【文章內(nèi)容簡介】 圍內(nèi)傳輸，接收時進行解調(diào)，傳輸機理與普通 Modem 相同，不同之處在于它是通過有線電視 CATV 的某個傳輸頻帶進行調(diào)制解調(diào)的。 Cable Modem 連接方式可分為兩種：即對稱速率型和非對稱速率型。前者的 Data Upload(數(shù)據(jù)上傳 )速率和 Data Download(數(shù)據(jù)下載 )速率相同，都在 500kbps～ 2Mbps之間；后者的數(shù)據(jù)上傳速率在 500kbps～ 10Mbps 之間，數(shù)據(jù)下載速率為 2Mbps～ 40Mbps。 采用 CableModem 上網(wǎng)的缺點是由于 Cable Modem 模式采用的是相對落后的總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這就意味著網(wǎng)絡(luò)用戶共同分享有限帶寬 。 另外，購買 CableModem 和初裝費也都不算很便宜，這些都阻礙了 CableModem 接入方式在國內(nèi)的普及。但是，它的市場潛力是 很大的，畢竟中國 CATV 網(wǎng)已成為世界第一大有線電視網(wǎng) 。 圖 cable modem 網(wǎng)絡(luò) 另外， CableModem 技術(shù)主要是在廣電部門原有線電視線路上進行改造時采用，此種方案與新興寬帶運營商的社區(qū)建設(shè)進行成本比較沒有意義。 LMDS 接入 : 無線通信 7 LMDS（ Local Multipoint Distribution Services） 區(qū)域多點傳輸服務(wù) ， 這是一種微波的寬帶業(yè)務(wù)，工作在 28GHz 附近頻段，在較近的距離雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像等信息。 LMDS 采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)基站，基站設(shè)備經(jīng)點 到多點無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個服務(wù)區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里，并可相互重疊。 目前各國的核心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)均初具規(guī)模，基本可滿足當(dāng)前通信的需求。而突出的矛盾體現(xiàn)在接入網(wǎng)方面，即用戶與核心網(wǎng)絡(luò)的連接部分。這一問題是通信向?qū)拵А⒅悄?、個人化發(fā)展的關(guān)鍵，因此我國也把研究、發(fā)展和建設(shè)接入網(wǎng)列為重要任務(wù)。 在該接入方式中，一個基站可以覆蓋直徑 20 公里的區(qū)域，每個基站可以負(fù)載 萬用戶，每個終端用戶的帶寬可達到 25Mbps。但是，它的帶寬總?cè)萘繛?600Mbps，每基站下的用戶共享帶寬，因此一個基站如果負(fù)載用戶 較多，那么每個用戶所分到帶寬就很小 了。故這種技術(shù)對于社區(qū)用戶的接入是不合適的，但它的用戶端設(shè)備可以捆綁在一起，可用于寬帶運營商的城域網(wǎng)互聯(lián)。其具體做法是 : 在匯聚點機房建一個基站，而匯聚機房周邊的社區(qū)機房可作為基站的用戶端，社區(qū)機房如果捆綁四個用戶端，匯聚機房與社區(qū)機房的帶寬就可以達到 100Mbps。 采用這種方案的好處是可以使已建好的寬帶社區(qū)迅速開通運營，縮短建設(shè)周期 。 圖 LMDS 網(wǎng)絡(luò) LAN 接入 :技術(shù)成熟成本低 LAN（ Local Area Network， LAN）局 域網(wǎng) 方式接入是利用以太網(wǎng)技術(shù)，采用光纜 +雙絞線的方式對社區(qū)進行綜合布線。具體實施方案是 : 從社區(qū)機房敷設(shè)光纜至住戶單元8 樓，樓內(nèi)布線采用五類雙絞線敷設(shè)至用戶家里，雙絞線總長度一般不超過 100米，用戶家里的電腦通過五類跳線接入墻上的五類模塊就可以實現(xiàn)上網(wǎng)。社區(qū)機房的出口是通過光纜或其他介質(zhì)接入城域網(wǎng)。 LAN方式接入示意圖見圖 所示。 圖 LAN 網(wǎng)絡(luò) 采用 LAN方式接入可以充分利用小區(qū)局域網(wǎng)的資源優(yōu)勢，為居民提供 10M以上的 共享帶寬，這比現(xiàn)在撥號上網(wǎng)速度快 180多倍，并可根據(jù)用戶的需求升 級到 100M 以上。 以太網(wǎng)技術(shù)成熟、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性、可擴充性好 。 便于網(wǎng)絡(luò)升級，同時可實現(xiàn)實時監(jiān)控、智能化物業(yè)管理、小區(qū) /大樓 /家庭保安、家庭自動化（如遠(yuǎn)程遙控家電、可視門鈴等）、遠(yuǎn)程抄表等，可提供智能化、信息化的辦公與家居環(huán)境，滿足不同層次的人們對信息化的需求。 缺點是應(yīng)用范圍較小，無法大規(guī)模應(yīng)用。 Fibertothex： 光纖接入 FTTx,（ x = H for home, P for premises, C for curb and N for node or neighborhood) 其中 FTTH 光纖到戶， FTTP 光纖到駐地， FTTC 光纖到路邊 /小區(qū)，F(xiàn)TTN 光纖到結(jié)點。 光纖接入網(wǎng)是指接入網(wǎng)中傳輸媒介為光纖的接入網(wǎng)。光纖接入網(wǎng)從技術(shù)上可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡(luò) (AON， Active Optical Network)和無源光網(wǎng)絡(luò) (PON，Passive Optical Network)。有源光網(wǎng)絡(luò)又可分為基于 SDH 的 AON和基于 PDH的AON；無源光網(wǎng)絡(luò)可分為窄帶 PON 和寬帶 PON。 有源光接入技術(shù)適用帶寬需求大、對通信保密性高的企事業(yè)單位的接入。它也可以用在接入網(wǎng) 的饋線段和配線段，并與基于無線或銅線傳輸?shù)钠渌尤爰夹g(shù)混合使用。 PON 主要面向住宅用戶，也可用來解決中小型企事業(yè)用戶的接入。 PON9 的服務(wù)范圍不超過 20 公里，但通過 “ 有源光網(wǎng)絡(luò) +無源光網(wǎng)絡(luò) ” 混合組網(wǎng)方案，可彌補該弊端。 圖 FTTX 網(wǎng)絡(luò) 光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)中多種傳輸媒介中最理想的一種，它的特點是傳輸容量大，傳輸質(zhì)量好，損耗小，中繼距離長等 。 第三節(jié) 光進銅退 基本概念 光進銅退是固網(wǎng)運營商對接入層網(wǎng)絡(luò)部署的先進理念，主要是指實現(xiàn)以 窄帶＋銅纜 為主網(wǎng)絡(luò)向以 寬帶＋光纖 的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變的具體實踐。 簡單地說，光進銅退是指在寬帶接入模式上以光纖取代銅纜，好處是加快傳輸速度和數(shù)據(jù)流量，同時又降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。實現(xiàn)方式多種多樣，可以 FTTx（光纖到某地）網(wǎng)絡(luò)整體概括，經(jīng)過近幾年的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實踐， EPON 技術(shù)以其組網(wǎng)、管理和業(yè)務(wù)能力等優(yōu)勢，在光進銅退建設(shè)中得到了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用，當(dāng)前全球 EPON 的應(yīng)用規(guī)模超過 1500 萬線，且正處于快速發(fā)展和規(guī)模應(yīng)用階段。 這一概念是由北京市電信規(guī)劃設(shè)計院在 2021 年一次電纜改造會上首先提出的，后來被寫入中國網(wǎng)通集團本地網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見中，但一直 沒有很好的定義，直到 2021 年中國網(wǎng)通集團光進銅退指導(dǎo)意見編寫時才被定義為： “ 光纖逐步向用戶端延伸，最終實現(xiàn)光纖到戶和光纖到桌面；銅纜逐步向用10 戶端退縮，并最終退網(wǎng)。 ” 現(xiàn)在光進銅退這個詞已經(jīng)被國內(nèi)運營商廣泛應(yīng)用，且國外也在提這一概念。 光進銅退現(xiàn)狀 當(dāng)前基于銅線接入的 xDSL（以 ADSL和 ADSL2+為主）應(yīng)用規(guī)模占寬帶接入總規(guī)模的80％以上，其特征是接入距離越長接入速率越低，由于 xDSL 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期很難預(yù)期未來寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展，以至于現(xiàn)網(wǎng) xDSL 銅纜接入距離普遍較長。隨著寬帶增值類業(yè)務(wù)日益增 多，寬帶接入網(wǎng)已無法滿足業(yè)務(wù)開展要求，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和改造勢在必行。 綜合考慮節(jié)約維護成本、節(jié)省主干光纖資源、接入設(shè)備集中管理等因素，以 xPON（無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)為代表的光纖接入網(wǎng)絡(luò)，具有高帶寬、抗干擾、易拓展、接入距離長等特點，是現(xiàn)階段實現(xiàn)寬帶提速的最佳技術(shù)方案， EPON 產(chǎn)業(yè)鏈成熟商用化程度高，支持 1Gbps 的上下對稱以太網(wǎng)速率， GPON 支持最大 的上下對稱以太網(wǎng)速率，但GPON 產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟?？紤]國內(nèi)基于銅線接入的 DSL網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常普及，運營商的銅纜資源也鋪設(shè)得非常到位，摒棄銅線接入全部 改造為光纖接入是不現(xiàn)實的，需綜合考慮寬帶提速和現(xiàn)網(wǎng)資源利用、建網(wǎng)成本和投資回報等因素實施現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。 基于 “ 光進銅退 ” 和 “ 光銅結(jié)合 ” 的 FTTX 網(wǎng)絡(luò)演進方案能較好的滿足寬帶接入網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的要求。充分考慮中國整體寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，提供 了 基于 xPON 技術(shù)的整體解決方案，既滿足高端的 FTTH 組網(wǎng)需求，又提供 FTTB＋ xDSL 和 FTTB＋ LAN 的光銅結(jié)合方案 。 11 第二章 PON 技術(shù)的發(fā)展 第一節(jié) 無源光網(wǎng)絡(luò)概念 光纖接入網(wǎng)概念 近年來，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變傳統(tǒng)的 電信概念和體系結(jié)構(gòu)，隨著各國接入網(wǎng)市場的逐漸開放，競爭的日益加劇和擴大，新業(yè)務(wù)需求的迅速出現(xiàn)，有線技術(shù)（包括光纖技術(shù)）和無線技術(shù)的發(fā)展，接入網(wǎng)開始成為人們關(guān)注的焦點。在巨大的市場潛力驅(qū)動下，產(chǎn)生了各種各樣的接入網(wǎng)技術(shù)。光纖通信具有通信容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、保密性強等優(yōu)點。在干線通信中，光纖扮演著重要角色，在接入網(wǎng)中，光纖接入也將成為發(fā)展的重點。光纖接入網(wǎng)是發(fā)展寬帶接入的長遠(yuǎn)解決方案。 光纖接入網(wǎng) (OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過光線路終端 (OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元 (ONU)與用戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠(yuǎn)端設(shè)備 —— 光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備 —— 光線路終端，它們通過傳輸設(shè)備相連 。 光纖基本組成單元 系統(tǒng)的主要組成部分是 OLT 和遠(yuǎn)端 ONU。 OLT 的作用是為接入網(wǎng)提供與本地交換機之間的接口，并通過光傳輸與用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元通信。它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開。光線路終端提供對自身和用戶端的維護和監(jiān)控，它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端，也可以設(shè)置在遠(yuǎn)端。 ONU 的作用是為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口。它可以接入多種用戶終端 ，同時具有光電轉(zhuǎn)換功能以及相應(yīng)的維護和監(jiān)控功能。 ONU的主要功能是終結(jié)來自 OLT 的光纖，處理光信號并為多個小企業(yè)，事業(yè)用戶和居民住宅用戶提供業(yè)務(wù)接口。 ONU 的網(wǎng)絡(luò)端是光接口，而其用戶端是電接口。因此 ONU 具有光 /電和電 /光轉(zhuǎn)換功能。它還具有對話音的數(shù)/模和模 /數(shù)轉(zhuǎn)換功能。 ONU通常放在距離用戶較近的地方，其位置具有很大的靈活性。 無源光網(wǎng)絡(luò) 光纖接入網(wǎng)（ OAN）從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(luò) (AON， Active Optical Network)和無源光網(wǎng)絡(luò) (PON， Passive OpticaOptical Network)兩類。 在這主要討論無源光網(wǎng)絡(luò)。 無源光網(wǎng)絡(luò)（ PON Passive Optical Network），是指在 OLT(光線路終端 )和 ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元 )之間的光分配網(wǎng)絡(luò) (ODN)沒有任何有源電子設(shè)備。 12 PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是一種點對多點 （ P2MP） 的光纖傳輸和接入技術(shù)，下行采用廣播方式、上行采用時分多址方式，可以靈活地組成樹型、星型、總線型等拓樸結(jié)構(gòu)，在光分支點不需要節(jié)點設(shè)備，只需要安裝一個簡單的光分支器即可 , 圖 無源光網(wǎng)絡(luò) 因此具有節(jié)省光纜資源 、帶寬資源共享、節(jié)省機房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點。 PON 在解決寬頻接入問題上被普遍看好，無論是設(shè)備還是運維網(wǎng)管方面，它的成本相對便宜，提供的頻寬足以應(yīng)付未來的各種寬頻業(yè)務(wù)需求。 PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶真正接入時才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無須另設(shè)機房，維護容易。因此這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟地為居家用戶服務(wù)。 第二 節(jié) PON 發(fā)展概況 PON 發(fā)展背景 從整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)來看，由于光纖的大量鋪設(shè)， DWDM 等新技術(shù)的應(yīng)用使得主干網(wǎng)絡(luò)在幾年之內(nèi)已經(jīng)有了突破性的發(fā)展。同時由于以太網(wǎng)技術(shù)的進步，由其主導(dǎo)的局域網(wǎng)帶寬也從 10M, 100M 到 1G 甚至 10G。而目前大家關(guān)注，最需要突破的地方就在于連接網(wǎng)絡(luò)主干和局域網(wǎng)以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的 “ 最后一公里 ” ，這是個瓶頸。必須打破這個瓶頸，才可能迎來網(wǎng)絡(luò)世界的新天地。這就好象在一個國家的公路系統(tǒng)，干線和各地區(qū)干道都已經(jīng)建成高等級的寬闊的13 公路，但通向家庭和商家的門口卻 還是羊腸小道，這個公路網(wǎng)絡(luò)的效率無法有效地發(fā)揮。 然而，與主干網(wǎng)和局域網(wǎng)不同，接入網(wǎng)情況復(fù)雜，需求多樣。寬帶接入市場才剛剛起步，市場上可供選擇的接入技術(shù)眾多，各有其優(yōu)點和不足。在我國， T1/E1或 SONET/SDH 接入在價格上，一般用戶難以承受； ADSL 接入由于其距離和選線率的限制使其費用偏高、用戶群不易擴展； Cable Modem 方式在網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)上和服務(wù)的提供上都還有一些問題，而結(jié)構(gòu)的改造費用不菲，同時還受到政策因素的影響；Ether 接入由于用戶實裝率過低而使得本身的成本優(yōu)勢蕩然無存，同時由于安全和 服務(wù)質(zhì)量難以保證受到廣泛批評。 LMDS 系統(tǒng)作為一種無線連接的理想方式，可以作為一個很好的補充，但由于其對環(huán)境的要求使其不可能成為一種主導(dǎo)技術(shù) 。 在這種情況下，市場呼喚新技術(shù)登場，來解決一些目前技術(shù)難以解決的一些問題，以更低的價格。向用戶提供更高的帶寬，更好的服務(wù)質(zhì)量。已經(jīng)有過多年發(fā)展的 PON（ Passive Optical Network：無源光纖網(wǎng)絡(luò)）正式揭開面紗， 已經(jīng)走向了 市場。 簡要發(fā)展概況 APON（ ATM PON） 1995 年提出， 1996 年由 13 家大型網(wǎng)絡(luò)運營商同它們的主要設(shè)備 供應(yīng)商組成了 FSAN (Full Service Access Network)聯(lián)盟， 155Mb/s 的 PON 系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范， ATM 傳輸協(xié)議，ITU