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纤亿通传送网络之光纤通信

 

大家知道电信网络的整体架构可以分为无线侧和固网侧。

固网侧：接入网-接入层、汇聚层、核心层

固网侧：接入网->城域网（接入层、汇聚层、核心层）->骨干网(汇聚层、核心层)。在这些业务网络下，承载信号传输的底层网络是传输网，包括RTN、MSTP、DWDM、OTN等。在传输网络中，光纤宽带技术无疑是目前的主流技术之一【顺便说一句，北京大学光纤通信国家重点实验室-上海交通大学是国内光纤通信领域的研究机构，如果你有决心，可以尽力加入】。在接下来的一段时间里，我会尝试连接整个网络架构的每一部分，帮助大家从整体上了解电信网络。

如今，上网已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。其实我们上网主要有两种方式：一种是通过手机的数据服务；另一种更常见的方式是在家或工作时通过宽带。

 

从专业角度来说，通过无线的方式，就是无线接入。通过有线的方式，就是有线接入。

 

显然，手机数据业务，肯定属于无线。而家里或单位宽带，属于有线。

有线接入，也经常被称为“固网接入”（固网：固定电话网络）。宽带接入、IPTV接入，都属于“有线”。

今天我要介绍的，就是宽带接入。

 

 

宽带上网的发展史

【电话线拨号】

电话线拨号指的是通过电话线路和上网专用设备进行网络连接。

网络代表应用：聊天室、游戏

那个时候的网速还很慢，而且上网费用很贵，拨号上网的时候还会影响到固定电话的使用，但尽管如此，互联网这个新事物的出现还是受到了大家的欢迎，它拉近了人与人之间的距离，方便大家通过网络进行交流。

【ADSL宽带猫拨号】

ADSL是指使用电话线上网，需要专用的猫(Modem)，在上网的时候高频和低频分离，所以上网电话两不耽误，速度比普通拨号快很多，但是没有光纤快，是目前性价比的上网联入方法方式，目前很多家庭去电信或者网通办理上网也多数是采用ADSL上网。

网络代表应用：QQ、简单网络游戏

随着网络技术的发展，基于互联网的应用越来越丰富，尤其以娱乐类网络应用发展迅猛。QQ就是在这个时候兴起的，大家都乐于通过网络聊天交友，收听喜欢的歌曲，玩有趣的网络游戏。

【LAN宽带】

LAN宽带其实也就是小区宽带，整个小区用的都是同一根光纤，当连接的人少时，用户体验速度就比较快。

网络代表应用：大型网络游戏、网络购物

这时候网络传输的介质由铜线变成了光纤，上网速度大幅提升，各类大型网络游戏充斥着互联网，网络娱乐生活更加丰富。

【FTTH宽带】

FTTH宽带即Fiber To The Home，指的是光纤到户，光纤进入到每个用户室内。

网络代表应用：在线视频、智能家庭

随着光纤宽带普及，我们宽带的带宽提升到了50M、100M、200M乃至1000M，光纤宽带可直接接入家庭、电脑、电视、手机等多种网络设备接入高速互联网，就连家里的电器也附带了Wi-Fi功能，网络不断让我们的生活智能化。

 

光通信时代

大家一定经常听说“光进铜出”。所谓“光入铜退”，一般来说就是用光纤逐步取代铜线(电话线、同轴电缆、双绞线)，从而实现从窄带铜缆网到光纤宽带网的转变。其原因一方面是对速度提升的需求，另一方面是成本。随着时代的发展，铜金属的价格大幅上涨，而光缆和光收发模块的价格却在逐年下降。作为运营商，当然喜欢便宜好用的！

 

 

光纤的纤芯，以二氧化硅（SiO2）为主要原料

好，我们来看看这个光纤宽带到底是个什么东东。

 

首先，我们看下运营商通信网络的一个整体结构：

 

顶端是IP骨干网，是运营商的核心网。主干网与其他运营商相连。不同运营商的骨干网构成了互联网的主干。此外，它还与其他服务网络相连，如PSTN网络(电话网络)和IPTV网络，为用户提供各种服务。从国家骨干网往下就是省级骨干网。再往下，是城域网。顾名思义，它是一个城市内部的通信网络。

目前最主流的光纤接入技术，就是PON（念pàng，胖）。

PON，就是Passive Optical Network，无源光网络。

什么是无源？

这个“源”是指电源、能源、功率源。说白了，没有这种“源头”的电子设备叫做无源设备。简单来说，在无源网络中，你给什么就是什么，没有能量源去进行放大或转换。与有源光网络相比，无源光网络的优点，就是降低了故障率。而有源光网络就是更容易出现故障点。

PON的网络架构如下：

 

PON由以下部分组成：

· OLT（光线路终端）

一方面：携带各种服务的信号在本地端聚合，并按照一定的信号格式发送到接入网，传输给终端用户，另一方面，来自终端用户的信号根据服务类型被发送到各种服务网络。

· POS（无源分光器）

这个好理解，就是分发下行数据，汇聚上行数据。

· ONU（光网络单元）/ ONT（光网络终端）

最靠近用户侧的设备。很多人分不清ONU和ONT，其实，简单分辨，ONT是ONU的一种，ONT只有一个口，给一家用户服务，ONU给多家用户服务。我们家里的那个光猫，就是ONT。

PON采用的是WDM（波分复用，其实也就是频分复用，波长×频率=光速）技术，实现单纤双向传输，上行波长1310nm，下行波长1490nm。

 

PON具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，是目前最受欢迎的光接入技术。

按承载的内容，PON主要分为以下几种：

· 基于ATM的无源光网络（APON）

· 基于Ethernet(以太网)的以太无源光网络（EPON）

· 基于GFP(通用成帧规程)的吉比特无源光网络（GPON）

大家其实也不用记住那么多，反正记住GPON掰，现在各大运营商都在努力发展GPON，就行了。

说了半天，大家可能会有点发晕，我们还是以实践案例和图片来阐明吧。我们从IP主干网开端，由上而下，一个个来说。

首先，所谓上网，就是享用网络效劳商提供的效劳。例如，运用腾讯提供的微信效劳，运用阿里提供的淘宝效劳，运用优酷提供的视频效劳。这些效劳，都是基于企业在数据中心的效劳器。

 

其实也不用记得那么多。无论如何，记住GPON是的，的。现在各大运营商都在努力发展GPON。聊了很久，大家可能会觉得头晕。我们用实际案例和图片来说明一下。让我们从主干网开始，从上到下，一个接一个。首先，上网就是享受网络服务商提供的服务。比如用腾讯提供的微信服务，阿里提供的淘宝服务，优酷提供的视频服务。这些服务基于数据中心企业的服务器。

 

数据中心（IDC）

假如是企业的数据中心，会有不同运营商的连接线路。经过这些线路，连入运营商的国家级IP骨干网络。

然后国家骨干网，连接到省骨干网。省骨干网，再连接到地市的城域网。通过承载网这些转发之后，终于来到了接入网。也就是我们的PON。到了PON之后，首先是接入OLT。

 

 

 

OLT是负责某个区域、某个建筑或某个住宅区。这是由用户数量和规模决定的。对于办公楼或学校等人口密集的区域，也可以直接放置在建筑物内。来自OLT设备的光纤通过ODF机架和光学接线盒连接到社区中的每栋住宅楼。

 

光交箱里面的ODF光纤配线架

 

马路边光交箱

在居民楼的弱电井里，一般会有一个光分接箱，里面会有分光器。

 

弱电井

 

分光器，可以按照1：16或者1:32的比例，将一根光纤分为多路，覆盖相应楼层（或多个楼层）的用户。

 

分光器，也叫光分路器

 

 

光缆分接箱+分光器

 

分光器分出来的光纤，就分别进入各个住户的家中。光纤入户之后，就会连到家里的弱电箱里面。弱电箱里，会有一个“光猫”。这个光猫，之前说了，其实就是ONT，无源光纤用户接入设备。

 

 

接下来的部分大家就很熟悉了，每户家庭都会买一个无线路由器（也就是Wi-Fi路由器）。通过路由器，连接光猫拨号，把光纤网络信号变成你家的无线网络信号，让手机、电脑、ipad等设备得以上网。

 

以上，就是目前最典型的一种光纤宽带接入方式。大家注意到，在上面这种情况下，光纤是直接连到了家里，这种就叫做FTTH（光纤到户，Fiber To The Home）。但是，对于很多老小区，网络基础设备还不足以满足FTTH的条件，光纤无法到户，就会采用FTTB或FTTC的方式。

FTTB：光纤到楼宇（Fiber To The Building）

FTTC：光纤到路边（Fiber To The Curb）

以FTTB为例，当OLT出来的光纤，经过ODF光纤配线架和分光器，到了大楼里，就直接进入了大楼弱电间的ONU。

FTTB方式

ONU有多种接入模式，即把光纤模式改为ADSL模式、POTS模式和LAN模式。

 

　　然后，宽带网络会以上述方式发送到住户。好了，说了这么多，现在大家应该都明白我们是怎么通过光纤宽带上网的了吧？

 

　　感兴趣的话可以关注一下周围的通讯设施，包括弱电井、光盒甚至弱电间(如果能进去的话)，看看能不能认出是OLT、ONU和分光器哪一个。但是，请不要触摸或损坏这些设施。毕竟，没有人希望他们的家庭网络被中断。

 

作为纤亿通的技术之一 ，如果遇到有关问题或者产品需求的，敬请质询。