本帖最后由 Moskito 于 2025-4-23 15:06 编辑
原文发表于我的博客 https://mozz.ie/posts/wdm-custom-combo-boardband/
原文标题为《波分单线复用笑传之Custom Combo Broadband》 为了更加清晰,修改了标题,以下是全文转载
在现在的小区建设中,开发商往往只会提供一条从通信机房到住户弱电箱的光纤入户线(有时根据广电系的专网要求,还会额外提供一条广电专用的入户线,也是光纤的;半新不老的小区可能有同轴共存),这区区一条光纤,对于我们这些宽带症候群患者来说如鲠在喉,让多少人建家里云的梦想破灭了。 这个问题有许多传统的解决方案:最直接的当然是直接再拉一条或者换多芯的光缆,但要是不可行呢?有的尝试走邻居家的线再拉网线过来,有的冒着被偷的风险把光猫和收发器放在弱电井,有的甚至铤而走险私拉飞线(物业:我看到了但我装作没看到)。但这些方法不是太麻烦就是不够优雅,更别提可能带来的安全隐患和物业纠纷。 那么,有没有一种既合规又优雅的方式,让我们在只有一根光纤的情况下实现多线接入呢?答案是肯定的——那就是WDM。
技术回顾:波分复用技术
在深入讲解我的解决方案前,让我们先来了解一下这个听起来就很高大上的“波分复用技术”。 波分复用(WDM, Wavelength Division Multiplexing)说白了就是利用光的不同波长可以互不干扰的特性,在同一根光纤中传输多路信号。就像我们在马路上可以有多条车道一样,波分复用技术给光纤“画”出了多条“光的车道”,每个波长就是一条专用车道。
在家庭宽带领域,主要使用的PON(无源光网络)技术有几种: - GPON/EPON:早期技术,下行使用1490nm波长,上行使用1310nm波长
- XG(S)PON/10G-EPON:下一代接入技术(Next Generation Access),下行使用1577nm波长,上行使用1270nm波长
看到这里,聪明的读者们可能已经发现了:这些技术使用的波长不同,这就为我们的复用创造了可能性。
而实际上,运营商其实早就复用起来了!他们使用的 Combo PON 技术本质上就是波分复用,允许在同一个OLT端口和同一条光纤上同时支持GPON和XG(S)PON业务。我们今天要做的,不过是借用这个原理,先把他们的信号重新拆分,再按我们自己的需求合并起来——可以说是站在巨人的肩膀上搞小发明。 那么,有哪些独立的波分复用器符合这个需求呢?一开始,我以为这是一个原理上可行但是小众的需求,因为大部分运营商部署的时候都是直接使用集成了 WDM1r 波分的 Combo PON 板卡。但是经过一番搜索,我找到了完美符合需求的一款设备——华为的WDM1r1201。 更可喜的是,这款设备算相当老的东西,有很多工程余料,所以别被淘宝的价格吓到了,闲鱼最低一张仅需¥38!(顺便一提,它还有一款给1550nm有线电视光链路的姐妹型号WDM1r2202,别买错了)
参数详解
这个小设备的工作原理非常巧妙,让我们再来看一下它的规格参数: 这张图描述的是从COM端口看过去,滤波器对不同波段的处理方式: - NGA波段(1260-1280 & 1524-1660 nm)是“Pass Band”:当混合信号进入COM端口时,NGA波段的信号会被通过并导向NGA端口。
- GPON波段(1300-1320 & 1480-1500 nm)是“Reflector Band”:当混合信号进入COM端口时,GPON波段的信号会被反射至GPON端口。
那么,当两个不同运营商的信号通过这个设备时会不会冲突呢? 不会!这就是WDM设备的妙处: - 当ISP1的信号(包含NGA和GPON波长)输入到NGA端口时,只有NGA波长能通过到达COM口,而GPON波长会被阻止。
- 当ISP2的信号(同样包含NGA和GPON波长)输入到GPON端口时,只有GPON波长能通过到达COM口,而NGA波长会被阻止。
这样,到达COM端口(也就是我们的入户光纤)的就是经过精确筛选的、互不干扰的两种波长信号,就像两列火车在同一条轨道上行驶却永不相撞一样神奇!
方案
基于上述技术原理,我们就可以设计一个方案,让一根光纤同时接入两个不同运营商的宽带。具体接线方案如下: 为了称呼方便,下文将使用 上行1270nm、下行1577nm波长的 XG(S)PON / 对称10G-EPON 都称为 “NGA”(Next Generation Access)。
- 小区弱电井处设置:
- 在小区弱电井(通信机房)中安装WDM1r1201波分复用器
- 将运营商A(支持NGA的ISP)的线路连接到WDM的NGA端口
- 将运营商B(支持GPON/EPON的ISP)的线路连接到WDM的GPON端口
- 将WDM的COM端口连接到通往我们家的那条唯一的入户光纤
- 家庭端设置:
- 在家中弱电箱处,将入户光纤连接到一个1:2光分路器(PLC Splitter)
- 将光分路器的两个输出端分别连接到两个不同的光猫:
- 一个连接到支持NGA的光猫(用于运营商A的业务)
- 一个连接到支持GPON/EPON的光猫(用于运营商B的业务)
这种设置之所以能工作,是因为每个光猫都只对特定波长的信号敏感: - NGA光猫只会响应1577nm(下行)和1270nm(上行)波长的信号
- GPON/EPON光猫只会响应1490nm(下行)和1310nm(上行)波长的信号
即使两种信号同时存在于同一根光纤中,通过光分路器后到达两个光猫,每个光猫也只会“看到”并处理自己能理解的那个波长的信号,对其他波长的信号视而不见,因此不会产生任何干扰。 图示如下:
限制条件- 最多支持2个运营商,虽然理论上你可以再多接一个有线电视
- 运营商必须使用不同的PON标准
- 一个运营商必须使用 GPON / EPON 标准
- 另一个运营商必须使用 NGA 标准
- 如果任一方或双方使用 Combo PON 技术也是可行的(因为 Combo PON 本身就以上两种标准的组合)
- 不兼容 10G EPON(非对称),其所使用的上行波长与GPON/EPON的上行波长相同,都是1310nm左右,会导致信号干扰。
- 需要能进入小区通信机房或者弱电井,你要在里面放置这个波分器(东西很小,而且是无源设备,应该没什么问题)
部署实战
运营商A:中国联通(GPON+XGPON ComboPON) 运营商B:中国电信(GPON+XGPON ComboPON) 我家所在小区的通信机房位于某一栋楼的负一层,整个小区的入户线都汇聚于此,而三大运营商的接入箱也放在这里。这种布置基本断绝了任何飞线或者重新布线的可能。 材料购买: 名称 | 数量 | 价格 | WDM1r1201 波分 | 1 | 38元+10元邮费 | 1:2分光器 | 1 | 10元 | SC-LC跳线 | 2 | 4元 | SC-SC跳线 | 2 | 4元 | 总计 |
| 66元 |
通信机房侧接线: 弱电箱侧接线: 接入光衰:
拨号:
测速:
结论:圆满成功!
结语
通过这个波分复用的小魔法,我们成功地在只有一根光纤的情况下实现了双线接入。这个方案有几个明显的优势: - 完全合规:不需要私拉飞线或者借用邻居的线路,一切都在弱电井和自家弱电箱内完成。
- 简单易行:只需一个WDM设备和一个光分路器,接线也非常直观。
- 性能无损:由于波分复用的特性,两路信号互不干扰,各自的带宽和稳定性都不受影响。整个路程的光损耗大概在3dbm左右。只要你本来不是-25dbm以下的极限弱光(这种情况本来运营商也应该来调),都可以使用。
- 成本低廉:相比其他解决方案,WDM设备和光分路器都是无源设备,价格非常亲民,一次投入长期受益。
- 无需改动现有基础设施:整个方案只需在小区弱电井和家中弱电箱做简单连接,不需要更改任何墙内布线或小区基础设施。
尽管有一些限制条件,但对于大多数用户来说,这个方案已经足够实用。 在构想这个方案的过程中,我得到了 falling 大叔和神秘工友的启发和指导。其实这个方案应该许多人都想过,不过网上并没有搜到在家宽上实施并且分享出来的,所以我写了这么一篇博客,希望有同样困扰的大家能够从中受益,如果有任何问题或者想法,欢迎留言探讨~
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