光纤到户常用架构介绍(无源光网络PON,有源光网络AON)

一、无源光网络架构(PON架构,passive optical network)。PON=OLT+ODN+ONT

(1)下行采用广播方式:OLT发出的所有数据经过ODN广播给所有的用户终端,但每个终端只解封和自己标签(ONU-ID)匹配的数据。

(2)上行采用时分复用(TDMA)方式。OLT为每个ONU分配一个时间窗口(时隙),每个ONU只能在自己的时隙内将数据包发送上去。

该架构的优点:

1、高可靠。ODN中间没有有源设备,维护成本极低,不受雷击干扰、电磁干扰。

2、节省光纤资源。一个OLT端口可以通过分路器给多个用户提供网络,减少了干线光缆消耗。

3、覆盖距离远,半径可达20KM。用户贡献带宽,按需分配。

该架构的缺点:

1、物理层数据隔离弱。下行广播方式导致各个用户的数据存在相互监听的风险,需依靠aes数据加密保证安全。

2、故障定位稍难。光分路器之后的光纤断了,局端只能推测是某个分支出问题了,难以精确定位。

3、上行带宽弱。当一个PON口下的用户同时大量上传,每个用户的上行速度都会下降。

无源光网络架构PON是当前最主流的架构。

二、点对点有源光网络(Point to Point Active Optical Network)
架构 主干光纤用量 中间设备 用户带宽 安全性 成本趋势 现状
PON无源光网络 最少(共享) 无源分路器 共享(动态) 中(加密) 随用户增多,单户成本递减 全球家用FTTH绝对主流
P2P有源光网络 最多(独享) 局端交换机 独享(保证) 高(物理隔离) 随用户线性增长 政企专线、数据中心
光纤到户、光纤到楼、光纤到路边,光纤到桌面对比:
FTTH FTTB FTTC FTTD
全称 Fiber to the Home Fiber to the Building Fiber to the Curb Fiber to the Desk
光纤终点 用户家里(光猫位置) 大楼楼道/弱电井/地下室 路边机柜/电线杆/人井旁 办公室内工位上的设备(电脑/话机)
最后一段介质 光纤 网线(Cat5e/6) 或 电话线VDSL 电话铜线(ADSL/VDSL/G.fast) 光纤
用户端设备 光猫(ONT) 普通路由器 或 VDSL猫 VDSL猫 / G.fast猫 带光口的网卡 / 光纤交换机
中间是否有源设备 无(全程无源) 有(楼道ONU/MDU需供电) 有(路边DPU需供电) 有(楼层/机房交换机、工位光纤收发器)
典型带宽 1Gbps ~ 10Gbps (可升级到50G PON) 100Mbps ~ 1Gbps (网线可达1G,电话线100~200M) 50 ~ 200Mbps(VDSL2) 极限短距1G(G.fast) 1Gbps ~ 10Gbps / 40Gbps (取决于交换机与网卡)
是否需要新布线 需要(光纤入户) 不需要(利用楼内已有电话线) 不需要(利用原有电话线) 需要(光纤到工位)
主要应用场景 家庭宽带(住宅、公寓) 公寓楼、写字楼、宿舍(中密度) 别墅区、老旧平房、农村(低密度) 企业内网、设计工作室、实验室、高频交易
网络类型 运营商接入网 运营商接入网 运营商接入网 企业局域网
维护成本 很低(无源) 中(楼道设备要供电、防尘、防雷) 高(路边机柜易损、取电难) 中(企业IT自行维护)
现状 全球家用宽带绝对主流 老旧小区存量,新建已很少 欧美部分老旧区域存量,快速萎缩 企业内部的特定场景,小众
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