同轴电缆和光纤混合接入方式,每个相邻域连接点支持500到500个家庭用户。
     特点是划分为两个信道:即下行信道和上行信道。下行信道带宽更大,传输速率更快,由所有家庭共享;如果几个用户同时下载,各个用户接收的实际速率大大下降。几个用户同时发送分组将会冲突,降低上行带宽的效用。
     2.1.3 比较

     DSL在家庭和ISP之间建立了一条点对点连接,所有带宽专用非共享;
     HFC比DSL带宽更高;
     DSL和HFC可随时提供服务:用户打开计算机后,一直与ISP连接,并能够同时拨打和接听普通电话。

     2.2 公司接入
     2.2.1 利用局域网(LAN)连接端用户和边缘路由器。

     先将多个端系统连接成局域网:如采用以太网技术(速率高可达10Mbps、100Mbps、1GMbps、 10Gbps),用双绞线或同轴电缆将端系统彼此连接;
     再与边缘路由器连接:边缘路由器负责为目的地不在本局域网的分组选路。

以太网技术:

     共享以太网:端系统共享以太网的传输速率;
     交换以太网:使用多个双绞线以太网段与交换机相连,使得以太网的全部带宽能够同时为同一个局域网上的不同用户传递报文。

     2.2.2 光纤接入
     2.2.2.1 概念
     光线接入网采用光纤做为主要的传输媒体来取代传统的双绞线。由于光纤上传送的是光信号,因而需要在交换局将电信号进行电光转换变成光信号后再在光纤上进行传输。在用户端则要利用光网路单元(ONU)再进行光电转换恢复成电信号后送至用户设备。
     2.2.2.2 应用形式
     根据光纤向用户延伸的距离,也就是ONU 所设置的位置,光线接入网又有多种应用形式,其中最主要的三种形式是光纤到大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到户(FTTH)。
     FTTC主要为住宅用户提供服务。ONU 放置在路边,从ONU 出来用同轴电缆传送视像业务,双绞线对传送普通电话业务,,每个ONU 一般可为8 ~32个用户服务,适合为独门独院的用户提供各种宽带业务,如VOD 等。
     FTTB有分为两种,一种是为公寓大楼用户服务,实际上只是把FTTC中的ONU 从路边移至公寓大楼内;另一种是为办公大楼服务的,ONU 设置在大楼内的配线箱处,为大中型企事业单位及商业用户服务,可提供高速数据、电子
商务、可视图文、远程医疗、远程教育等宽带业务。FTTB与FTTC并没有什么根本不同,两者的差异在于服务的对象不同,因而所提供的业务不同,ONU 后面所采用的传输媒介也有所不同。
     FTTH则是将ONU 放置在住户家中,有住户专用。为家庭提供各种综合宽带业务,如VOD 、居家购物、多方可视游戏等等。
    

     2.2.2.3 优缺点

     光纤接入网,特别是FTTH光纤接入网,具有频带宽、容量大、信号质量好、可靠性高、可以提供多种业务乃至未来宽带交互型业务、是实现B-ISDN的最佳方案等优点,因而被认为是接入网的发展方向。但光纤接入网成本昂贵,平均用户成本平均3000~5000美元,普通用户难以承受。尽管FTTB、FTTC采用若干用户共用ONU 以分摊成本、降低平均成本的方式,但却带来供电困难等问题。


3. 汇接节点设置选址原则

     由于宽带光纤接入网工程建设目前尚未形成既定的技术标准和规范根据,汇接节点设置选址主要遵循以下原则:
     3.1 一个汇接节点覆盖范围为以500m为半径区域或5-15幢多层建筑群。
     3.2 一个汇接节点的收容用户数量一般为300-1000户,最多不超过1000户。
     3.3 汇接节点尽量与其他电信设施合用,以解决节点设备机房问题。
     3.4 汇接节点的位置应便于光缆和电缆的出入。
     3.5 汇接节点的位置应避免有腐蚀性气体、易遭雷击、高压输电线下、强干扰区、潮湿地区、低洼地、防洪堤坝附近等易遭破坏的地方,设备必须放在室内。[1]

     光纤接入能够确保向用户提供10Mbps,100Mbps,1000Mbps的高速带宽,可直接汇接到CHINANET骨干结点。主要适用于商业集团用户和智能化小区局域网的高速接入,与INTERNET高速互联。目前可向用户提供三种具体接入方式。
以太网接入


适用对象:

     已做好或便于综合布线及系统集成的小区光纤接入住宅与商务楼宇等。

     所需的主要网络产品:交换机,光电转换器,超五类线等。


     HOMPEPNA

     适用对象:未做好或不便于综合布线及系统集成的小区住宅与酒店楼宇等。
     所需的主要网络产品:HOMEPNA专用交换机(HUB)HOMEPNA专用终端产品(MODEM)等。


     VDSL

     适用对象:未做好或不便于综合布线及系统集成的小区住宅与酒店楼宇等。
     所需的主要网络产品:VDSL专用交换机,VDSL专用终端产品。


     五类缆接入

     以"千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户"为实现基础的光纤+五类缆接入方式尤其适合我国国情。它主要适用于用户相对集中的住宅小区、企事业单位和大专院校。FTTX是光纤传输到(路边、小区、大楼-),LAN为局域网。主要对住宅小区、高级写字楼及大专院校教师和学生宿舍等有宽带上网需求的用户进行综合布线,个人用户或企业单位就可通过连接到用户计算机内以太网卡的5类网线实现高速上网和高速互联。


     直接接入

     是为有独享光纤高速上网需求的企事业单位或集团用户提供的,传输带宽2M起,根据用户需求带宽可以达到千兆或更大的带宽。
     业务特点:可根据用户群体对不同速率的需求,实现高速上网或企业局域网间的高速互联。同时由于光纤接入方式的上传和下传都有很高的带宽,尤其适合开展远程教学、远程医疗、视频会议等对外信息发布量较大的网上应用。
     适合的用户群体:居住在已经或便于进行综合布线的住宅、小区和写字楼的较集中的用户;有独享光纤需求的企事业单位或集团用户。

     近一时期,服务提供商一直在推广高密度光纤骨干网,企业用户也在等待这类高速服务的提交。尽管保证提供海量可用带宽的高密度光纤网已经建成,但对网络服务的需求却被封闭在基于时分复用(TDM)的本地环路接入技术的框框之内。对带宽需求不断变化的企业用户由于为增加一条T-1线路需要等待数周或因升级到T-3线路而等上几个月而感到不满。


     一种非常具有发展前景的解决方案将使现在正在部署的光纤宽带接入,能够利用软件来取代穿过僵化的TDM基础设施的硬连线网络接入来配置多种服务,并且每种服务可以具有不同的服务水平以及软件命令远程调节的速度保证。这类以满足对多种服务额外带宽需要为目标的软件可调服务,只需几天而不是数周的时间,并且无需高昂的工程费用或现场升级就可以完成配置,在需要时可以立即精确地提供所需带宽容量。以太网可以实现这一目标。以太网非常适于从光纤网络提交软件可调节的带宽,它具有普遍的可用性并且价格低廉,可以很容易达到1Gbps的速度,并且不久可以达到10Gbps的速度。如果目前连接到家门口的光纤支持以太网技术的话,一条连接线路可以达到从每秒64K到数千兆位的任何速度,并可以用于访问所有的广域网服务。


     如此灵活提供的服务代表着目前DSL和基于有线电缆宽带服务之后的下一个高速技术,它们将使企业用户最终可以利用传输基础设施核心中的光纤部署。提交基于以太网的服务所需的条件是智能的光纤接入平台,这种平台使服务提供商可以从传统的基于TDM的服务迁移到优化的数据包服务,并使用户可以在提供带宽保证的多服务光纤连接上传送如IP语音这类多服务、广域传输流。


     光纤接入
     ⑴ 容量大:光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8--9个数量级,故所开发的容量大;
     ⑵ 衰减小:光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆每公里衰减要低一个数量级以上;
     ⑶ 体小量轻:有利于施工和运输;
     ⑷ 防干扰性能好:光纤不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好;
     ⑸ 节约有色金属:一般通信电缆要耗用大量的铜、铅或铝等有色金属。光纤本身是非金属,光纤通信的发展将为国家节约大量有色金属。
     (6)扩容便捷:一条带宽为2Mbps的标准光纤专线很容易就可以升级到4M、10M、20M、100M甚至G带宽。
     (7)上下行对称:光纤介质区别于传统ADSL的电话线缆介质的下行大上行小的弊端,能够实现上下行对称。


光导纤维是一种传输光束的细微而柔韧的媒质。光导纤维缆线是由一捆光纤组成 , 简称为光缆。光缆是数据传输中最有效的一种传输介质,它的优点和光纤的优点类似,主要有以下几个方面:

     (1) 频带较宽;
     (2) 电磁绝缘性能好:光缆中传输的是光束,由于光束不受外界电磁干扰与影响,而且本身也不向外辐射信号,因此它适用于长距离的信息传输以及要求高度安全的场合。当然,抽头困难是它固有的难题,因为割开的光缆需要再生和重发信号;
     (3) 衰减较小:可以说在较长距离和范围内信号是一个常数;
     (4)中继器的间隔较大,因此可以减少整个通道中继器的数目,可降低成本,传输质量很好。而同轴电缆和双绞线每隔几百米就需要接一个中继器。

光纤接入

     1、光纤接入,尤其是光纤到楼的接入方式是需要有源设备来把光信号转换成电脑网卡的电信号的,这个设备就是光收发转换器(光猫)。也就是说,如果运营商是光纤到楼(绝大部分)的接入方式,那么只要光收发器断电,该栋就会断网。这和之前的电话线接入有很大的区别!所以如果你发现你单元楼道声控灯不亮了,而你又上不去网了,那就很正常了。

     2、光缆的安全问题,光纤里面都是玻璃纤维,外面有很多保护,不容易损坏,但是一旦出现损坏,维修并不能像电缆一样迅速恢复,有128芯光缆甚至更多,熔接光缆时间就会很久,那样就会对用户造成比较大的损失。

光纤接入--接入设备
     1.有源光网络
     顾名思义,有源光网络的局端设备(CE) 和远端设备(RE)通过有源光传输设备相连,传输技术是骨干网中已大量采用的SDH和PDH技术,但以SDH技术为主。远端设备主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能。局端设备主要完成接口适配、复用和传输功能。此外,局端设备还向网元管理系统提供网管接口。在实际接入网建设中,有源光网络的拓扑结构通常是星形或环形。 有源光网络具有以下技术特点:
     ◆ 传输容量大,目前用在接入网的SDH传输设备一般提供155Mb/s或622Mb/s的接口,有的甚至提供2.5Gb/S的接口。将来只要有足够业务量需求,传输带宽还可以增加,光纤的传输带宽潜力相对接入网的需求而言几乎是无限的。
     ◆ 传输距离远,在不加中继设备的情况下,传输距离可达70~80公里。
     ◆ 用户信息隔离度好。有源光网络的网络拓扑结构无论是星形还是环形,从逻辑上看,用户信息的传输方式都是点到点方式。
     ◆ 技术成熟,无论是SDH设备还是PDH设备,均已在以太网中大量使用。
     由于SDH/PDH技术在骨干传输网中大量使用,有源光接入设备的成本已大大下降,但在接入网中与其他接入技术相比,成本还是比较高。


     2.ATM无源光网络(ATM-PON)

     ATM-PON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。它综合了ATM技术和无源光网络技术,可以提供现有的从窄带到宽带等各种业务。ATM-PON由OLT、ONU/ONT和无源光分路器组成。其中,Splitter是光分路器,它根据光的发送方向,将进来的光信号分路并分配到多条光纤上,或是组合到一条光纤上。ONU/ONT主要完成业务的收集、接口适配、复用和传输功能;OLT主要完成接口适配、复用和传输功能。此外,OLT还向网元管理系统提供网管接口。
ODN(光配线网)中光分路器的工作方式是无源的,这就是无源光网络中“无源”一词的来历。但ONU和OLT还是工作在有源方式下,即需要外接电源才能正常工作。所以,采用无源光网络接入技术并不是所有设备都工作在不需要外接馈电的条件下,只是ODN部分没有有源器件。


     3.窄带无源光网络(窄带PON)

     窄带PON的网络拓扑结构与ATM-PON基本一样,它与ATM-PON存在以下主要区别:
     ◆ ATM-PON是宽带接入技术,可以给用户提供大于2Mb/s的接入速率;窄带PON是窄带接入技术,只支持窄带业务,给用户提供的接入速率最大为2Mb/s。
     ◆窄带PON的线路速率远小于ATM-PON,其线路速率一般在20Mb/s到50Mb/s之间。
     ◆窄带PON的传输采用电路方式,而ATM-PON采用分组方式(ATM信元)。
     ◆窄带PON的网络侧接口一般为V5接口,用户侧接口为现有各种窄带业务接口;ATM-PON网络侧接口一般为ATM接口,用户侧接口包括各种宽窄带业务接口。
     ◆窄带PON的标准化程度不如ATM-PON,窄带PON是先有产品,后有标准;ATM-PON是产品和标准几乎同时出来。

     除以上几点区别外,窄带PON的其他特点与ATM-PON相同。窄带PON的设备价格近年来下降很快,已经接近目前窄带接入中广泛应用的IDLC(综合数字环路载波)的价格。




上海宽带 | 联通宽带 | 中翱电信 | 企业宽带 | 网通宽带 | 百顺网 | 我信网 | 通豪科技 | 国际精品网 | 上海电信宽带 | 上海联通宽带 | 国际优化专线 | China Internet | Optimized Internet | 亚马逊优化专线 | 美国股票优化专线 | 德国优化专线 | 视频会议优化专线 | Office365优化 | SalesForce优化 | 企业联通宽带 | 企业电信宽带 | 百度地图 | 谷歌地图 |

版权所有:上海中翱电信科技有限公司 技术支持:网信互联

友情链接:上海联通宽带 | 10060百顺 | 电信国际精品网 | 联通国际精品网 | 中翱国际精品网 | 亚马逊优化专线 | Salesforce优化专线 | 视频会议优化专线 | 美国股票优化专线 | ERP优化专线 | AWS优化专线 | 沃信网 | 区块链实验室 | 物联网门户 | 人工智能 | 移动互联网 | 企业云应用 | 通豪科技 | 沪ICP备13023591号-3