光猫属于光网络终端设备,如果你家里使用光纤接入上网,那么就一定有一个光猫作为终端设备,而家里很可能会再接上一个路由器。实际上,这是接入网的一部分,下面来说下何为接入网。

科普向文章,有一定理解难度,涉及不少专业名词,但都会给出基本解释

1. 接入网简介

接入网(Access Network)是指汇聚层与用户终端之间的所有有源和无源设备直接面对广大的用户,通过各种传输媒介(光纤、铜线、同轴电缆)为用户提供各种业务,是电信网中最大的部分,一般占到网络投资的1/3 - 1/2。

有源设备指需电源来实现其特定功能的设备,无源设备指不需要外加电源的条件下,就可以显示其特性的设备。

接入网的作用:业务接入,汇聚上传;接入网特点:业务接口丰富,接入方式灵活,覆盖范围广。

对接入网络来说,最重要的就最后一公里的接入媒介,它是连接用户和运营商的桥梁,常见媒介有:

常说的“网线”,大多数时候指的是双绞线,但“网线”的含义是连接局域网的线缆,因此除双绞线,光缆和同轴电缆也算是“网线”。

按物理媒介进行区分,接入网可分为以下三类:

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(1)

接入网概览

2. 光纤接入2.1 光纤接入相关概念

光纤到户FTTH,是指将光网络终端ONT (Optical Network Terminal,也就是俗称的光猫,一般会连着路由器):安装在住家用户或企业用户处,光纤直达用户家里的接入网应用类型,由三部分组成:

  1. 光纤路终端 OLT (Optical Line Terminal) 核心部件,放在局端,提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口。向上与汇聚层设备相连,向下通过光纤与用户端设备 ONT相连,负责控制和管理ONT主流OLT设备 OLT MA5800可提供GPON/10GPON/TWDM PON业务
  2. 光分配网络 ODN (Optical Distribution Network) 在OLT和ONT之间提供光传输通道
  1. 光网络终端 ONT,用户端设备,俗称光猫,为用户提供语音数据多媒体业务
2.2 光纤接入场景

光纤组网:

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(2)

光纤组网

光纤接入与其余媒介的搭配使用:

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(3)

光纤接入与其余媒介的搭配使用

2.3 光纤接入技术

常用光纤接入技术:

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(4)

点到多点无源光网络

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(5)

点对点无源光网络

2.4 光纤接入标准

光纤接入标准指的是PON技术标准,有两种主流技术:EPON和GPON

EPON以兼容目前的以太网技术为目的,是802.3协议在光接入网上的延续,充分继承了以太网价格低、协议灵活、技术成熟等优势,具有广泛的市场和良好的兼容性。而GPON定位于电信业面向多业务、具备QoS保证的全业务接入的需求,努力寻求一种最佳的、支持全业务的、效率最高的解决方案,提出“对全部协议开放地进行完全彻底地重新考虑”。

EPON的技术特点如下:(记得没错的话,国内以EPON为主,你可以看下自己的光猫标签)

  1. 以太网是承载IP业务的最佳载体;
  2. 维护简单,容易扩展,易于升级;
  3. EPON设备成熟可用,EPON在亚洲已经铺设了数百万线,第三代商用芯片已经推出,相关光模块、芯片价格都有大幅下降,达到了规模商用水平,能够满足近期宽带业务的要求;
  4. EPON协议简单且实现成本低,设备成本低,在城域接入网需要最合适的技术,而不是最好的技术;(便宜,得人心)
  5. 更适合国内,城域网没有ATM或BPON的设备包袱;
  6. 更适合未来,IP承载所有业务,以太网承载IP业务。

GPON的技术特点如下:

  1. 面向电信运营的接入网;
  2. 带宽高:线路速率,下行2.488Gb/s,上行1.244Gb/s,对比EPON下行1.244Gb/s,上行1.244Gb/s;
  3. 传输效率高:下行为92%,实际带宽达2.4G,而EPON为72%,上行为89%,实际带宽达1.1G,而EPON为68%;
  4. 业务支持全:G.984.X标准严格定义了支持电信级全业务(语音、数据和视频);
  5. 管理能力强:具有丰富的功能,在帧结构预留了充分的OAM域,并制定了OMCI标准;
  6. 服务品质高:多种QoS等级,可严格保证业务的带宽和延时要求;

实际上,两者的带宽速率都随着需求变化而提高,10G EPON、10G PON都已经商用,40G PON也已经诞生。

2.5 FTTx

FTTx想必你一定听过或看到过,关于FTTx,其实意思是光纤到地点X(Fiber To The X),其中X=

3. 铜线接入

铜线接入由用户接入终端,铜线分配网络,局端接入设备三部分组成,其中用户接入终端能将语音信号,上网及视频所用的数据信号经过调制变为适合在双绞铜线上传输的调制电信号,信号经过用户家的单线对电话线接到楼道的分线盒,分线盒将多个用户的电话线汇集在一起,然后用10到25对的双绞铜线线缆传输,再经过接到交接箱,机房配线架,所接的双绞铜线线缆也由几十对变为几百对,汇集更多的用户到局端接入设备,局端接入设备将调试电信号进行解调,变为数据信号进行处理,提供接入业务。值得注意的是铜线接入是点到点的传输,每个用户从局端到终端是独享一对双绞铜线传输的

(实际上,从搭建上看,和光纤接入类似,只是材料不同)

3.1 铜线接入相关概念

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(6)

铜线接入

3.2 铜线接入场景

在降低用户成本的前提下,铜线接入往往与光纤接入结合使用,即从中心局(CO)到某一点(FTTC、FTTB、FTTD)采用光纤接入,而剩余的一段使用铜线接入,这段距离越短,就能够适用越高速率的铜线接入标准。

常见的铜线接入场景有以下4种:

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(7)

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(8)

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(9)

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(10)

显然,光纤线距离用户越近,就能够使用更短的铜线,从能够适用宽带速率更快的铜线接入技术。

3.3 铜线接入标准

双绞铜线在19世纪就开始承载语音业务,但承载宽带数据业务则是到二十一世纪初的ADSL才实现的。进入2010年以后,一般认为带宽二十兆以上的数据业务才能称为宽带业务,成熟的铜线宽带业务业务主要包括了VDSL2,Vectoring,SuperVector和G.fast四种,它们分别有不同的频段,不同的典型距离和最高速率,也已形成国际标准。语音信号是低频信号,频率为64K赫兹,支持高达5公里的语音传输距离。

标准速率距离频段备注ADSL2~17M,最高25M1公里以上最高2.2MHzVDSL220~50M1公里左右最高17MHz理论带宽可达100M,实际应用受串扰影响,速率为20~50MVectoring100M500米左右最高17MHz在VDSL2的基础上通过串扰抵消技术提高速率SuperVector300M300米扩展到35MHz在Vectoring基础上扩展频段G.fast1000M100米最高106MHzG.fast是目前速率最高的可商用DSL接入技术,其它更高速率的DSL技术还在研发中

4. 同轴电缆接入

Cable接入指的是同轴电缆接入,涉及MSO(Multi System Operator)同轴电缆(电视线)提供电视宽带等业务的运营商。

4.1 同轴电缆接入相关概念4.2 同轴电缆接入场景

光猫跟普通猫的区别是什么 光猫到底连着什么(11)

4.3 同轴电缆接入标准

DOCSIS (Data-Over-Cable Service Interface Specifications ) 协议标准定义了Cable Modem 通过HFC网络进行数据传输的接口标准。DOCSIS工作原理与PON类似,下行采用广播方式,上行采用时分复用方式。

DOCSIS 3.0 是现网的主流技术,主要面向百兆入户场景,DOCSIS 3.1 是新一代的技术,主要面向千兆入户的场景。

,