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住宅小区光纤到户的 4 种接入方案特点

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-06  浏览次数:77

光纤入户的方式一直有很多朋友问到相关问题,那么今天我们一起来了解这方面知识。

我国光纤到户(Fiber To The Home——FTTH)目标市场特点

  目前,我国FTTH主要目标市场无疑是大中小城市住宅小区的住户,城市住宅小区一般为花园式住宅小区,其突出特点是:

  1、住户密度高,单一花园住宅小区一般有500—3000住户,有些甚至是上万个住户;

  2、住宅小区(包括商业大厦)一般配备通信机房,用于安装整个小区通信接入设备和线路交接,这种配置是电信运营商相互竞争和多种电信业务综合接入的需要,机房到用户距离普遍小于1km;

  3、主要电信运营商和有线电视运营商普遍都已铺设小芯数(一般为4到12芯)光缆到住宅小区或商业大厦的机房;

  4、小区内住户通信和CATV接入线缆资源归属各运营商所有。我国FTTH目标市场另一特点是电信业务提供存在行业壁垒:电信运营商不容许经营CATV业务,而且这一现状在未来相当一段时间无法改变。

 

我国现行的4FTTH接入技术方案,包括3种无源光网络(PON)接入技术方案和1种有源光网络(P2P)接入技术方案

第一种:理想无源光网络(Passive Optical Network——PON)网络结构与分布,如图1所示。

 

图1 无源光网络(PON)网络结构与分布

  其主要特点是:光线路终端(Optical Line Terminal——OLT)置于电信运营商中心机房,无源光分配器放置(Splitter)尽量靠近用户端的光网络单元(Optical Network Unit——ONU)。

  OLT与ONU之间的距离等于电信运营商中心机房到用户的距离,与目前固定电话的接入距离相仿,一般为几公里,Splitter距ONU一般为几十米到几百米。PON的这种结构和布局突出体现了PON的优势:

  1、从中心机房至用户的整个网络为无源网络;

  2、大量节约中心机房至用户的光缆资源;

  3、因为是一点对多点,精简中心机房设备数量与规模,减少中心机房配线数量。

 

第二种:无源光网络(PON)在住宅小区的理想布局,如图2所示。

 

图2 无源光网络(PON)在住宅小区的理想布局

 

  OLT置于电信运营商中心机房,根据Splitter尽量靠近用户原则,Splitter放置于楼层配线箱。很显然,这一理想布局能突显PON的固有优势,但将不可避免带来以下问题:

  1、从中心机房至小区需要高芯数光缆,如3000户小区,按1:16分支比计算,需要近200芯的光缆,而目前一般只有4-12芯,增加铺设光缆非常困难;

  2、用户无法自由选择运营商,只能选择单一电信运营商提供的服务,不可避免出现单一运营商垄断业务情形,不利于多运营商的竞争,用户利益无法得到有效保障;

  3、无源光分配器置于楼层配线箱将使配线节点非常分散,导致放号、维护和管理非常困难,甚至几乎不可能;

  4、无法提高网络设备及其接入端口的利用率,因为在单一PON的覆盖范围内,用户接入率很难做到100%。

 

第三种:无源光网络(PON)在住宅小区的现实布局,如图3所示。

 

图3 无源光网络(PON)在住宅小区的现实布局

 

  OLT和Splitter均放置在小区机房里。这种现实布局优点是:

  1、中心机房至住宅小区只需要低芯数光缆,现有光缆资源就能满足需要;

  2、整个住宅小区接入线路均在小区机房配线,容许用户自由选择不同电信运营商,对电信运营商而言网络非常容易放号、维护和管理;

  3、由于接入设备和配线架同在小区机房,无疑显著提高设备端口利用率,接入设备可以根据接入用户数增加而逐步扩容。

  但这种现实的布局也有其明显的缺点:首先,丢弃PON的网络结构是无源网络的最大优势,中心机房至用户网络还是有源网络;其次,并没有因为PON而节约光缆资源;再者,PON设备成本高、网络结构复杂。

 

  综上所述,国扬通讯认为PON在住宅小区FTTH应用中存在矛盾的两面:

  1、按PON的理想网络结构和布局固然可以发挥其原有优势:从中心机房至用户的整个网络为无源网络,大量节约中心机房至用户的光缆资源,精简中心机房设备数量与规模;但同时也带来几乎无法接受的缺点:须要大量增加铺设光缆线路;配线节点分散,放号、维护和管理异常困难;用户无法自由选择运营商,不利于多运营商的竞争,用户利益无法得到有效保障;网络设备及其接入端口利用率低。

  2、而如果采用无源光网络(PON)在住宅小区的现实布局,现有光缆资源就能满足需要,小区机房统一配线,非常容易放号、维护和管理,用户可以自由选择运营商,显著提高设备端口利用率,但同时也丢弃了PON是无源网络和节约光缆资源这两大优势,就目前还必须忍受PON设备成本高、网络结构复杂等劣势。

 

第四种:小区有源交换光网络(Active Optical Network——AON)的点对点(P2P)接入技术。

  很明显,PON的优势在高密度住宅小区中荡然无存。在目前PON技术不十分成熟,而且设备价格居高不下情况下,我们认为FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,因为:

  • 小区普遍设有机房;

  • AON的P2P技术成熟、成本低,能轻易提供100M或1G的带宽,与现有计算机网络实现无缝链接;

  • 无需增加铺设中心机房至小区的光缆;

  • 网络结构简单、建设和运营维护成本低;

  • 集中在小区机房配线,易于放号、维护和管理;

  • 容许用户自由选择运营商,有利于多运营商的竞争,通过竞争用户利益能得到有效保障;

  • 设备端口利用率非常高,可以根据接入用户数增加而逐步扩容。

 

图4 小区有源交换(AON)FTTH网络结构

 

  如图4所示,是典型基于AON的FTTH网络结构,从电信运营商中心机房至小区机房沿用目前已有的低芯数光缆,在小区机房放置交换系统,从小区机房至用户端采用点对点(P2P)组网方式,接入设备和配线架统一放置小区机房,整个网络采用技术成熟、成本低廉的以太网协议。AON的点对点FTTH网络是目前在日本和美国普遍采用的FTTH接入技术,在目前全球500万线的FTTH用户中,95%以上采用有源交换的P2P技术。其突出优势有:

  • 高带宽:轻易实现稳定双向100M宽带接入;

  • 可以支持Internet宽带接入、CATV接入和电话接入,在接入网实现三网合一;

  • 支持未来可预见的新业务:可视电话、VOD、数字影院、远程办公、在线展览、电视教育、远程医疗、数据存储及备份等等;

  • 网络结构简单、技术成熟、接入成本低;

  • 只有小区机房是有源节点,集中机房配线,降低维护成本,提高设备端口利用率;

  • 容许用户自由选择运营商,有利于电信运营商的相互竞争;

  • 有效节约中心机房至小区的光缆资源,无需增加铺设中心机房至小区的光缆。

   FTTH接入选择AON技术更为科学和可行,还因为PON在标准和技术上发展存在不确定性:

  • 标准刚刚出现,多种版本(EPON&GPON),标准的竞争对未来推广存在不确定性。

  • 相关器件须要3-5年的标准化和成熟过程, 在未来3-5年内难与目前以太网P2P器件在成本上和普及上相竞争。

  • PON的光电器件造价高昂:高功率、高速突发性收发;目前光电器件远无法满足生产低成本PON系统要求。

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