淺談FTTH技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展

訊石光通訊網(wǎng) 2013/1/18 6:18:37

  隨著科技和社會的發(fā)展,通信技術(shù)在人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活中占據(jù)著越來越重要的地位,而在眾多通信技術(shù)中,F(xiàn)TTH(Fiber ToThe Home)作為其中一項重要的光纖信息傳輸技術(shù),逐步在目前的經(jīng)濟社會中得到廣泛重視。

  FTTH相關(guān)概念

  FTTH,即光纖到戶,是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的一種數(shù)據(jù)傳輸手段,它的出現(xiàn)是科技和社會發(fā)展的必然結(jié)果。從技術(shù)角度看,復用技術(shù)使得光纖的傳輸容量得到不斷提升,就目前的狀態(tài)看,F(xiàn)TTH能夠有效地以100M/s的帶寬為基礎(chǔ),為上網(wǎng)、電話和有線電視的“三網(wǎng)合一”,甚至是未來的“多網(wǎng)合一”提供保證。同時與其相對應(yīng)的一些關(guān)鍵技術(shù)更是進一步推動了FTTH的發(fā)展,千兆無源光以太網(wǎng)(GPON)技術(shù)的推廣以及萬兆以太網(wǎng)(10GE)等標準的出臺、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的商用化等技術(shù),都為FTTH提供了技術(shù)保障,并且進一步加強了其數(shù)據(jù)傳輸能力和穩(wěn)定性。從市場需求角度看,數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟪尸F(xiàn)出不斷增長的總體趨勢。信息化的不斷深入,越來越多的技術(shù)和設(shè)備涌入到日常的生產(chǎn)生活過程之中,從各個側(cè)面推動著數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笤鲩L。以往的以銅線作為最后一公里主要接入載體的XDSL已經(jīng)呈現(xiàn)出諸多不適用的癥狀,流媒體比率的增多、及時性要求的提升,都要求光接入技術(shù)的深入普及。

  FTTH技術(shù)特征

  從技術(shù)層面上看,F(xiàn)TTH主要可以劃分為兩個大類,即有源和無源兩種接入方式,二者以信號傳輸過程中是否經(jīng)過光電信號的轉(zhuǎn)換作為分界,經(jīng)過轉(zhuǎn)換的被視為有源傳輸方式,反之則為無源。在實際應(yīng)用過程中,有源傳輸方式重點在于將主干網(wǎng)絡(luò)替換成為光線載體,而對于接入用戶的最后一米網(wǎng)絡(luò)仍為銅網(wǎng),這種傳輸方式在一定程度上限制了光網(wǎng)絡(luò)的自身優(yōu)勢,因此在未來,隨著退銅進程的深化,將會被逐步棄用。目前仍然在廣泛使用的媒體轉(zhuǎn)換器(MediaConverter,MC)技術(shù),就屬于此類應(yīng)用典范。而對于以無源傳輸方式展開的無源光纖網(wǎng)絡(luò)(PassiveOpticalNetwork,PON)而言,作為目前和未來的技術(shù)主流發(fā)展方向,以其節(jié)約線路資源、運維便捷、設(shè)備預(yù)期成本較低等多方面的優(yōu)勢而被認為是光纖到戶的首選解決方案。目前,PON技術(shù)主要有APON(AsynchronousTransferModePassiveOpticalNetwork,ATM無源光網(wǎng)絡(luò))、EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork,以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GPON(Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork,G容量無源光網(wǎng)絡(luò))三種技術(shù)體制。在實際應(yīng)用過程中,由于APON技術(shù)整體發(fā)展受阻,因此目前以EPON和GPON作為主流技術(shù)出現(xiàn)。

  EPON采取了以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式展開無線光網(wǎng)絡(luò)布局,其結(jié)構(gòu)相對為相關(guān)技術(shù)人員熟悉,因此從應(yīng)用角度上看,更容易成為社會主流組網(wǎng)方式。其采用一對多點的無源傳輸方式,下行速率目前基本都可以達到10Gb/s,上行則以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。從應(yīng)用角度看,EPON具有成本低、結(jié)構(gòu)熟悉且相對簡單、延展性良好,服務(wù)范圍較大、帶寬分配靈活等特點。而GPON技術(shù),作為ITU-T在A/BPON之后推出的最新的光接入技術(shù),它在速率上相對于其他技術(shù)而言,有著良好的表現(xiàn)和前景,因此成為未來技術(shù)的主流選擇。GPON技術(shù)的主旨,在于支持速率在1Gb/s以上的傳輸速率,并且同時提供較好的網(wǎng)絡(luò)彈性,其業(yè)務(wù)特點包括支持全業(yè)務(wù)、覆蓋超過20km范圍、支持多種速率同時工作、提供OAM&P功能,并且確保數(shù)據(jù)安全,提供相應(yīng)的安全機制等。EPON與GPON相比,雖然二者都能夠以較高速率展開數(shù)據(jù)傳輸,但是EPON注重結(jié)構(gòu)簡潔,GPON則更注重多業(yè)務(wù)和QoS保證,并且從傳輸速率發(fā)展遠景上看,GPON可以支持更高速率傳輸,因此兩種技術(shù)相比,GPON在未來將會成為PON技術(shù)簇主流。但同時應(yīng)當注意到,GPON技術(shù)相對而言發(fā)展起步較晚,技術(shù)相對不夠成熟,而以太網(wǎng)技術(shù)一直深入人心,因此就目前的情況看,EPON技術(shù)在當前社會仍然會繼續(xù)占據(jù)主流地位。

  FTTH技術(shù)的發(fā)展

  想要深入把握FTTH技術(shù)的未來發(fā)展方向,及時調(diào)整技術(shù)策略迎合市場需求,除了對相關(guān)應(yīng)用技術(shù)展開深入分析以外,還應(yīng)當對其發(fā)展歷史有所了解。FTTH技術(shù)首先于20世紀70年代末出現(xiàn)在法國、加拿大以及日本等發(fā)達國家,而后于1995年前后在美國日本集中就BPON(BroadbandPassiveOpticalNetwork)展開研究和實驗,一直到2000年以后,EPON和GPON技術(shù)的概念才得以正式提出并且迎來了標準化時代,同時隨著光纖成本的進一步降低,F(xiàn)TTH才真正從實驗室走出。

  就FTTH在我國的發(fā)展歷程看,可以大概劃分為三個階段。首先,ITU-T于1998年正式發(fā)布G..983.1建議,開始了基于ATM技術(shù)的PON系統(tǒng)的標準制定工作;后于2001年將APON改名為BPON。隨后,ITU-T在2004年發(fā)布G.983.10,標志著G..983BPON系列標準已全部完成。這一階段是對于APON和BPON技術(shù)充分嘗試的階段,但是由于成本問題以及技術(shù)成熟狀況的多個方面,此類嘗試最終僅限于實驗室范圍,未能得到廣泛應(yīng)用。

  其次則是對于FTTH技術(shù)標準以及試點實施的起步階段。2003年,ITU-T批準了GPON標準G.984.1和G..984.2;2004年則相繼批準了G.984.3和G.984.4,形成了G.984.x系列標準。此后退出G.984.5和G.984.6,分別定義了增強帶寬和距離延伸的GPON。在我國,2002年863項目“基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)”實驗系統(tǒng)完成,2005年于武漢投入使用。童年,電信開始推動EPON芯片級互通測試,2006年進行EPON系統(tǒng)級互通測試;2007年;發(fā)布企業(yè)標準V1.3并進行設(shè)備測試。

  最后則是我國FTTH技術(shù)標準化規(guī)?;瘧?yīng)用功能階段。2005年,中國通信標準化協(xié)會(CCSA)組織的傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)技術(shù)工作委員會第3次全會完成了多項FTTH相關(guān)標準和立項工作,并且起草了《寬帶光接入網(wǎng)及FTTH體系架構(gòu)和總體要求》標準。2006年,《接入網(wǎng)技術(shù)要求----基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)E–PON》和《接入網(wǎng)設(shè)備測試方法----基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON》相繼成為行業(yè)標準。隨后在電信的帶動作用下,F(xiàn)TTH展開了聲勢浩大的應(yīng)用活動。至此,F(xiàn)TTH技術(shù)完全走人中國市場環(huán)境。

  結(jié)論

  FTTH技術(shù)以及其相應(yīng)的技術(shù)簇,在將來必將會成為光傳輸?shù)闹鲗Яα?,而只有對其進行深入的考證和了解,才能切實把握技術(shù)發(fā)展脈搏,找到未來發(fā)展方向。

新聞來源:硅谷網(wǎng)a5

相關(guān)文章