光纤接入网的网络结构

光纤接入网的整体架构

光纤接入网（Fiber-to-the-X, FTTX）以光纤为传输介质，采用树形拓扑结构，主要由局端设备（OLT）、光分配网络（ODN）和用户端设备（ONU/ONT）三部分组成，其核心特点是通过无源光器件（如分光器）减少有源设备部署,降低成本和维护复杂度。

光分配网络（ODN）的组成

用户端设备类型与部署模式

根据光纤到达位置的不同,光纤接入网可分为多种类型：

1. FTTH（Fiber-to-the-Home）

   • 光纤直达家庭，ONU部署在用户家中，提供最高带宽（如1Gbps或10Gbps）。
   • 优点：无铜缆限制，支持对称高带宽；缺点：部署成本高,需入户施工。

2. FTTB（Fiber-to-the-Building）

   

   • 光纤到楼宇，ONU部署在楼道弱电箱，通过局域网（如以太网）覆盖多个用户。
   • 优点：降低入户成本；缺点：共享带宽导致用户体验受邻居影响。

3. FTTC（Fiber-to-the-Cabinet）

   • 光纤到交接箱，后续通过铜缆（如DSL）接入用户。
   • 适用场景：老旧小区改造,兼容现有铜缆设施。

关键技术与组网特点

1. PON（无源光网络）技术

   • GPON：支持更高分光比（1:64~1:128）和对称带宽（上下行均达10Gbps）。
   • EPON：基于以太网协议，成本较低，但分光能力较弱（通常1:32）。
   • XG-PON：升级版GPON,支持10Gbps下行和10Gbps上行。

2. 波长与分光比

   

   单波长PON系统的典型分光比为1:32~1:64，过高的分光比会导致光功率衰减严重,需通过增加OLT光模块功率或部署二级分光器解决。

3. 保护机制

   • 主干光纤冗余：通过双路由或环形拓扑实现OLT与分光节点的链路保护。
   • ONU备份：在FTTB/C场景中,通过以太网交换机冗余端口保障业务连续性。

相关问题与解答

问题1：FTTH与FTTB的主要区别是什么？如何选择？

解答：

• FTTH：光纤直达用户，独享带宽，适合高密度住宅区或对带宽要求极高的场景（如4K视频、云游戏）。
• FTTB：光纤到楼宇后通过局域网共享，成本低但带宽受限，适用于出租屋、小型企业等对成本敏感的场景。
  选择依据：用户需求（带宽 vs 成本）、入户施工难度、现有基础设施条件。

问题2：分光比过高会对网络性能产生哪些影响？如何优化？

解答：

• 影响：
  1. 光功率衰减严重，可能导致ONU无法注册或误码率升高；
  2. 上行数据冲突概率增加，降低PON系统效率。
• 优化方法：
  1. 采用更高功率的OLT光模块或ONU光器件；
  2. 分级分光（如一级1:8 + 二级1:4，总分光比1:32）；
  3. 缩短配线光纤长度，减少信号损失