FTTH寬帶技術(shù)接入網(wǎng)的應(yīng)用研究

FTTH寬帶技術(shù)接入網(wǎng)的應(yīng)用研究

發(fā)表時間：2016-11-10T15:53:09.367Z 來源：《低碳地產(chǎn)》2016年7月第14期 作者： 盧展航

[導(dǎo)讀] 接入網(wǎng)是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展重點和關(guān)鍵，對接入網(wǎng)技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

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【摘 要】接入網(wǎng)是國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展重點和關(guān)鍵，對接入網(wǎng)技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文分析了DSL接入技術(shù)、

FTTB/LAN接入技術(shù)以及PON接入技術(shù)，并通過與各種接入網(wǎng)方式的比較，對FTTH接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢展開了探討。

【關(guān)鍵詞】FTTH；接入技術(shù)；優(yōu)勢

0 引言

隨著我國信息技術(shù)的不斷進步，通信行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，人們對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也日益提高。傳統(tǒng)的DSL接入技術(shù)、

FTTB/LAN接入技術(shù)等已無法滿足當(dāng)前用戶的需求，并且隨著光纜和FTTH設(shè)備價格的不斷下降，使得FTTH接入技術(shù)成為了接入網(wǎng)的首

選，FTTH的普及勢不可擋。鑒于此，筆者通過與各種固有寬帶接入技術(shù)的比較，探討了FTTH接入網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢。

1 各種固網(wǎng)寬帶接入技術(shù)分析

1.1 DSL接入技術(shù)

目前數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的是不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)，其距離和速率均有瓶頸。

上行速率最高達896kbit/s，下行速率最高達8Mbit/s，有效傳輸距離在3～5km。ADSL2可以達到下行12Mbit/s和上行1Mbit/s的速率；

而ADSL2+可以提高到下行24Mbit/s和上行3.5Mbit/s的速率；超高比特速率數(shù)字用戶線2(VDSL2)極限可達100Mbit/s，但受距離的限制。

EPON和DSL的比較見表1。

1.2 FTTB/LAN接入技術(shù)

光纖到樓+局域網(wǎng)(FTTB+LAN)接入方式采用光纖接入，末端用戶采用雙絞線接入，采用光纜+雙絞線的方式對社區(qū)進行綜合布線。與

普通的LAN接入方式類似，雙絞線總長度一般不超過100m，線路距離短，并且容易受到各種干擾。

1.3 PON接入技術(shù)

PON接入技術(shù)采用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，在不同方向使用不同波長，分離單根光纖上不同方向的光信號。PON可為用戶提供百兆甚至

千兆的接入速率，不僅能綜合現(xiàn)有的有線電視、數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)，還能兼容未來業(yè)務(wù)，如IPTV、IP語音(VoIP)、電視會議和VOD等，實現(xiàn)

綜合業(yè)務(wù)接入。

其ODN無源的特點是減少故障可能發(fā)生的節(jié)點，增強網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，加之以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)的價格優(yōu)勢明顯，因而被認為是解決電信

接入瓶頸，最終實現(xiàn)FTTH的較成熟的解決方案之一。

1.4 各種接入方式的比較

從傳輸距離看，FTTH的接入距離可達20km左右，且傳輸速率不受距離的影響；DSL在傳輸距離過長的情況下使用速率會下降；LAN

技術(shù)傳播距離不能超過100m。

從用戶體驗上看，目前FTTH方式的用戶體驗較好且穩(wěn)定，均優(yōu)于LAN和ADSL接入。尤其是FTTH具有帶寬高、可擴展性強、穩(wěn)定性

高和可靠性高的特點，可以滿足用戶多種業(yè)務(wù)綜合承載的需求。

與ADSL的比較

從帶寬方面看，ADSL能滿足一些用戶上網(wǎng)的基本需求。但是ADSL是上行和下行不對稱的技術(shù)，而且上行帶寬小,無法滿足交互式業(yè)務(wù)

的需求，如互動游戲、視頻點播、遠程教育、SOHO辦公等。特別是近年來出現(xiàn)的P2P(Peer to Peer)文件共享應(yīng)用，對雙向帶寬有極大的

需求。據(jù)統(tǒng)計，P2P網(wǎng)絡(luò)流量已占據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)流量的40%，給互聯(lián)網(wǎng)帶來巨大的帶寬擴容壓力。這些當(dāng)前日趨流行的業(yè)務(wù)都是寬帶網(wǎng)絡(luò)的

發(fā)展方向，而ADSL網(wǎng)絡(luò)在帶寬方面卻后繼乏力,難以勝任。因此,在帶寬方面FTTH有毋庸置疑的優(yōu)勢。EPON和xDSL比較見表2。

從維護方面來看，由于ADSL的帶寬隨著傳輸距離的增長而急劇下降，所以其節(jié)點相對較多，維護工作量大，維護費用較高。而FTTH

方式采用光纖接入，不僅穩(wěn)定性較ADSL高，同時故障率更低，中間無源光網(wǎng)絡(luò)的維護工作量也遠小于ADSL。

從升級性和發(fā)展前途看,由于ADSL存在速率低、出線率不高、距離短、線間干擾影響用戶使用等固有缺陷，用戶數(shù)量不能無限制發(fā)

展，更不能很好地滿足用戶對速度穩(wěn)定性的要求，尤其是無法滿足那些使用寬帶業(yè)務(wù)頻繁的ARPU值較高的客戶。而FTTH不僅大大降低高

優(yōu)先級數(shù)據(jù)的時延，保證不同用戶的帶寬分配和QoS，而且對那些對帶寬和時延有特殊要求的用戶提供進一步的保障。

與LAN的比較

LAN寬帶接入也是基于以太網(wǎng)技術(shù)，由局端設(shè)備和用戶端設(shè)備組成。局端設(shè)備一般位于城域網(wǎng)局端接入節(jié)點機房，用戶端設(shè)備一般位

于小區(qū)機房或大樓內(nèi)。局端設(shè)備提供與IP骨干網(wǎng)的接口，用戶端設(shè)備提供與用戶終端計算機相接的10/100BASE-T接口。局端設(shè)備與用戶端

設(shè)備之間采用點對點的連接方式，局端設(shè)備具有匯聚用戶端設(shè)備網(wǎng)管信息的功能。

從帶寬方面看，理論上LAN也能開通高帶寬，但受制于距離、設(shè)備性能、上聯(lián)帶寬等因素，實際開通的帶寬也有限，不能像FTTH那樣

進行靈活的帶寬配置。

從維護方面來看，由于LAN方式的局端和遠端是兩個獨立的交換機，不能統(tǒng)一管理。而FTTH的局端OLT和用戶端ONU是作為整個

PON中的成員統(tǒng)一管理，可以方便地在局端對整個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行統(tǒng)一采集和分析，這樣就可以由網(wǎng)管中心進行統(tǒng)一管理和維護。而且PON

作為電信級設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)中制定了豐富的運行管理維護(OAM)方面的信息，管理能力較傳統(tǒng)以太網(wǎng)設(shè)備有質(zhì)的飛躍。

從升級性方面來看，FTTH和LAN的最大差異在于從局端到用戶端的干線部分，PON基于點到多點的拓撲結(jié)構(gòu)，而LAN則是基于點到

點的拓撲結(jié)構(gòu)。LAN消耗的干線光纖數(shù)量和局側(cè)設(shè)備光端口數(shù)量的差別將隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大成倍擴大；而PON技術(shù)則是由多個用戶共享干

線光纖和局端光口，可以比較從容地應(yīng)對用戶規(guī)模的快速增加。

2 從業(yè)務(wù)需求來看FTTH的優(yōu)勢

2.1 公眾客戶各種業(yè)務(wù)的帶寬要求分析

總體來說，公眾客戶的主要業(yè)務(wù)需求可歸納為兩類。

基本業(yè)務(wù):語音、高速上網(wǎng)、高清網(wǎng)絡(luò)電視(HDTV)/標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)、可視電話業(yè)務(wù)等。

增值業(yè)務(wù):家庭監(jiān)控、可視家庭視頻聊天、三屏互動、藍光電影、3D視頻等業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)的具體帶寬要求見表3。

總體來說，未來3～5年內(nèi)，家庭用戶的上行帶寬需求主要落在500kbit/s～10Mbit/s范圍內(nèi)，下行帶寬在2～100Mbit/s范圍內(nèi)，能夠滿

足各種寬帶業(yè)務(wù)的擴展。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，從公眾客戶選擇FTTH時的帶寬需求來看，選擇20Mbit/s帶寬的占46.3%，其次是10Mbit/s(占

22.3%)、100Mbit/s(占18.7%)、50Mbit/s(占8.3%)。每種互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時延、丟包等需求不同，不同用戶對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求也

各不相同。

FTTH能夠更好地適應(yīng)各種業(yè)務(wù)的需求，做到綜合承載，有效合理地利用網(wǎng)絡(luò)資源，保障不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)的

差異化，滿足不同用戶的差異化需求。

2.2 政企客戶各種業(yè)務(wù)的帶寬要求分析

政企客戶的接入模式(FTTO)也是歸屬于FTTH的一種類型。政企客戶主要業(yè)務(wù)需求也可歸納為兩類。

基本業(yè)務(wù):語音、高速上網(wǎng)、VPN、專線、全球眼。

增值業(yè)務(wù):視頻會議系統(tǒng)、高清視頻監(jiān)控、企業(yè)安全服務(wù)、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、企業(yè)郵箱、“云計算”服務(wù)等。

各種業(yè)務(wù)的具體帶寬要求見表4。

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，可能購買FTTH接入的100個企業(yè)中，56%的企業(yè)認為可能采用10Mbit/s帶寬，36%的企業(yè)認為可能采用100Mbit/s帶

寬。其他較為集中的是30%的企業(yè)選擇2Mbit/s帶寬，13%的企業(yè)選擇20Mbit/s帶寬，13%的企業(yè)選擇50Mbit/s帶寬。

企業(yè)客戶申請高帶寬主要用于“高速互聯(lián)網(wǎng)連接”和“企業(yè)數(shù)據(jù)傳輸”；其次是用于視頻業(yè)務(wù)、話音業(yè)務(wù)；酒店、娛樂服務(wù)行業(yè)對IPTV業(yè)

務(wù)需求量較大。對全球眼、新視通或視頻點播業(yè)務(wù)感興趣的企業(yè)，采用光纖到戶接入方式的可能性大于目前沒有使用以上業(yè)務(wù)的企業(yè)。這

些新業(yè)務(wù)要求的接入帶寬通常比較高。

企業(yè)對數(shù)據(jù)傳輸要求最重要的是穩(wěn)定性高，其次是保密性好、永遠在線以及傳輸速率高。在這一點上FTTH有著無法比擬的優(yōu)勢。

2.3 內(nèi)容提供商如何看待高帶寬業(yè)務(wù)的開發(fā)

中國網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容提供商(ICP)對FTTH的發(fā)展普遍比較歡迎，其主要觀點是:總擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)的帶寬不夠，開發(fā)的高帶寬業(yè)務(wù)在網(wǎng)上無法使用，

無法實現(xiàn)贏利。如果將帶寬擴展到30Mbit/s以上，就可推廣高清晰內(nèi)容和遠程視頻等交互式的應(yīng)用。

對公眾客戶而言，希望有更多IPTV等高清晰內(nèi)容以及互動性更強、表達形式更豐富的多媒體音視頻內(nèi)容。ICP普遍認為創(chuàng)新業(yè)務(wù)需要

結(jié)合智能化家電的推廣，與數(shù)字化家庭概念有關(guān)；在線點播類和碼率較高的視頻內(nèi)容或多方交互的視頻應(yīng)用內(nèi)容將大大發(fā)展。

對企業(yè)客戶而言，遠程的點對點視頻應(yīng)用得到推廣，尤其是多方視頻應(yīng)用；遠程IT應(yīng)用將受到重視，如遠程備份、遠程電腦維護；帶

寬的擴展將使SP/CP應(yīng)用開發(fā)突破現(xiàn)有局限，如遠程應(yīng)用的技術(shù)開發(fā)更加簡單；部分企業(yè)可能減少服務(wù)器托管。大文件下載、在線視頻和

互動游戲是客戶最為青睞的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)內(nèi)容。ICP或多或少地已經(jīng)著手迎接高帶寬接入的時代，并且意識到未來高帶寬接入方式會帶來更多

高帶寬的內(nèi)容需求。從目前的ICP發(fā)展形勢來看，ICP紛紛向視頻類滲透并開始提供高清晰內(nèi)容，主要是向在線交互式視頻方面發(fā)展。因此

FTTH接入模式也必然成為這些應(yīng)用的不二選擇。

3 結(jié)語

綜上所述，FTTH是光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最終模式，隨著傳統(tǒng)接入技術(shù)已無法滿足用戶對帶寬及業(yè)務(wù)的需求，FTTH已經(jīng)成為未來用戶高帶

寬、高質(zhì)量接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的首選模式。因此，運營商要加快對光纖網(wǎng)絡(luò)尤其是光纖到戶的建設(shè)，滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬及服務(wù)日益增長的需

求，提高經(jīng)濟效益，促進FTTH建設(shè)及自身的發(fā)展。

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