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篇名: FTTH光纖通訊
作者: 經濟豬水肥公司高級打工仔	日期: 2012.04.17　　天氣: 　心情:

常見問題 Q&A

01. 請問光纖的構造為何？光纖如何接到一般家用網路?
02. 何謂FTTH？FTTH 需要哪些設備?
03. 可以列出常用網路線的接頭嗎?
04. 什麼是PoE、HomePlug 和 HomePNA？
05. 什麼是下一代網路(Next Generation Network)?
06.
可以說明一下FTTH的架構和種類嗎?
07.
什麼是GBIC 和 SFP?
08.
FTTH目前日韓主要架構為為何?
09. 光纖跳接線中62.5/125um意義為何? 和 50/125um有何不同?

10. 如果二端的介面都是單模的而中間的光纖是多模這樣會通嗎?

01. 請問光纖的構造為何？光纖如何接到一般家用網路?

一、光纖的構成？

光纖的構造主要由下列五種材質所組成的，其材質由裡到外分別為核心(Core)、Cladding、Coating、Strength member及Jacket。核心為光纖的最裡層，背負傳輸光信號的重要工作，由折射率很高的材質組成，當光信號被反射至Cladding層時，由於Cladding的折射率很低，因此才能造成全反射，促使光信號的傳遞。Coating層的主要工作是保護核心及Cladding層，並提供防震、耐扭曲的功能。接下來的保護層為Strength member，其主要的功用為防止光纖在施工時，不因拉扯而遭破壞，也可防止光纖因溫度變化而造成冷脹熱縮。最外一層的保護層為Jacket層，材質則因光纖施工環境的不同(如室內、室外、地下施工等)而有不同的種類。

二、光纖類型

可分為兩種，分別是單模光纖(Single-mode fiber)及多模光纖(Multi-mode fiber)。多模光纖是有多個模態的光線進入光纖，所使用的光源是發光二極體(LED)，由於光源弱，不適合長距離傳輸，傳輸距離約兩公里長。相較於多模光纖，單模只有一個模態的光線進入光纖核心中，所使用的光源為雷射光，因為光源能量強，適用於高速及長距離的傳輸，其傳輸速率可達2.5Gbps，距離可達60公里，價格也相對提高許多。
在了解光纖的構造及類型之後，我們可以發現，光纖對於資料傳輸能提供較嚴密的保護及安全性，這對有高度安全考量的政府機構或企業而言，是相當重要的。此外，光纖也是佈建構跨建築物網路最理想的選擇，不需翻修原有建築物結構，就可完成連接各建築物的網路。整體來說，光纖的體積小、重量輕、壽命長、耐高溫、而腐蝕、不怕雷擊、突破距離限制(單模光纖可達120公里) 等的特點，再加上其傳輸速度(1062Mbps)符合寬頻的需求，可說明何以光纖會成為明日的標準網路架構。

三、光纖與家用網路線的結合應用

即便光纖有上述多項的優點，但對政府機構、一般企業及小型工作室而言，完全將現有銅絞線網路架構換成光纖線路並不實際，因此，目前最普遍的情況是銅絞線與光纖線路混合的網路架構。
目前家用或公司用的網路為雙絞線(Twisted Pairs) 其中依外面的被護層再區分為STP 和 UTP. 我們一般使用的網路線多是UTP, 二端有著像電話線的接頭稱為RJ-45接頭。但由於受限於線路材質，最長只能延伸到100公尺的距離。有了光纖，就可突破距離的限制延申至2到100公里。將光纖與銅絞線線結合在一起的最佳利器就是光纖轉換器。透過光纖轉換器，資料傳輸就可從原有的爻絞線轉換到光纖線路上，根據目前光纖網路產品的發展，未來桌上型電腦甚至家庭網路都可享受光纖傳輸所帶來的便利，這也是目前所推動的Fiber to the Desktop或是Fiber to the Home。

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02. 何謂FTTH？FTTH 需要哪些設備?
一、FTTH

光纖到府(FTTH-Fiber To The House) 是今年以來在日韓等國大力推行一項服務用以取代現有的ADSL 或是CABLE MODEM

光纖到府顧名思義就是由電信局端直接拉一條光纖線到府上，以光纖來取代的目前用電話線傳輸的ADSL 或是用第四台CABLE線的CABLE MODEM

光纖到府的优勢有:

1. 光纖傳輸速度更快可以由10Mbps一直到100Mbps或是未來的1000Mbps (目前中華電信預定推的方案是10/100M)

2.光纖的介質較不容易受干擾

3. 不需要再像現有ADSL 再付電路費就是只有單純的傳輸費

4.光纖的高速將會有助於未來的其他運用如 IPTV, 數位家庭、遠端監控.......等

二、FTTH需要哪些設備:

你可以想像電信公司拉一條光纖到你家之後呢? 當然你家裡的電腦設備是不會有光纖接頭的所以會先透過一顆光電轉換器(Media Converter)先將光纖訊號轉為雙絞線用訊號再由這一條雙絞線接到SWITCH 後就可以再分接到各個電腦設備了

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03.可以列出常用網路線的接頭嗎?
1.雙絞線(UTP/STP) : RJ-45
2. 100M 多模光纖(Multi-Mode): ST or SC

3. 100M 單模光纖(Single Mode): SC

4. Gigabit (1000M) 光纖多模 SX: LC or SC

5. Gigabit (1000M) 光纖單模 LX or ZX: LC or SC

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04. 什麼是PoE、HomePlug 和 HomePNA？
PoE (Power over Ethernet): 是指透過現有的網路來達到供電的目的，觀念類似電裡停電但是電話仍可使用的道理。由於部份設備如Wireless AP 或監視系統多裝在如天花板不易容易接電源孔，所以透過PoE可以達到供電的功能
另一個容易搞混的觀念是 HomePlug 或Powerline, 這是指利用家裡現有的電源線系統來取代網路線也就是把網路設備直接插入電源孔中就可以傳輸資料了

HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance): 是指利用家裡現有的電話線來取代網路線作為傳輸的媒介

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05. 什麼是下一代網路(Next Generation Network)？
中華電信宣佈投入500億建立所謂的下一代網路NGN(Next Generation Network)

所謂的NGN簡單的說就是讓相關連結網路的設備都IP化這等於讓家裡的每一個設備都可以直接連上網路再配合上高速的網路傳輸(如光纖)環境未來我們每個人的生活都將變得資訊隨時可得無所不在的世界

ITU對下一代網路（NGN）的定義是全業務網路，包括電話、數據、視頻流媒體、數位TV廣播和移動等業務。NGN能夠提供各種多媒體業務的綜合網路，而不僅僅局限於基於數據的網路。隨著寬頻技術的快速發展與使用者多樣化服務(Multi-Service)的強烈需求，傳統網路向NGN的演進是不可避免的大趨勢。

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06. 可以說明一下FTTH的架構和種類嗎？
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。

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。

FTTH 架構：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。

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07. 什麼是GBIC和SFP？
GBIC 全名為Gigabit Interface Converter, 從字面上翻譯就是一種走Gigabit (1000Mbps)的轉換器模組。

和傳統獨立式的光電轉換器不同的是 GBIC的是以模組的型式　直接插到交換器(SWITCH)中有支援GBIC的埠中，這樣一來就可以省卻掉傳統光纖轉換時還要透過跳接線來接到交換器的施工過程了。

SFP 全名為 Small Form-factor Pluggables, 可視為GBIC的升級版它的大小約為一般GBIC模組的一半，因此讓体積差多不多大小的的交換器可以提供多一倍的埠數。
由於SFP 和GBIC 在功能上並無明顯的差別因為一般也把 SFP稱為Mini GBIC

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08. FTTH目前日韓各國主要架構為何?
目前FTTH在日韓主要採用的架構為EPON 同樣架構在國內則有億聯採用而國內最大的中華電信怎是使用Gigabit Ethernet Switch + VDSL的架構
以下先介紹PON的架構

　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。

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09.光纖跳接線中62.5/125um意義為何? 和 50/125um有何不同?
如同第一個問題所提，光纖的構造主要由下列五種材質所組成的，其材質由裡到外分別為核心(Core)、Cladding、Coating、Strength member及Jacket.
而62.5/125分別代表的是光纖核心以及整條光纖的直徑由於光纖是透過核心的曲射來傳輸信號也因此，如果中間核心的直徑愈小(細)在同樣的功率下可以傳輸的距離愈遠

因此，如單模光纖的標準為9/125um 在100M的速度下可傳達2KM, 在同為1000M的速度下，62.5/125um的可傳275公尺而50/125um的可傳達550公尺

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10. 如果二端的介面都是單模的機器設備而中間的光纖是多模這樣會通嗎?
是的，單模設備傳輸距離以內信號是能通的。但是基本建議，機器設備與光纖線材必須整體規劃互相搭配。因為如果沒有整體規劃正確搭配使用，是有可能造成信號LOSS，傳輸資料掉封包。

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