直以來,在電信的交換局(CO)或者有線電視的頭端設備(HE)中,光纖硬件(FOH)相對來說都不太重要,因為交換局或頭端設備的光纖端口數(shù)目是比較小的。但是,在光接入網絡正在興起的今天,我們需要將交換局的光纖硬件和外部的光纜以及光纖硬件協(xié)調地整合在一起。DSL和光纖/同軸電纜混合網一般能支持24至48根光纖,而在FTTH網絡中,即使使用了區(qū)域匯聚點(LCP)分路器箱,也往往需要交換局有數(shù)百甚至上千的光纖端口。在后面我們將看到支持這個說法一個實例。
首先,為什么會有從純粹的光傳輸?shù)酵耆墓饫w接入這樣一個戲劇性的轉變呢?這是因為服務提供商必須能提供互聯(lián)網接入、數(shù)字電視和電話服務(通常稱為“三重業(yè)務”)以吸引和留住寬帶用戶;旌暇W絡通常被傳輸距離或單個節(jié)點上的用戶數(shù)量所限制。最快的DSL網絡只能在半英里內提供從復用設備到客戶端的三重業(yè)務,而混合網絡的帶寬則受到單個節(jié)點的用戶數(shù)量和電氣噪聲的限制,因為電氣噪聲會損傷信號的波形。
FTTH是唯一一個可以在服務區(qū)域內透明地、大規(guī)模地、可靠地提供Gb/s速率的全光接入平臺。這個才是過渡到完全光纖接入的根本原因。那么,應該如何設計光纖接入網呢?
集中式的結構
建立可升級的FTTH網絡的最好方法就是要保證它的物理層能夠支持多種接入結構,集中式的結構對這方面的支持就非常好。這種單光纖接入到用戶家里的方法被廣泛地采用,因為它的效益高并能夠支持多種結構。PON在當前已經很常見了,交換式的以太網或者點對點網絡在某些特定情況下也是適用的,這些情況是指已有以太網基礎設施的地方。圖1顯示了一個FTTH網絡的拓撲結構,它包含三個不同的光纜部分:藍線是饋線段,紅線是配線段,綠線是入戶線段。
一種典型的光接入網拓撲結構:饋線(藍色),配線(紅色),入戶線(綠色)。
在一個以集中式結構建設的FTTH網絡覆蓋區(qū)域內,都會有一根光纖(圖1中紅色線)通到光纖服務終端準備為每個家庭或企業(yè)提供服務。當家庭或企業(yè)需要接入網絡時,入戶光纖(圖1中綠色線)就能馬上連接到光纖服務終端以完成光纖接入服務。那么配線光纖(紅色線)的上行末端從哪里開始呢?
每個用戶的光纖既可以起始于鄰近的LCP分路器箱,也可以直接起始于交換局。無論哪個起始點都能很好地支持未來帶寬需求的增長,即每戶家庭100Mbit/s的流量;谶@一點,在目標區(qū)域內部署支持所有家庭用戶的光纖網絡的總成本應予以認真考慮。
總的成本不僅包括光纜的成本,最重要的是光纜鋪設的成本。無論是架空還是地埋,使用帶狀光纜是最有利于提高效率和降低安裝成本的。下面的FTTH部署實例就是在一個相當密集的區(qū)域內高效、低成本、高可靠地支持數(shù)千個家庭用戶。它利用了帶狀光纜、高密度的交換局光纖硬件以及LCP分路器箱。
照片1. 交換局里高密度的機架可以有效地支持大量的光纖,同時也提供了易于操作的手動故障切換恢復功能。
一個具體實施的例子
圖2描繪了一個城市的FTTH網絡結構,其中每個區(qū)域大約承載3450個用戶。在交換局中,一個高密度的機架可以支持高達1728個光纖端口。一般來說,F(xiàn)TTH網絡設計者喜歡選用SC/APC連接器,因為它的回波損耗可以達到65dB。
一個以環(huán)網為基礎的FTTH網絡結構,可以為大量用戶提供高可靠的服務。
采用SONET/SDH承載以太網有幾項優(yōu)勢。首先,可以讓運營商利用他們已有的TDM構架來提供以太網。第二,在這個場景中以太網作為TDM網絡提供、維護和管理的另一條電路,和其他TDM業(yè)務是類似的。