全光组网FTTR的关键特性分析

全光组网FTTR的关键特性分析

王钰清

深圳兰姆康科技有限公司 518131

摘要

宽带用户终端近年取得了突飞猛进的发展，入户接入带宽速率已突破千兆，传统的网线上行部署方式，在部署成本、带宽上限和后续扩容方面均受到了限制，全光组网FTTR技术应运而生。FTTR技术方案具有高性能、高可靠性、强组网能力等特点，真正实现了千兆宽带覆盖到各个房间，使用户能够享受到高质量的上网体验，满足用户的千兆应用需求，是未来内网升级的发展方向。

通过对不同组网方案在吞吐率、传输距离、速率性能三方面的测试，与传统组网技术方案相比，FTTR在网络覆盖能力、可靠性、运营维护能力、未来技术演进方面拥有显著的优势，是未来内网升级的发展方向。

关键词：全光组网；FTTR；网线组网；电力线组网；无线组网

Abstract

Broadband user terminals have made rapid progress in recent years, and the bandwidth rate of home access has exceeded gigabits. The traditional deployment method of copper cable  has been limited in terms of deployment cost, bandwidth limit, and subsequent expansion. All optical networking FTTR technology has emerged . The FTTR technology solution has the characteristics of high performance, high reliability, and flexible networking ability,  achieving gigabit broadband coverage in various rooms, allowing users to enjoy a high-quality online experience and meet their gigabit application needs. It is the development direction of future intranet upgrades.

Through testing different networking solutions in terms of throughput, transmission distance, and rate performance, FTTR has significant advantages in network coverage, reliability, operation and maintenance capabilities, and future technological evolution, making it the development direction for future intranet upgrades.

Keyword: All optical networking; FTTR; Network cable networking; PLC networking; Wireless networking

一、宽带组网背景

根据宽带发展联盟发布的《打造面向企业智慧办公的千兆品质宽带业务业务体验分级白皮书》（以下：业务体验分级白皮书），宽带网络需要从超高带宽、无感漫游、智能连接、超低时延、绿色安全、自动驾驶六个维度构建的网络承载能力，以满足千兆品质企业智慧办公体验的需求。

面向千兆品质宽带业务体验，需要重点解决传统Wi-Fi网络不可控、不稳定等关键问题，通过光+Wi-Fi中心化控制下的一张网协同，提供可靠稳定的空口连接，以满足网络业务布放的核心诉求:

1)带宽上，支持2.5Gbit/s到10Gbit/s的速率平滑演进；

2)延时上，针对时延敏感业务，支持小于20ms通信时延；

3)连接上，提供16个接入点覆盖，128、256用户终端接入能力；

4)漫游上，针对移动终端接入，支持小于20ms漫游切换能力；

5)绿色安全上，建立更高安全保障和更加绿色节能的机制；

运维管理上，打造易用好用的管理、运维工具，让网络可运营。

近年宽带入户的容量和模式均发生了天翻地覆的变化，从传统的网线接入变为光纤接入，接入带宽也从原有的几兆逐步向千兆演进，并已有向万兆发展的趋势。宽带用户终端近年取得了突飞猛进的发展，有线终端基本普及千兆，2.5G已经成为下一代趋势，支持Wi-Fi6的无线终端已经开始普及，无线终端也进入1G接入带宽的时代。

当一个AP下联多个支持千兆的终端，与早年的网线入户类似，传统的网线上行部署方式，在部署成本、带宽上限和后续扩容方面均受到了限制，故而参考光纤入户的模式，衍生出现FTTR技术。

针对宽带用户内网组网与实际宽带不匹配导致宽带网络体验差的问题，本文对FTTR技术方案和其他几种传统组网方案进行测评，从吞吐量、覆盖能力、传输速率等维度进行对比分析。

二、FTTR技术方案简介

图3-1 FTTR拓扑概述

FTTR：是指光纤铺设到远端节点，为光纤接入的基本技术方式。铺设时可采用总线型，环形，星型或树形拓扑结构。

FTTR主要组成部分：主从网关、分光器、光纤、网络管理平台

主网关：位置在OLT与光路由之间，向上通过XG(S)-PON或10G EPON连接OLT，承接千兆光纤入户，向下提供接口连接分光器。

分光器：是一种无源器件，又称光分路器，它们不需要外部能量，只要有输入光即可，负责连接主网关和从网关。

从网关：向上通过室内光纤及分光器连接主网关，向下为各终端提供Wi-Fi和GE口接入进行上网。

网络管理平台：负责采集FTTR网络信息并汇总整理上报，从而全面实现对企业网络的运维管理。

OLT：光线路终端，指的是用于连接光纤干线的终端设备。

FTTR技术方案通过光纤介质进行组网，在配线箱或关键位置部署FTTR主网关，以主网关为核心，上行连接OLT接入运营商网络，下行通过分光器和单芯双向光纤连接多个从网关，组建成FTTR的光网络。从网关支持千兆以太网口、Wi-Fi 6，通过光纤进入到每一个房间，实现用户各个房间有线、无线千兆网络的覆盖。

三、FTTR相较于传统组网方案的对比

3.1传统组网技术方案介绍

传统组网方案包括：网线组网、电力线组网、无线组网，下文简述各方案的实现方式：

网线组网：在网关网口下挂多个组网设备，网络数据通过网线进行传输，用户终端连接组网设备进行上网。

电力线组网：通过电力线载波传输网络信号，网关连接电力线适配器，由电力线适配器通过电力线连接多个电力线组网，网络数据通过电力线进行传输，用户终端连接电力线组网设备进行上网。

无线组网：以Wi-Fi作为接入方式，通过Wi-Fi中继、Wi-Fi Mesh等方式，将网关直接与各组网进行连接，网络数据通过Wi-Fi进行传输，用户终端连接组网设备进行上网。

3.2测试方案

各组网方案最大的不同点在于传输介质不同以及组网设备性能不同，通信信号现阶段最终都是以Wi-Fi或有线连接的方式通过组网设备连接用户终端。为了比较上述4种组网方案的网络性能，针对各组网方案搭建测试环境以便于进行网络性能测试，各组网方案的测试拓扑图详见图3-2。

图3-2 各组网方案测试拓扑图

3.3技术测试数据

按照测试拓扑图对各组网方案进行测试，其具体网络性能测试数据见表1-1。

表3-1 各方案的具体网络性能测试数据

3.4各组网方案综合性能对比

通过对覆盖能力、网络可靠性、部署安装、建设成本、运营维护和技术演进六个维度对个组网方案进行综合性能对比，各组网方案的综合对比详见表3-2。

表3-2 各组网方案的综合对比

3.5 对比结果分析

通过表3-1可以发现FTTR组网方案在吞吐量、传输距离等方面有较大的优势，光纤介质相对网线、电力线、无线而言是一种更好的传输介质，速率随距离衰减更小，干扰更少，光网关的性能与其他方案网关相比较优。

通过表3-2，FTTR技术方案与传统组网方案对比，FTTR组网在覆盖能力、网络可靠性、运营维护和技术演进等方面比传统组网方案具有很大的优势，并通过网络管理平台增强了用户故障自助运维的应用能力。

四、结论

作为一项全新的基于光通信的内网组网技术，FTTR具有覆盖能力更强、网络稳定性更高、运维成本更低等优点，可以有效解决信号差、数据传输不稳定、网络覆盖盲点、传输距离短等问题。

FTTR技术方案具有高性能、高可靠性、强组网能力等特点，真正实现了千兆宽带覆盖到各个房间，使用户能够享受到高质量的上网体验，满足用户的千兆应用需求，是未来内网升级的发展方向。

注释

FTTR：Fiber to The Room

WiFi：一种无线联网技术

Mesh：一种网状结构的自组网技术

漫游：实现无线网络中终端从一个接入点跳转至另一个接入点的方法

参考文献

[1]中国信息通信研究院.FTTR 光纤到房间白皮书[J]（2022 年）

作者简介：王钰清 1998年4月17日  女  山西平遥 汉 本科 助理工程师 深圳兰姆康科技有限公司  研究方向：光通信