电子说
** 光通信时代**
大家一定经常听说过 “光进铜退” 。所谓“光进铜退”,通俗来说,就是逐步用光纤替换铜线(电话线、同轴电缆、双绞线),实现窄带铜缆网络向光纤宽带网络的转变。
这么做的原因,一方面是因为速率提升的需求,另一方面,是因为 成本 。
随着时代的发展,铜金属的价格大幅提升,而光纤光缆和光收发模块的价格却在逐年下降。作为运营商来说,当然喜欢便宜且好用的咯!
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:
最顶上的,就是IP骨干网,简单来说,就是运营商最核心的网络。骨干网和其它运营商相连。不同运营商的骨干网,组成了互联网的骨干。
而且,它也和别的服务网络相连,例如PSTN网络(电话网)、IPTV网络,为用户提供多种业务。
国家骨干网往下,是省级骨干网。再往下,就是城域网,Metropolitan Area Network。 顾名思义,就是一个城市范围内的通信网络。
城域网分为三层:核心层、汇聚层、接入层。
接入层,就是离我们用户端最近的一层。接入层这部分的网络,也称之为接入网。“光进铜退”的重点和难点,就在于这个接入层。
目前最主流的光纤接入技术,就是 PON(念pàng,胖) 。
PON,就是P****assive Optical Network,无源光网络。
什么是无源?
这个“源”,就是指电源、能量源、功率源。
说白了,没有此类“源”的电子设备,就叫无源设备。再简单一点,无源网络下,你给什么就是什么,没有能量源去进行放大或转换。
无源光网络相比于有源光网络,最大的优点,就是降低了故障率。有源部件,更容易出现故障点。
PON的网络架构如下:
PON由以下部分组成:
一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚,按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输,另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。
这个好理解,就是分发下行数据,汇聚上行数据。
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:
大家其实也不用记住那么多,反正记住GPON最好最牛掰,现在各大运营商都在努力发展GPON,就行了。
** 图解光纤上网流程 **
说了半天,大家可能会有点发晕,我们还是以实际案例和图片来说明吧。
我们从IP骨干网开始,由上而下,一个个来说。
首先,所谓上网,就是享受网络服务商提供的服务。例如,使用腾讯提供的微信服务,使用阿里提供的淘宝服务,使用优酷提供的视频服务。
这些服务,都是基于企业在数据中心的服务器。
数据中心(IDC)
如果是企业的数据中心,会有不同运营商的连接线路。通过这些线路,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会负责一定范围的区域,一栋大楼或一个居民小区。这个是根据用户数量和规模决定的。对于像办公楼或学校这样的人员密集区域,也可能会直接放在大楼内。
OLT设备出来的光纤,通过ODF机架、光交箱,连接到小区的各个居民楼。
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。
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具备多种接入方式,简单说,就是把光纤方式变成ADSL方式、POTS方式、LAN方式。
华为MA5616 ONU
然后,再通过上述方式,将宽带网络送到住户家中。
好啦,说了那么多,现在大家应该都明白,我们到底是怎么通过光纤宽带上网的吧?
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