周春梅

【摘 要】光纖到家庭（FTTH）是多年來人們不斷追求的夢想和探索的技術(shù)方向，但由于成本、技術(shù)、需求等方面的障礙，至今還沒有得到全面推廣與發(fā)展。隨著網(wǎng)絡游戲等高帶寬業(yè)務的出現(xiàn)，以ADSL為主的寬帶接入方式已經(jīng)很難滿足用戶的要求。在此情況下，F(xiàn)TTH以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢重新得到了社會的關(guān)注，并且的到飛速的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】FTTH；光纖到戶

0.前言

在光纖接入這一領(lǐng)域，全世界最大的市場是日本，美國排在第二位。當今韓日、歐洲、以及北美對于光纖到樓光纖到戶的商業(yè)化應用已經(jīng)較大范圍的發(fā)展和普及。在國內(nèi)也逐漸得到重視，這一技術(shù)可能是發(fā)展新型通信的關(guān)鍵，同時它的發(fā)展將帶動整個光纖通信產(chǎn)業(yè)，甚至整個國家或社會的轉(zhuǎn)型或經(jīng)濟增長。

1.FTTH的發(fā)展趨勢

FTTH基于其獨特的寬帶及信息服務優(yōu)勢，正在世界各地得到推廣，在中國，F(xiàn)TTH也是勢在必行，在2012年前后，在中國從沿海到內(nèi)地，從東到西已經(jīng)興起光纖到戶建設的高潮。在接入網(wǎng)發(fā)展趨勢上，光纖替代銅質(zhì)纜線是必然趨勢，但一夜之間光纖就徹底替代銅質(zhì)纜線是不現(xiàn)實的，任何技術(shù)的進步和應用都是循序漸進的，F(xiàn)TTH也不例外。因此在FTTH發(fā)展和推廣初期，光纖與銅質(zhì)纜線共存是必然的。由于光纜壽命可以達25-40年，而銅質(zhì)纜線一般為10年左右，因此當銅質(zhì)纜線因壽命出現(xiàn)通信質(zhì)量下降時，不需再鋪設任何纜線，只需升級光纖設備，就可以提供原銅質(zhì)纜線提供的業(yè)務，享受FTTH新技術(shù)的便捷和高帶寬。目前選擇光纖與銅質(zhì)纜線共存，采用EPON的FTTH實現(xiàn)Internet寬帶接入、CATV和傳統(tǒng)固定電話仍然采用同軸電纜和雙絞線接入，能有效避免FTTH運營風險。[1]

2.FTTH的應用研究

2.1 FTTH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）點到點（P2P）光接入技術(shù)，F(xiàn)TTH網(wǎng)絡中的點到點光接入技術(shù)是將電信號轉(zhuǎn)換成光信號進行長距離的傳輸，從中心局到每個用戶（或住宅建筑）均使用一對（或一根）光纖，上下行速率都可以達到100Mbit/s甚至1000Mbit/s。點到點（P2P）光接入技術(shù)具有產(chǎn)品成熟、結(jié)構(gòu)技術(shù)簡單、安全性較好的特點。但這種技術(shù)最大的缺點是需要鋪設大量光纖和光收發(fā)器，在大規(guī)模應用情況下網(wǎng)絡鋪設困難，設備成本也很難再下降甚至會上升，運營維護工作量大，因此被認為是實現(xiàn)FTTH的過渡技術(shù)，比較適合網(wǎng)絡發(fā)展初期用戶數(shù)較少的階段。（2）點到多點（P2MP）光接入技術(shù)，P2MP的連接方式通常采用PON的形式來實現(xiàn)，即利用Splitter（l：8，1：32，1：64甚至更多），在下行方向?qū)⒕侄斯庑盘柗峙浣o每一個ONU，在上行方向?qū)⒏鱾€ONU的信號進行復接（采用TDM，WDM等方式）。這種方式能極大節(jié)省局端光模塊和光纖，且建設容易，便于維護，適合于用戶數(shù)量較多，光纖資源緊張的場合，但協(xié)議比較復雜，技術(shù)上難度要大些[2]。

2.2 FTTH配套設備選擇

（1）光配線架：光配線架的作用是對光纜進行固定與保護，方便終接和調(diào)線，以及存貯光纜，此外它還可集成光分路器模塊，并提供集中分光功能，將內(nèi)線光纖分成多路后輸出，而對內(nèi)線光纖與外線光纖進行連接和調(diào)度。在用戶接入節(jié)點上的光配線架，還可實現(xiàn)快速接續(xù)光纖。（2）光纜交接箱：當光纜分配點位于室外時，可使用光纜交接箱完成饋線光纜與配線光纜的交接分配；對于點到多點的FTTH光纜網(wǎng)絡，光纜交接箱內(nèi)應考慮光分路器的放置。光分路器宜采用活動連接方式，以便于線路維護和線路檢測。（3）光纜分纖箱（盒）：光纜分線箱（盒）應提供光纜固定、光纖的連接和分纖功能。光纖的連接可采用固定方式或活動連接方式。對于點到多點FTTH光纜網(wǎng)絡，當采用多級分光方案時，根據(jù)光纜線路工程要求，在光纜分纖箱（盒）中可能放置光分路器。（4）接頭盒/分歧接頭盒：通常，每個分歧接頭盒可以對2～8根光纜提供保護性連接、光纖分配。分歧接頭盒在實現(xiàn)直通光纜分歧時，只需切斷需要分歧的部分。經(jīng)過盒內(nèi)固定和盤繞后直通，把需要分歧部分的光纖切斷，與穿入分歧光纜內(nèi)的光纖熔接后分歧。（5）用戶綜合信息箱：這是個有源智能信息分配盒，安裝在最終用戶處，適用于FTTH應用，可以提供包括電話、數(shù)據(jù)和有線電視等網(wǎng)絡的綜合接線功能。

2.3 FTTH的最佳接入技術(shù)

FTTH涉及的技術(shù)很多，包括光器件、光傳輸系統(tǒng)、光纖光纜、安裝、維護監(jiān)控等方面，其中傳輸技術(shù)和設備是關(guān)鍵，而無源光網(wǎng)絡PON（E-PON/GPON）技術(shù)是公認的實現(xiàn)FTTH的最佳技術(shù)之一。無源光網(wǎng)絡技術(shù)具有節(jié)約線路資源、運維便捷、設備預期成本較低等多方面的優(yōu)勢，最適合新建或改建的密集用戶區(qū)應用.無源光網(wǎng)絡（PON）技術(shù)是一種點到多點的光纖接入技術(shù)，它由局端設備OLT（光線路終端）、用戶端設備ONU/ONT（光網(wǎng)絡單元/光網(wǎng)絡終端）和ODN（光分配網(wǎng)）組成。所謂“無源”，是指ODN全部由無源光分路器和光纖等無源光器件組成，不包括任何有源器件。無源光網(wǎng)絡技術(shù)采用了點到多點拓撲結(jié)構(gòu)，下行和上行分別通過TDM和TDMA方式傳輸數(shù)據(jù)。目前技術(shù)成熟度和商用化程度最高的是基于以太網(wǎng)的EPON技術(shù)。下面就重點介紹EPON技術(shù)。EPON（以太無源光網(wǎng)絡）是一種點到多點的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，無源光纖傳輸，上行以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流，有效上行傳輸總帶寬為1000Mbit/s，下行速率目前可達到10Gbit/s，可在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務。另外，EPON也提供一定的運行維護和管理（OAM）功能，EPON技術(shù)和現(xiàn)有的設備具有很好的兼容性。新發(fā)展的服務質(zhì)量（QoS）技術(shù)使以太網(wǎng)對語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務的支持成為可能，這些技術(shù)包括全雙工支持、優(yōu)先級和虛擬局域網(wǎng)（VLAN）。EPON綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點，具備低成本、擴展性強、與現(xiàn)有以太網(wǎng)有良好兼容性、方便管理等特點。EPON采用Ethernet封裝方式，所以非常適于承載IP業(yè)務，符合IP網(wǎng)絡迅猛發(fā)展的趨勢。在多種基于無源光網(wǎng)絡的技術(shù)中，EPON由于其技術(shù)和價格方面的優(yōu)勢被認為是未來主要的光纖到戶實現(xiàn)技術(shù)。EPON在局端設備和ODN光耦合器之間采用1根光纖進行連接。經(jīng)過光耦合器分路后最多連接32個用戶。上行采用1310nm波長，下行采用1490nm波長。OLT的無源光網(wǎng)絡口所出的光纖通過合波器將1550nm模擬或數(shù)字CATV光信號合波到光纖上，經(jīng)光耦合器分路后，連接ONU。ONU將1550nmCATV信號分離出來，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，還原成為普通電視機可以接收的射頻信號。ONU還將OLT發(fā)來的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過處理，發(fā)到用戶接口。用戶接口可以提供FE和TDM接口，以適應用戶寬帶接入的業(yè)務需求，并兼容現(xiàn)有運營商TDM業(yè)務的需求。EPON采用在一根光纖上以WDM技術(shù)實現(xiàn)點對多點雙向通信，具有格式透明、價格便宜等特點，順應了下一代網(wǎng)絡IP化的發(fā)展趨勢。因此，EPON是未來實現(xiàn)光纖到戶的最佳解決方案。

3.結(jié)語

總之，F(xiàn)TTH在帶寬方面的巨大優(yōu)勢使它成為未來網(wǎng)絡“最后一公里”接入發(fā)展的最終形式，它將最終突破帶寬的瓶頸，是實現(xiàn)“三網(wǎng)合一”的最理想的接入方式。而我國在此方面距還其他國家有很大的距離，這將是在未來幾年內(nèi)方面我們將要面對的最大的挑戰(zhàn)之一。

【參考文獻】

[1]張生東.FTTH現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.市場發(fā)展，2012.

[2]周志南.FTTH通信技術(shù)發(fā)展模式研究.計算機與網(wǎng)絡，2008.