FTTH - 簡介

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對於網路技術的接入，通常有兩種方式，即固定方式和無線方式。在本教程中，我們將討論“固定”方法，技術上稱為FTTH技術。

什麼是FTTH？

光纖到戶，簡稱FTTH，是一種從中心點直接使用光纖連線到住宅（如下圖所示）的技術。它提供不間斷的高速網際網路服務。“H”包括住宅和小型企業。

FTTH是最終的光纖接入解決方案，每個使用者都連線到光纖。本教程中討論的部署選項基於從光線路終端（OLT）到使用者場所的完整光纖路徑。

這種選擇方便為每個客戶提供高頻寬服務和內容，並確保為未來新服務的需求提供最大頻寬。因此，不包括涉及“部分”光纖和“部分”銅質基礎設施網路的混合選項。

作為光纖到戶的接入方式，光纖到戶 (FTTH) 方案主要面向單戶住宅 (SFU)，提供相對較少的埠，包括以下型別——POTS、10/100/1000 BASE-T 和 RF (18dBmV)。

光纖方法可以以兩種方式部署：有源方法和無源方法。當前FTTH的大規模部署基於無源方法。因此，讓我們詳細討論無源方法。

無源方法 - 此方法中使用的兩種典型技術是乙太網無源光網路 (EPON) 和千兆無源光網路 (GPON)。請參考下圖。

• 超高速率數字使用者環路 (VDSL) 支援最大位元率為 55 bps。VDSL2具有更好的QoS和更好的信噪比。

• ADSL（非對稱數字使用者環路）支援最大位元率為 8Mbps，但ADSL2可以達到 12Mbps。

• SHDSL 代表對稱高速率數字使用者環路。電話線直徑越大，可達到的距離越長。傳輸速率取決於電話線的直徑。

• 綜合業務數字網 (ISDN) 基於電路交換網路。

為什麼選擇FTTH？

光纖相較於之前的技術（銅線）具有許多優勢。最重要的優勢如下：

• 巨大的資訊承載能力
• 易於升級
• 易於安裝
• 允許完全對稱的服務
• 降低運營和維護成本
• 覆蓋非常長的距離
• 堅固、靈活且可靠
• 允許使用小直徑和輕量級電纜
• 安全可靠
• 不受電磁干擾 (EMI) 的影響
• 成本更低

下表列出了可以透過 FTTH 提供的高階服務及其頻寬。

FTTH 與 xDSL 的比較

下表顯示了 FTTH 和 xDSL 裝置在頻寬和距離（最大覆蓋範圍）方面的典型比較：

• 距離深刻影響 xDSL 的效能。

• 距離對 FTTH 來說不是問題，因為最大覆蓋範圍超過 20 公里。

• FTTH 支援所有可用的服務。

距離和頻寬

以下幾點解釋了距離和頻寬引數：

• ISDN - 2B + D = 2 × 64 + 16 = 144 Kbps
• HDSDN - 美國標準 0.51mm，2M 最大 5km。
• ADSL - 3-5 km 8 Mbps
• ADSL2 - 3-5 km 12 Mbps
• ADSL2+ - 3-5 km 24 Mbps
• VDSL - ≤ 1.3 km，55 Mbps；VDSL2 上行/下行 100 Mbps

FTTH 術語

現在讓我們簡要討論一下通常與 FTTH 相關的術語。

光纖距離差

一個 OLT 連線到多個 ONU/ONT。光纖距離差是 OLT 到最近和最遠 ONU/ONT 之間的距離差。在 GPON 中，最大光纖距離差為 20 公里。這會影響測距視窗的大小，並符合 ITU-T G.983.1 標準。

邏輯覆蓋範圍

邏輯覆蓋範圍定義為特定傳輸系統可以覆蓋的最大距離，而不管光預算如何。由於邏輯覆蓋範圍是 ONU/ONT 和 OLT 之間的最大距離（不考慮物理層的限制）——在 GPON 中，最大邏輯覆蓋範圍定義為 60 公里。

平均訊號傳輸延遲

平均訊號傳輸延遲是參考點之間上行和下行延遲值的平均值。此值透過測量往返延遲然後除以 2 來確定。GPON 必須適應需要最大平均訊號傳輸延遲為 1.5 毫秒的服務。具體來說，GPON 系統在 T-V 參考點之間必須具有小於 1.5 毫秒的最大平均訊號傳輸延遲時間。

光接入網 (OAN)

光接入網是朝向網路側的接入網，也稱為 SNI（服務網路介面）。OLT 的上行埠連線到接入網的 2 層交換環。所有其他中間元件（例如 ODF/FDMS）連線到 SNI，都屬於光接入網。

光分配網路 (ODN)

在 PON 技術的下行方向，從 OLT 的 PON 埠到 ONT 的 PON 埠的所有無源元件都屬於光分配網路。通常，分光器和 ODF/FDMS 屬於此類別。

光線路終端 (OLT)

中心局 (CO) 裝置為 PON 提供各種網路介面。一個 OLT 透過 PON 下行傳輸為多個 ONT 提供服務，即從 OLT 到 ONT 通常為 TDM。上行流量，即從 ONT 到 OLT 通常為 TDMA。PON 系統可以是對稱的，也可以是非對稱的。

光網路終端 (ONT)/光網路單元 (ONU)

光網路終端是客戶場所裝置，為客戶提供使用者介面。

物理覆蓋範圍

物理覆蓋範圍定義為特定傳輸系統可以達到的最大物理距離。“物理覆蓋範圍”是 ONU/ONT 和 OLT 之間的最大物理距離。在 GPON 中，物理覆蓋範圍定義了兩個選項：10 公里和 20 公里。

服務

服務定義為運營商所需的網路服務。服務由一個名稱來描述，這個名稱無論是否是幀結構名稱或通用名稱，都能被所有人清楚地識別。

位元率

GPON 的目標傳輸速度大於或等於 1.2 Gbps。因此，GPON 識別以下兩種傳輸速度組合：

• 上行 1.2 Gbps，下行 2.4 Gbps
• 上行 2.4 Gbps，下行 2.4 Gbps

最重要的位元率是上行 1.2 Gbps 和下行 2.4 Gbps，這幾乎構成了所有已部署和計劃部署的 GPON 系統。

分光比

GPON 的分光比越大，從成本角度來看就越經濟。但是，較大的分光比意味著更大的光功率和頻寬分割，這需要更大的功率預算來支援物理覆蓋範圍。

鑑於當前技術，高達 1:64 的分光比對於物理層來說是現實的。但是，考慮到光模組的持續發展，TC 層必須考慮高達 1:128 的分光比。

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