光纤上网究竟是如何实现的?

首先,我们每个人家里都会有一个弱电箱

弱电箱里,会有一根光纤。光纤连着我们常说的“光猫”。

这个光猫,学名叫作ONT,光网络终端(Optical Network Terminal),也被叫作光纤用户接入设备。

我们都会买一个无线路由器(也就是Wi-Fi路由器)。

路由器连接光猫,然后拨号访问互联网。

无线路由器再把有线信号变成无线信号,分享Wi-Fi信号给家里的无线设备,例如手机、电脑、ipad等。

弱电箱里面的光纤又是哪里来的呢?

一般来说,每栋居民楼都有强电井弱电井。弱电井里,一般会有一个光分接箱,里面会有分光器

弱电井

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家中的弱电箱里。

我们继续往上看。

我们经常在马路边上看到这样的一个柜子:

这个柜子,叫做光交箱。其实里面也是大量的光纤。

光交箱里面的ODF光纤配线架

不管是弱电井里的光纤,还是马路边光交箱里的光纤,都是来自于上一级光设备。这个设备,就是OLT。

OLT,Optical Line Terminal,光线路终端。

华为和中兴的OLT设备

一台OLT设备,会承载一定范围区域的光接入业务,例如一栋大楼或一个居民小区。

OLT、分光器、ONT,共同组成了我们常说的PON(念pàng,胖)网络。

PON,就是Passive 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:

回顾一下,PON的主要组成部分包括:

  • OLT(光线路终端)

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。

  • POS(无源分光器)

这个好理解,就是分发下行数据,汇聚上行数据。

  • ONU(光网络单元)

刚才我们说的光猫是ONT(光网络终端)。ONT其实是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。

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:

  • 基于ATM的无源光网络(APON)
  • 基于Ethernet(以太网)的以太无源光网络(EPON)
  • 基于GFP(通用成帧规程)的吉比特无源光网络(GPON)

大家其实也不用记住那么多,反正记住GPON最流行,现在各大运营商都在努力发展GPON,就行了。

PON再往上,就是城域网了,也就是承载网的主体部分了(PON是接入网)。

承载网主要包括骨干网和城域网。骨干网分为省内、省际骨干。城域网分为核心层、汇聚层、接入层。

城域网,就是MAN(Metropolitan Area Network)。顾名思义,就是一个城市范围内的通信网络。

骨干网,Backbone Network,是一个运营商最核心的部分。某个运营商的骨干网,会和其它运营商相连。全部运营商的骨干网,共同组成了互联网的骨干。

骨干网使用的电信级核心路由器

像阿里、腾讯、京东、百度这些互联网服务提供商的机房,还有云计算中心,都拥有各大运营商的专线线路,连到运营商们的骨干网上面。

数据中心(IDC)

除了光接入网络(固网宽带网络)以外,承载网也和别的服务业务网络相连,例如PSTN网络(固定电话网)、IPTV网络、移动通信(2/3/4G)网络,实现业务的互联互通。

画一个完整的光纤上网示意图,大概是这样的:

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?

大家有兴趣的话,可以注意观察一下你们身边的通信设施,包括弱电井、光交箱,甚至弱电间,看看是否能够认得出来,哪些是OLT,哪些是ONU,哪些是分光器。

不过,看归看,请不要触碰或破坏这些设施。毕竟,谁也不希望自己家的网络中断。而且,这么热的天,也请体谅一下我们辛苦工作的通信汪!

原文发布于微信公众号 - 鲜枣课堂(xzclasscom)

原文发表时间:2019-07-22

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