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      1. 技術文章

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        住宅小區光纖到戶的 4 種接入方案特點

        光纖入戶的方式一直有很多朋友問到相關問題,那么今天我們一起來了解這方面知識。

        我國光纖到戶(Fiber To The Home——FTTH)目標市場特點

        目前,我國FTTH主要目標市場無疑是大中小城市住宅小區的住戶,城市住宅小區一般為花園式住宅小區,其突出特點是:

        1、住戶密度高,單一花園住宅小區一般有500—3000住戶,有些甚至是上萬個住戶;

        2、住宅小區(包括商業大廈)一般配備通信機房,用于安裝整個小區通信接入設備和線路交接,這種配置是電信運營商相互競爭和多種電信業務綜合接入的需要,機房到用戶距離普遍小于1km;

        3、主要電信運營商和有線電視運營商普遍都已鋪設小芯數(一般為4到12芯)光纜到住宅小區或商業大廈的機房;

        4、小區內住戶通信和CATV接入線纜資源歸屬各運營商所有。我國FTTH目標市場另一特點是電信業務提供存在行業壁壘:電信運營商不容許經營CATV業務,而且這一現狀在未來相當一段時間無法改變。

         

        我國現行的4FTTH接入技術方案,包括3種無源光網絡(PON)接入技術方案和1種有源光網絡(P2P)接入技術方案

        第一種:理想無源光網絡(Passive Optical Network——PON)網絡結構與分布,如圖1所示。

         

        圖1 無源光網絡(PON)網絡結構與分布

        其主要特點是:光線路終端(Optical Line Terminal——OLT)置于電信運營商中心機房,無源光分配器放置(Splitter)盡量靠近用戶端的光網絡單元(Optical Network Unit——ONU)。

        OLT與ONU之間的距離等于電信運營商中心機房到用戶的距離,與目前固定電話的接入距離相仿,一般為幾公里,Splitter距ONU一般為幾十米到幾百米。PON的這種結構和布局突出體現了PON的優勢:

        1、從中心機房至用戶的整個網絡為無源網絡;

        2、大量節約中心機房至用戶的光纜資源;

        3、因為是一點對多點,精簡中心機房設備數量與規模,減少中心機房配線數量。

         

        第二種:無源光網絡(PON)在住宅小區的理想布局,如圖2所示。

         

        圖2 無源光網絡(PON)在住宅小區的理想布局

         

        OLT置于電信運營商中心機房,根據Splitter盡量靠近用戶原則,Splitter放置于樓層配線箱。很顯然,這一理想布局能突顯PON的固有優勢,但將不可避免帶來以下問題:

        1、從中心機房至小區需要高芯數光纜,如3000戶小區,按1:16分支比計算,需要近200芯的光纜,而目前一般只有4-12芯,增加鋪設光纜非常困難;

        2、用戶無法自由選擇運營商,只能選擇單一電信運營商提供的服務,不可避免出現單一運營商壟斷業務情形,不利于多運營商的競爭,用戶利益無法得到有效保障;

        3、無源光分配器置于樓層配線箱將使配線節點非常分散,導致放號、維護和管理非常困難,甚至幾乎不可能;

        4、無法提高網絡設備及其接入端口的利用率,因為在單一PON的覆蓋范圍內,用戶接入率很難做到100%。

         

        第三種:無源光網絡(PON)在住宅小區的現實布局,如圖3所示。

         

        圖3 無源光網絡(PON)在住宅小區的現實布局

         

        OLT和Splitter均放置在小區機房里。這種現實布局優點是:

        1、中心機房至住宅小區只需要低芯數光纜,現有光纜資源就能滿足需要;

        2、整個住宅小區接入線路均在小區機房配線,容許用戶自由選擇不同電信運營商,對電信運營商而言網絡非常容易放號、維護和管理;

        3、由于接入設備和配線架同在小區機房,無疑顯著提高設備端口利用率,接入設備可以根據接入用戶數增加而逐步擴容。

        但這種現實的布局也有其明顯的缺點:首先,丟棄PON的網絡結構是無源網絡的最大優勢,中心機房至用戶網絡還是有源網絡;其次,并沒有因為PON而節約光纜資源;再者,PON設備成本高、網絡結構復雜。

         

        綜上所述,國揚通訊認為PON在住宅小區FTTH應用中存在矛盾的兩面:

        1、按PON的理想網絡結構和布局固然可以發揮其原有優勢:從中心機房至用戶的整個網絡為無源網絡,大量節約中心機房至用戶的光纜資源,精簡中心機房設備數量與規模;但同時也帶來幾乎無法接受的缺點:須要大量增加鋪設光纜線路;配線節點分散,放號、維護和管理異常困難;用戶無法自由選擇運營商,不利于多運營商的競爭,用戶利益無法得到有效保障;網絡設備及其接入端口利用率低。

        2、而如果采用無源光網絡(PON)在住宅小區的現實布局,現有光纜資源就能滿足需要,小區機房統一配線,非常容易放號、維護和管理,用戶可以自由選擇運營商,顯著提高設備端口利用率,但同時也丟棄了PON是無源網絡和節約光纜資源這兩大優勢,就目前還必須忍受PON設備成本高、網絡結構復雜等劣勢。

         

        第四種:小區有源交換光網絡(Active Optical Network——AON)的點對點(P2P)接入技術。

        很明顯,PON的優勢在高密度住宅小區中蕩然無存。在目前PON技術不十分成熟,而且設備價格居高不下情況下,我們認為FTTH接入選擇AON技術更為科學和可行,因為:

        • 小區普遍設有機房;

        • AON的P2P技術成熟、成本低,能輕易提供100M或1G的帶寬,與現有計算機網絡實現無縫鏈接;

        • 無需增加鋪設中心機房至小區的光纜;

        • 網絡結構簡單、建設和運營維護成本低;

        • 集中在小區機房配線,易于放號、維護和管理;

        • 容許用戶自由選擇運營商,有利于多運營商的競爭,通過競爭用戶利益能得到有效保障;

        • 設備端口利用率非常高,可以根據接入用戶數增加而逐步擴容。

         

        圖4 小區有源交換(AON)FTTH網絡結構

         

        如圖4所示,是典型基于AON的FTTH網絡結構,從電信運營商中心機房至小區機房沿用目前已有的低芯數光纜,在小區機房放置交換系統,從小區機房至用戶端采用點對點(P2P)組網方式,接入設備和配線架統一放置小區機房,整個網絡采用技術成熟、成本低廉的以太網協議。AON的點對點FTTH網絡是目前在日本和美國普遍采用的FTTH接入技術,在目前全球500萬線的FTTH用戶中,95%以上采用有源交換的P2P技術。其突出優勢有:

        • 高帶寬:輕易實現穩定雙向100M寬帶接入;

        • 可以支持Internet寬帶接入、CATV接入和電話接入,在接入網實現三網合一;

        • 支持未來可預見的新業務:可視電話、VOD、數字影院、遠程辦公、在線展覽、電視教育、遠程醫療、數據存儲及備份等等;

        • 網絡結構簡單、技術成熟、接入成本低;

        • 只有小區機房是有源節點,集中機房配線,降低維護成本,提高設備端口利用率;

        • 容許用戶自由選擇運營商,有利于電信運營商的相互競爭;

        • 有效節約中心機房至小區的光纜資源,無需增加鋪設中心機房至小區的光纜。

           FTTH接入選擇AON技術更為科學和可行,還因為PON在標準和技術上發展存在不確定性:

        • 標準剛剛出現,多種版本(EPON&GPON),標準的競爭對未來推廣存在不確定性。

        • 相關器件須要3-5年的標準化和成熟過程, 在未來3-5年內難與目前以太網P2P器件在成本上和普及上相競爭。

        • PON的光電器件造價高昂:高功率、高速突發性收發;目前光電器件遠無法滿足生產低成本PON系統要求。

         
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