FTTH - 简介

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对于网络技术的接入，通常有两种方式，即固定方式和无线方式。在本教程中，我们将讨论“固定”方法，技术上称为FTTH技术。

什么是FTTH？

光纤到户，简称FTTH，是一种从中心点直接使用光纤连接到住宅（如下图所示）的技术。它提供不间断的高速互联网服务。“H”包括住宅和小型企业。

FTTH是最终的光纤接入解决方案，每个用户都连接到光纤。本教程中讨论的部署选项基于从光线路终端（OLT）到用户场所的完整光纤路径。

这种选择方便为每个客户提供高带宽服务和内容，并确保为未来新服务的需求提供最大带宽。因此，不包括涉及“部分”光纤和“部分”铜质基础设施网络的混合选项。

作为光纤到户的接入方式，光纤到户 (FTTH) 方案主要面向单户住宅 (SFU)，提供相对较少的端口，包括以下类型——POTS、10/100/1000 BASE-T 和 RF (18dBmV)。

光纤方法可以以两种方式部署：有源方法和无源方法。当前FTTH的大规模部署基于无源方法。因此，让我们详细讨论无源方法。

无源方法 - 此方法中使用的两种典型技术是以太网无源光网络 (EPON) 和千兆无源光网络 (GPON)。请参考下图。

• 超高速率数字用户环路 (VDSL) 支持最大比特率为 55 bps。VDSL2具有更好的QoS和更好的信噪比。

• ADSL（非对称数字用户环路）支持最大比特率为 8Mbps，但ADSL2可以达到 12Mbps。

• SHDSL 代表对称高速率数字用户环路。电话线直径越大，可达到的距离越长。传输速率取决于电话线的直径。

• 综合业务数字网 (ISDN) 基于电路交换网络。

为什么选择FTTH？

光纤相较于之前的技术（铜线）具有许多优势。最重要的优势如下：

• 巨大的信息承载能力
• 易于升级
• 易于安装
• 允许完全对称的服务
• 降低运营和维护成本
• 覆盖非常长的距离
• 坚固、灵活且可靠
• 允许使用小直径和轻量级电缆
• 安全可靠
• 不受电磁干扰 (EMI) 的影响
• 成本更低

下表列出了可以通过 FTTH 提供的高级服务及其带宽。

FTTH 与 xDSL 的比较

下表显示了 FTTH 和 xDSL 设备在带宽和距离（最大覆盖范围）方面的典型比较：

• 距离深刻影响 xDSL 的性能。

• 距离对 FTTH 来说不是问题，因为最大覆盖范围超过 20 公里。

• FTTH 支持所有可用的服务。

距离和带宽

以下几点解释了距离和带宽参数：

• ISDN - 2B + D = 2 × 64 + 16 = 144 Kbps
• HDSDN - 美国标准 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 术语

现在让我们简要讨论一下通常与 FTTH 相关的术语。

光纤距离差

一个 OLT 连接到多个 ONU/ONT。光纤距离差是 OLT 到最近和最远 ONU/ONT 之间的距离差。在 GPON 中，最大光纤距离差为 20 公里。这会影响测距窗口的大小，并符合 ITU-T G.983.1 标准。

逻辑覆盖范围

逻辑覆盖范围定义为特定传输系统可以覆盖的最大距离，而不管光预算如何。由于逻辑覆盖范围是 ONU/ONT 和 OLT 之间的最大距离（不考虑物理层的限制）——在 GPON 中，最大逻辑覆盖范围定义为 60 公里。

平均信号传输延迟

平均信号传输延迟是参考点之间上行和下行延迟值的平均值。此值通过测量往返延迟然后除以 2 来确定。GPON 必须适应需要最大平均信号传输延迟为 1.5 毫秒的服务。具体来说，GPON 系统在 T-V 参考点之间必须具有小于 1.5 毫秒的最大平均信号传输延迟时间。

光接入网 (OAN)

光接入网是朝向网络侧的接入网，也称为 SNI（服务网络接口）。OLT 的上行端口连接到接入网的 2 层交换环。所有其他中间组件（例如 ODF/FDMS）连接到 SNI，都属于光接入网。

光分配网络 (ODN)

在 PON 技术的下行方向，从 OLT 的 PON 端口到 ONT 的 PON 端口的所有无源组件都属于光分配网络。通常，分光器和 ODF/FDMS 属于此类别。

光线路终端 (OLT)

中心局 (CO) 设备为 PON 提供各种网络接口。一个 OLT 通过 PON 下行传输为多个 ONT 提供服务，即从 OLT 到 ONT 通常为 TDM。上行流量，即从 ONT 到 OLT 通常为 TDMA。PON 系统可以是对称的，也可以是非对称的。

光网络终端 (ONT)/光网络单元 (ONU)

光网络终端是客户场所设备，为客户提供用户接口。

物理覆盖范围

物理覆盖范围定义为特定传输系统可以达到的最大物理距离。“物理覆盖范围”是 ONU/ONT 和 OLT 之间的最大物理距离。在 GPON 中，物理覆盖范围定义了两个选项：10 公里和 20 公里。

服务

服务定义为运营商所需的网络服务。服务由一个名称来描述，这个名称无论是否是帧结构名称或通用名称，都能被所有人清楚地识别。

比特率

GPON 的目标传输速度大于或等于 1.2 Gbps。因此，GPON 识别以下两种传输速度组合：

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

最重要的比特率是上行 1.2 Gbps 和下行 2.4 Gbps，这几乎构成了所有已部署和计划部署的 GPON 系统。

分光比

GPON 的分光比越大，从成本角度来看就越经济。但是，较大的分光比意味着更大的光功率和带宽分割，这需要更大的功率预算来支持物理覆盖范围。

鉴于当前技术，高达 1:64 的分光比对于物理层来说是现实的。但是，考虑到光模块的持续发展，TC 层必须考虑高达 1:128 的分光比。

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