FTTx技术及其发展

【中心议题】

•     *介绍了FTTx的划分和技术分类
•     *论述了点到多点无源光网络系统的技术特点

【解决方案】

•     *在接入网中去掉了有源设备
•     *局端设备和光纤由用户共享

前言

光纤到家庭(FTTH)是20多年来人们不断追求的梦想和探索的技术方向，但由于受到成本、技术、需求等方面的制约，至今还没有得到大规模推广与发展。目前所兴起的各种相关宽带应用如VoIP、Online-game、E-learning、MOD及智能家庭等所带来生活的舒适与便利，HDTV所引起的交互式高清晰度的收视革命，这些都使得具有高带宽、大容量、低损耗等优良特性的光纤成为将数据传送到客户端的媒质的必然选择。因此，众多业内认识把FTTx(特别是光纤到家、光纤到驻地)视为光通信市场的重大转折点。本文将对FTTx的划分以及主要技术做一个综合的介绍。

1 FTTx划分

FTTx技术主要用于接入网络光纤化，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(OLT)、用户端设备为光网络单元(ONU)或光网络终端(ONT)。根据光纤到用户的距离来分类，可分成光纤到交换箱(FTTCab)、光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)及光纤到户(FTTH)等4种服务形态。上述服务可统称FTTx。

FTTC为目前最主要的服务形式，主要是为住宅区的用户作服务，将ONU设备放置于路边机箱，利用ONU出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。

FTTB依服务对象区分有两种，一种是公寓大厦的用户服务，另一种是商业大楼的公司行号服务，两种皆将ONU设置在大楼的地下室配线箱处，只是公寓大厦的ONU是FTTC的延伸，而商业大楼是为了中大型企业单位，必须提高传输的速率，以提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。

至于FTTH，也是FTTx的最理想目标，ITU认为从光纤端头的光电转换器（或称为媒体转换器MC）到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等，提供更多的商机。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景。

2点到多点无源光网络系统

无源光网络(PON)是一种纯介质网络，其主要特点是在接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂性，降低了运维成本。其次，PON的业务透明性较好，带宽较宽，可适用于任何制式和速率的信号。第三，由于其局端设备和光纤由用户共享，因而光纤线路长度和收发设备数量较少，成本较其他点到点通信方式要低。

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。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。

EPON就是由IEEE 802．3工作组在2000年11月成立的EFM(Ethernet in the FirstMile)研究小组提出的。EPON以Ethernet为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率目前可达到10 Gbit／s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。另外，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。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。但和GPON相比它的传

输效率较低。

千兆以太网无源光网络(GPON)是ITU-T的标准，GPON可以灵活地提供多种对称和非对称上下行速率，传输距离至少达20km，系统分路比可以为1：16，1：32，1：64乃至1：128，在速率、速率灵活性、传输距离和分路比方面都比EPON有优势。其次，GPON在传输汇聚层采用了传统的ATM和GFP两种适配方式，它可以适应任何用户信号格式和任何传输网络制式，全面体现了业务提供商对业务提供的灵活要求。第三，在QoS方面，由于以太网数据包长度变化很大，抖动难以避免，只有靠网络轻载或ONU数目不多时才能基本满足不同业务的QoS要求。否则，EPON的QoS难以保证。第四，由于PON技术在下行方向是广播方式的，因此存在安全隐患。为此，GPON采用了先进加密标准（AES），是目前世界上最先进的加密算法。

总的看，GPON不是制造商驱动的技术标准，而是一种运营商驱动的标准，因此具有更周到的运营利益考虑，速率更高，灵活性更大；具有通用的映射格式，可适应任何新老业务；具有丰富的OAM&P功能；对各种业务均有很高的传输效率，即便对于TDM业务也能灵活高效地传送。可以帮助运营商完成从传统TDM语音电路向全IP网络的平滑过渡。

3 FTTH发展的思考

FTTH并不是一种新观念，经历了二次发展契机。第一次1978年是法国、加拿大和日本。第二次1995年左右主要是美国和日本。两次发展机遇全都由于成本太高，缺乏市场需求而终止。随着技术的进步、市场需求的迅速增加、某些国家的宏观信息社会发展政策和电信监管政策的驱动，2004年起FTTH进入了第三次发展机遇期。

中国电信运营商本着“加强领导，积极试验，适时总结，有序推广”的指导方针，已经在多个省市开展FTTH现场试验，为今后的大规模应用积累技术、规划、业务、商用模式和运维等方面的综合经验。人们对各种数据业务需求的持续增加，FTTx技术的不断完善，再加上政策上强有力的扶持，使得FTTH在我国的大规模应用日益趋近，光纤到家的理想已经不再是遥不可及的远景。