二、fttx技术分类
光纤连接onu主要有两种方式，一种是点对点形式拓扑(point to point; p2p)，从中心局到每个用户都用一根光纤；另外一种是使用点对多点形式拓扑方式(point to multi-point; p2mp)的无源光网络(passive optical network; pon)，其拓扑结构如图2所示。对于具有n个终端用户的距离为m km的无保护fttx系统，如果采用点到点的方案，需要2n个光收发器和nm km的光纤。但如果采用点到多点的方案，则需要n十1个光收发器、一个或多个(视n的大小)光分路器、和大约m km的光纤，在这一点上，采用点到多点的方案，大大地降低了光收发器的数量和光纤用量，并降低了中心局所需的机架空间，有着明显的成本优势。
图2 pon的拓扑结构
1.点到点的fttx解决方案
点对点直接光纤连接具有容易管理、没有复杂的上行同步技术和终端自动识别等优点。另外上行的全部带宽可被一个终端所用，这非常有利于带宽的扩展。但是这些优点并不能抵消它在器件和光纤成本方面的劣势。
ethernet + media converter就是一种过渡性的点对点ftth方案，此种方案使用媒体转换器（media converter；mc）方式将电信号转换成光信号进行长距离的传输。其中mc是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本低廉。这种方案的好处是对于已有的电的ethernet设备只需要加上mc即可。mc方式的拓扑结构如图3所示。对于目前已经普及的100 mbps ethernet网络而言，100 mbps的速率也可满足接入网的需求，不必更换支持光纤传输的网卡，只需要加上mc，这样用户可以减少升级的成本，是点对点ftth方案过渡期间网络的解决方案。由于其技术架构相当简单、便宜并直接结合以太网络而一度成为日本ftth的主流，但在2004 ofc会议中，ntt宣称将从现在起日本ftth标案将采取点对多点(point to multi-point, p2mp)架构的pon网络模式，势必将影响mc的未来。
图3 使用 media converter 2. 点到多点的fttx解决方案
在光接人网中，如果光配线网(odn)全部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接人网就是pon（图2）。pon的架构主要是将从光纤线路终端设备olt下行的光信号，通过一根光纤经由无源器件splitter（光分路器），将光信号分路广播给各用户终端设备onu/t，这样就大幅减少网络机房及设备维护的成本，更节省了大量光缆资源等建置成本，pon因而成为ftth最新热门技术。pon技术始于20世纪80年代初，目前市场上的pon产品按照其采用的技术，主要分为apon／bpon(atm pon/宽带pon)、epon(以太网pon)和gpon(千兆比特pon)，其中，gpon是最新标准化和产品化的技术。不同pon技术有着不同的优缺点，如表1所示。
表1 不同pon技术的差异
pon作为一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，也就是在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。
随着宽带应用越来越多，尤其是视频和端到端应用的兴起，人们对带宽的需求越来越强烈。在北美，每个用户的带宽需求在5年内将达到20～50mb/s，而在10年内将达到70mb/s。在如此高的带宽需求下，传统的技术将无法胜任，而pon技术却可以大显身手。
1987年英国电信公司的研究人员最早提出了pon的概念。下面对几种分别进行介绍。
apon是在1995年提出的，当时，atm被期望为在局域网(lan)、城域网(man)和主干网占据主要地位。各大电信设备制造商也研发出了apon产品，目前在北美、日本和欧洲都有apon产品的实际应用。然而apon经过多年的发展，并没有很好的占领市场。主要原因是atm协议复杂，apon的推广受阻的影响，另外设备价格较高，相对于接入网市场来说还较昂贵。由于apon只能为用户端提供atm服务，2001年底fsan更新网页把apon改名为bpon，即“宽带pon”， apon标准衍变成为能够提供其他宽带服务（如ethernet接入、视频广播和高速专线等）的bpon标准。
在局域网领域，ethernet技术高速发展。ethernet已经发展成为了一个广为接受的标准，现在全球有超过400万个以太端口，95％的lan都是使用ethernet技术。ethernet技术发展很快，传输速率从 10 mbit／s、100mbit／s到1000mbit／s、10 gbit/s甚至40 gbit／s，呈数量级提高；应用环境也从lan向man、核心网发展。
epon就是是由ieee 802．3工作组在2000年11月成立的efm(ethernet in the first mile)研究小组提出的。epon是几个最佳的技术和网络结构的结合。epon以ethernet为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率目前可达到10 gbit／s，上行以突发的以太网包方式发送数据流。另外，epon也提供一定的运行维护和管理(oam)功能。
epon技术和现有的设备具有很好的兼容性。而且epon还可以轻松实现带宽到10 gbit/s的平滑升级。新发展的服务质量(qos)技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能。这些技术包括全双工支持、优先级(p802.1p)和虚拟局域网(vlan)。但目前ethernet支持多业务的标准还没有形成，它对非数据业务，尤其是tdm业务还不能很好地支持。另外，和gpon相比它的传输效率较低。
2001年，fsan组启动了另外一项标准工作，旨在规范工作速率高于1gbit／s的pon网络．这项工作被称为gigabit pon(gpon)。gpon除了支持更高的速率之外，还要以很高的效率支持多种业务，提供丰富的oam＆p功能和良好的扩展性。大多数先进国家运营商的代表，提出一整套“吉比特业务需求”(gsr)文档，作为提交itu-t的标准之一；反过来又成为提议和开发gpon解决方案的基础。这说明gpon是一种按照消费者的准确需求设计、由运营商驱动的解决方案，是值得产品用户信赖的。
3. 光纤回路分类
fttx在传输层的设计中分为三类，分別是duplex双纤双向回路，simplex单纤双向回路和triplex单纤三向回路。其中双纤回路是在olt端和onu端之间使用两路光纤连接，一路为下行(downstream)，信号由olt端到onu端；另一路为上行(upstream)，信号由onu端到olt端。simplex单纤回路又称为bidirectional，简称bidi，这种方案只使用一条光纤连接olt端和onu端，并利用wdm方式，以不同波长的光信号分別传送上行和下行的信号。这种利用wdm方式传输的单纤回路和duplex双纤回路相比可减少一半的光纤使用量，可以降低onu用户端的成本，但是使用单纤方式时在光收发模块上要引入分光合光单元，架构比使用双纤方式的光收发模块复杂一点。bidi上行信号选用1260至1360 nm波段的激光传输，下行则使用1480至1580 nm波段。而在双纤回路中则是上下行都使用1310 nm波段传送信号。图4是这两种情况的示意图。
图4 (a) duplex双纤回路，(b)simplex单纤回
在2004年中国光电产业论坛上，赵梓森院士等多位专家都认为，未来的广电市场将是推动ftth在中国发展的主力军，因此采用三波长的pon比较方便，其中一个波长（1550nm）传输广播电视，2个波长（1310/1490nm）传输上下行数据，这就需要所谓的triplex架构。而triplexer也就成为ftth系统需要的一种关键元器件，烽火科技集团根据市场需要又迅速推出单纤三向光电产品，主要应用在fttc（光纤到小区）、fttb（光纤到大楼）、ftth（光纤到家）中。（完）
