FTTx技術簡介

　　隨著資訊的蓬勃發展與網路基礎建設的快速佈署，帶動起諸如線上遊戲、線上學習、視訊會議等網路寬頻應用的普及，光纖因具有高頻寬、大容量、低損失與不受電磁波干擾等特性，與其他傳播介質明顯具有優勢，在光通訊的急速成長下，逐漸取代傳統以銅線傳輸的通訊模式，成為未來寬頻網路佈建的趨勢。早期電信業者舖設光纖從骨幹網路開始進行，時至今日全球的骨幹網路/都會網路舖設幾乎已達飽和，光纖已漸漸往接取網路發展，各種以光纖為主的寬頻接取網路(FTTx)技術競相出現。本文將簡介FTTx中的主要技術。

FTTx技術

　　FTTx技術主要用於接取網路光纖化，範圍從區域電信機房局端設備到用戶終端設備，重要之局端設備為包括光線路終端 (Optical Line Terminal; OLT)、用戶終端設備為光網路單元(Optical Network Unit; ONU)或光網路終端(Optical Network Terminal; ONT)。根據光纖到用戶的距離來分類，如圖1顯示，可分成光纖到交換箱(Fiber To The Cabinet; FTTCab)、光纖到路邊(Fiber To The Curb; FTTC)、光纖到樓(Fiber To The Building; FTTB)及光纖到家(Fiber To The Home; FTTH)等4種服務型態。美國運營商Verizon將FTTB及FTTH合稱為光纖到戶(Fiber To The Premise; FTTP)。上述服務亦可統稱為FTTx。

圖1、FTTx網路示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)
資料來源：Nayna Networks Inc. , 2003

• FTTCab服務模式針對較為分散的企業、公司、學校、醫院、政府部門和小型偏遠地區的居民。
• FTTC為目前最主要的服務模式，主要是為住宅區的用戶作服務，將ONU設備放置於路邊機箱，利用ONU出來的同軸電纜傳送CATV(有線電視)訊號或雙絞線傳送電話及上網服務。
• FTTB依服務的對象不同分為兩種，一種是公寓大廈的用戶服務，另一種是商業大樓的公司行號服務，兩種皆將ONU設置在大樓的地下室配線箱處，只是公寓大廈的ONU是FTTC的延伸，而商業大樓是為了中大型企業單位，必須提高傳輸速率，以提供企業高速的數據、電子商務、視訊會議等寬頻服務需求。
• FTTH將光纖的距離延伸到終端用戶家裡，使得家庭內能提供各種不同的寬頻服務，如VOD ( 隨選視訊，Video On Demand )、在家購物、在家上課等。

　　FTTCab、FTTC、FTTB、FTTH等合成的FTTx是建設光纖接取網路的實施策略，而不是具體的接取技術，不同的FTTx網路會有不同接取技術。下面將介紹幾種主要FTTx方案：

• FTTC方案的NG SDH/EOS

　　以SDH 及GFP技術?基礎的NG SDH (或稱為Multi-Service Transport Platform，MSTP)，是在傳統的SDH設備上增加了乙太網業務的接入、處理及傳送能力，更適合作為以SDH為基礎的都會網的接取設備。

　　NG SDH 利由ITU-T G.7041 GFP的技術解決了原本設計TDM 服務的SDH技術對於提供數據服務頻寬使用效率不高的問題，實現多業務綜合傳送以因應用戶對不同服務的需求。並且相較於利用數據網路傳送TDM業務 QoS的問題，NG SDH具有自我網路監測、維護能力，以及成熟網管技術，能夠相容目前大量應用的TDM業務，又可快速滿足日益增長的數據業務(IP、ATM) 的要求的優勢，NG SDH將是未來適合於已舖設了大量SDH網路的電信運營公司提供FTTB/C的解決方案之一，有助於實現從電路交換網向數據網的過渡接取層和邊緣層的主導?品。。    

圖2.NG SDH 網路示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)

• FTTB方案：Giga Ethernet Switch(GESW) + VDSL Switch

　　中華電信利用Giga Ethernet Switch + VDSL Switch架構推出FTTB 高速上網及雙向高頻寬服務，並搭配MOD多媒體隨選視訊(Multimedia on Demand)、影像電話、視訊會議、異地備援、遠端監控、門禁保全、數位學習等各類加值服務，提供個人及企業用戶高速上網、高速數據專線及多媒體等接取服務，以滿足企業及社區大樓客戶之需求，如圖3所示。

圖3、FTTB網路示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)
資料來源：中華電信

• FTTB/C方案：IP DSLAM + ADSL2

　　目前大部分國家電信網路架構，多利用DSLAM(數位用戶迴路接取多工機，Digital Subscriber Line Access Multiplexer)搭配 ADSL 等新興技術所架構的 FTTC網路來提供新一代的寬頻服務。ADSL2+ 的規格，在傳輸距離3公里以下，傳輸速度可達10Mbps~26Mbps，搭配新興的壓縮方案已足以支援隨選視訊與互動電視等高頻寬需求之應用服務。

圖4、IP DSLAM & ADSL2 網路示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)

• FTTH 方案：Ethernet + Media Converter

　　主要架構是從電信業者的機房，直接鋪設光纖到各個用戶家中，用戶端再以媒介轉換器(Media Converter; MC)，將光訊號轉換成電訊號，連接一般常用的RJ-45接頭網路線到集線器(Hub)或是電腦上，如圖5。每個用戶可以擁有光纖的專屬頻寬，不需要與其它用戶分享，也可以沿用目前價格低廉的乙太網路卡。

圖5、Media Converter網路示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)

• FTTP方案：PON

　　被動式光纖網路 ( Passive Optical Network：PON)由電信機房內的OLT，將下行的光信號經過光分歧器(Splitter)，分成多路給各個ONU，而每個ONU上行的信號則逆向通過光耦合器合成在一根光纖多工傳送給OLT。採用Splitter被動元件的PON，除減少網路機房及設備維護的成本更節省了大量光纜資源等建置成本。目前PON的標準技術上有APON(ATM PON)、BPON(Broadband PON)、EPON(Ethernet PON)及GPON(Gigabit Capable PON)四種技術。不同PON技術有著不同的優缺點，如表1所示。

圖6、被動光網路架構示意圖(點圖案左鍵放大至原圖)

表1、不同PON技術之差異(點圖案左鍵放大至原圖)

結語：

　　目前各國政府為了提昇國內競爭力，開始調整電信政策而競相發展FTTx技術與建設，所興起的各種寬頻應用如VoIP、互動多媒體及智慧家庭等，帶來生活上前所未有的舒適與便利，現今的銅線傳輸能力將無法負荷所帶來的資料量，而光纖因具有高頻寬、大容量等特性，透過光纖將資料直接傳送到用戶端的FTTx，將是未來寬頻網路技術的主流。