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干货 | KURTH网络技术:光纤网络是如何构成的?

点击次数:294 发布时间:2021-03-15

光纤网络是如何构成的?

开始的通信网络基于模拟数据,并使用铜缆实现。然而,技术进步越来越快,随之所需的传输速率必然相应地增加。如今,铜缆逐渐被现代的光纤所取代。

但是,光纤到底有哪些扩展阶段?光纤网络将如何连接到现有的铜缆网络?新的光纤网络可以实现哪些技术?

 

光纤连接有哪些可扩展的阶段,FTTx是什么意思?

在大多数情况下,当前以这样的方式建立光纤网络,即相关的网络运营商从交换机向客户的方向路由光纤网络。因此光纤连接如何分布便出现了几种情况。通用术语是FTTx

FTTx包括以下扩展阶段:

  • FTTC(光纤到路边)
  • FTTB(光纤到楼)
  • FTTH(光纤到户)

1:FTTx的形式:FTTC,FTTB和FTTH

 

什么是FTTC?

FTTC是用于描述直至路边设备的光纤布线的术语,光纤终布线至路边多功能机柜。在这一节点上,光纤技术的信号被转换到铜缆上,直至到达相应的用户。这也称为混合网络。这样做的好处是,由于铜缆的长度明显缩短,因此可以传输更大的带宽。

 

什么是FTTB?

将光纤引入建筑物中的房屋配线箱。从这一节点,将光纤信号转换到现有的铜缆。这也是将来自光纤电缆的信号转换到现有铜缆基础结构的地方。

 

什么是FTTH?

使用FTTH,可将光纤线路铺设到用户家中的用户线路上。当然,并不是每个客户都会从中心局接入他们自己的光纤网络。铜缆被电缆分配器或多功能机柜转换或更换。

 

光纤网络如何连接到现有的铜缆网络?

在一部分中,对光纤网络扩展的各个阶段进行了更详细的研究。根据扩展阶段的不同,接入的光缆将连接到现有铜缆的一部分,或者通过调制解调器直接传输到公寓。

 

什么是多功能柜?

多功能机柜是新一代的有源电缆分配器。这些新的多功能机柜使在线技术离客户越来越近。这缩短了通过较差的铜缆网络到客户进行数据传输的路线,并允许传输明显更高的带宽。

 

2:多功能柜

接入的光缆和连续的铜缆之间的连接由光网络单元(ONU)进行,该单元位于网络运营商的多功能机柜中。在这里,信号被转换可通过现有的铜线传输到用户。

3:光网络单元(ONU)

 

媒体转换器是如何工作的?

媒体转换器是网络中用于转换不同传输媒体信号的设备。它们用于在各种连接电缆上(如双绞线电缆、同轴电缆和光纤),将要从一种介质传输的数据通过物理层转换为另一种介质。这样,例如,可以通过双绞线电缆实现更大的传输范围。

4:带有光纤SFP模块的媒体转换器

 

什么时候需要光纤调制解调器/路由器?

 

5:光纤调制解调器

对于诸如FTTC或FTTB的连接,不需要特殊的光纤调制解调器。可以在多功能柜(FTTC)中或直接在房屋连接①处进行转换。

如果像FTTH一样,将光纤电缆铺设到客户家中,则需要光纤调制解调器。在这种情况下,将光缆从房屋连接点布线到光纤插座②处。然后,相应的光纤调制解调器③通过一根光纤电缆连接到该插座。路由器④通过LAN电缆连接到该路由器。(见图5)

 

在各个光纤扩展阶段可以实施哪些物联网技术?

由于光纤网络的不断扩展和FTTx连接的各种方式,因此也可以使用现代互联网技术。这里有两点特别值得一提:一方面是G.fast,另一方面是GPON。这两种技术是新技术,通常基于光纤网络。

 

什么是G.fast?

G.fast是新的DSL标准,是VDSL2的后继产品。使用G.fast,可以在非常短的距离内实现千兆范围内的数据速率。对于传输,G.fast使用的频率范围比VDSL2高得多。VDSL2和超级矢量的带宽为35 MHz,而G.fast使用106 MHz或高达212 Mhz。为了获得这些带宽,光纤网络必须尽可能靠近客户。合适的选择是FTTB(光纤到楼)或FTTH(光纤到户)。

技术

频率范围

下载

上传

线路长度

G.fast

106 MHz

500 Mbit/s

500 Mbit/s

250 m

G.fast

212 MHz

1000 Mbit/s

1000 Mbit/s

250 m

 

1:G.fast 106 MHz和212 MHz对比

 

什么是GPON,它如何工作?

GPON是桥接大距离的光传输网络。

 

6:GPON分配器和网络结构

 

GPON(千兆位无源光纤网络)使用光纤电缆代替了以前使用的铜缆。使用GPON,取决于所使用的技术,下行传输速率可高达2.5 Gbit/s。GPON是共享媒体技术:这意味着可能的传输速率已分配给各个用户。为此,使用了分光器。该分光器将输入信号分配到32或64根光纤上,然后转发给客户。关于此方法的有趣之处在于,分光器的输入信号平均分配给所有光纤。使用GPON,分光器是无源的,不需要自己的电源-因此,这些光纤的每个用户都可以获取相同的数据。数据分配是通过AES加密完成的。 由于这种加密,接收器无法解密输入端的完整数据流,因为它只能解密请求的数据。

GPON和数据传输可以通过一根或两根光纤来实现。如果使用两根光纤,则一根光纤预留给下行,一根光纤预留给上行。但是,也可以通过一根光纤实现下行和上行。在这种情况下,使用两个不同波长的光传输。对于下行,波长是1490 nm,对于上行,波长是1310 nm。

 

概述

网络结构正在发生变化。光纤电缆可以在各种扩展阶段FTTx中铺设至用户。用户使用的铜缆越来越短,可以使用诸如G.fast或GPON之类的现代互联网技术,可将它们与高速下载和上传结合在一起。

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