喺香港,「光纖寬頻」已經係好多家庭的標配,但大部分人對光纖技術的認識仍然停留在「快啲」、「穩定啲」呢個層面。事實上,光纖背後有一套複雜的技術架構,當中 GPON 同 XGS-PON 係最核心的兩個標準。了解呢啲技術,唔單止可以幫你選擇更適合的計劃,更可以令你喺遇到網絡問題時有更清晰的排查思路。
本文會由基礎原理講起,深入解析兩大光纖技術標準,並結合香港本地部署現況,俾你一個完整的技術視野。
光纖技術基礎:點解唔係用銅線?
傳統的 ADSL 或 VDSL 寬頻係透過銅質電話線傳輸訊號,而光纖寬頻則係利用玻璃或塑膠纖維傳遞光脈衝訊號。兩者最根本的分別,係在於傳輸介質的物理特性。
光纖相比銅線的優勢
- 頻寬極高:光的頻率遠高於電訊號,理論上單條光纖可承載的資料量係銅線的數千倍。
- 訊號衰減極低:銅線每隔一段距離訊號就會減弱,需要增設訊號放大器;光纖喺數十公里內衰減極微,香港呢類城市環境幾乎感覺唔到距離影響。
- 抗電磁干擾:光訊號唔受電磁波影響,喺電器密集的住宅環境中特別穩定。
- 對稱上下行:現代光纖技術可以做到上下行速度對稱,銅線 ADSL 則先天上行較弱。
- 延遲低:光速傳輸配合現代光纖設備,延遲(latency)可低至個位毫秒。
FTTH vs FTTB vs FTTC
講到光纖,有幾個縮寫係你必須識分的:
- FTTH(Fiber to the Home):光纖直接鋪到你個單位入面,係最理想的部署方式,香港大部分新舊住宅都已實現 FTTH。
- FTTB(Fiber to the Building):光纖鋪到大廈的電訊室,最後一段靠大廈內部的銅線或網線入屋。速度略遜於 FTTH,但喺部分舊樓仍見到此安排。
- FTTC(Fiber to the Cabinet):光纖鋪到街上的電訊箱,最後數百米靠銅線,此方案速度最受限制,香港已甚少採用。
香港係全球 FTTH 普及率最高的地區之一。根據業界數據,香港超過 90% 住宅單位可接駁 FTTH 光纖服務,覆蓋率遠超歐美大部分國家,呢個係香港寬頻選擇多、競爭激烈的重要原因。
GPON 原理詳解:香港最普及的光纖標準
GPON(Gigabit Passive Optical Network,吉比特被動光纖網絡)係目前香港應用最廣泛的光纖接入技術標準,由 ITU-T G.984 系列標準定義。「Passive」(被動)呢個字眼係關鍵——佢代表光纖網絡中的分光器(Splitter)係純被動元件,唔需要電力驅動。
GPON 係點樣運作的?
GPON 採用 點對多點(Point-to-Multipoint)架構:
- OLT(Optical Line Terminal)安裝喺電訊商機房,係整個光纖網絡的核心控制點。
- 光纖訊號從 OLT 出發,經過主幹光纖到達大廈或地區的分光器(Splitter)。
- 分光器係純被動元件,將一條光纖的訊號分拆給多個用戶,通常一個分光器接 32 或 64 個用戶。
- 各用戶家中安裝 ONT/ONU(Optical Network Terminal/Unit),俗稱「光貓」,負責將光訊號轉換為以太網訊號給路由器使用。
GPON 的速度規格
GPON 的標準速度係:
- 下行(Download):2.5 Gbps
- 上行(Upload):1.25 Gbps
但由於係共享架構(多用戶共用同一分光器),實際每個用戶能獲分配的頻寬,取決於同一分光器下有幾多活躍用戶。喺香港正常使用環境下,1000M(1Gbps)計劃係 GPON 最典型的對應速度,因為電訊商係以 GPON 的規格上限減去一定餘量來提供服務。
GPON 架構下,理論上同一分光器的用戶係共享頻寬的。但香港主要電訊商普遍有充裕的頻寬規劃,加上分光比(Split Ratio)管理完善,一般用戶喺日常使用中並不會明顯感受到共享影響。晚上繁忙時段偶然輕微速度波動,係正常範圍。
XGS-PON 原理詳解:下一代萬兆光纖
XGS-PON(10-Gigabit Symmetric Passive Optical Network)係 GPON 的後繼標準,由 ITU-T G.9807.1 定義。顧名思義,「XGS」代表 10G 對稱(10 Gigabit Symmetric)——上下行均可達 10 Gbps,係 GPON 的四倍速度。
XGS-PON 的技術改進
XGS-PON 相比 GPON 主要有以下技術改進:
- 速度大幅提升:上下行各 10 Gbps,對需要大量上傳的用戶(如影片創作者、雲端備份)尤其有利。
- 波長分離:XGS-PON 使用不同的光波長(下行 1577nm,上行 1270nm),理論上可與 GPON 共存於同一光纖基礎設施,方便電訊商逐步升級。
- 更低延遲:改良的動態頻寬分配(DBA)演算法,帶來更低的網絡延遲,對雲端遊戲、視像會議更友好。
- 更大分光比:理論上支援更多用戶共享同一光纖主幹。
XGS-PON 與 10G-PON 家族
坊間有時會將幾個「10G」標準混淆,以下係簡單區分:
- XG-PON(ITU-T G.987):非對稱版本,下行 10 Gbps、上行 2.5 Gbps,較早期標準。
- XGS-PON(ITU-T G.9807.1):對稱版本,上下行均 10 Gbps,係目前主流的 10G 光纖標準。
- NG-PON2(ITU-T G.989):更先進的標準,採用多波長(TWDM-PON)技術,可達 40 Gbps 以上,係未來方向,目前商用部署仍相對有限。
GPON vs XGS-PON:兩者有咩分別?
以下表格係兩大技術標準的詳細比較:
| 比較項目 | GPON | XGS-PON |
|---|---|---|
| ITU-T 標準 | G.984 | G.9807.1 |
| 最高下行速度 | 2.5 Gbps | 10 Gbps |
| 最高上行速度 | 1.25 Gbps | 10 Gbps |
| 上下行對稱 | 非對稱 | 對稱 |
| 下行波長 | 1490nm | 1577nm |
| 上行波長 | 1310nm | 1270nm |
| 最大分光比 | 1:64(常見 1:32) | 1:128(常見 1:64) |
| 最大傳輸距離 | 20 公里 | 20 公里 |
| 香港典型應用速度 | 500M / 1000M 計劃 | 2500M / 5000M / 10000M 計劃 |
| 對應設備成本 | 較低 | 較高(但持續下降) |
| 香港部署普及度 | 極高(現有用戶基礎龐大) | 增長中(主要於新計劃推出) |
實際場景:我需要 XGS-PON 嗎?
對大多數香港家庭用戶而言,GPON 下的 1000M 計劃已完全足