家庭寬帶光纖接入技術(shù)研究

連偉亮

摘要：家庭寬帶光纖接入是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的一種應(yīng)用方式，文章對家庭寬帶光纖接入技術(shù)進(jìn)行研究，旨在提高家庭寬帶接入技術(shù)。

關(guān)鍵詞：家庭寬帶；光纖接入；通信技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)己然成為商業(yè)應(yīng)用以及生活服務(wù)中的重要媒介形式，各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的拓展，使得人們對網(wǎng)絡(luò)的需求也進(jìn)一步增長，對家庭寬帶的需求和要求越來越高，也為中國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了良好的契機(jī)。光纖接入指的是終端用戶通過光纖連接到局端設(shè)備的一種通信技術(shù)，根據(jù)光纖深入用戶的程度不同，可以將其分為光纖到樓、光纖入戶等類型，光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)中最理想的一種，傳輸容量大、傳輸質(zhì)量較好，而且信號受到的干擾較小、損耗小、中繼距離長，所以發(fā)展家庭寬帶光纖入戶是未來通信技術(shù)發(fā)展的重要方向[1]。

1光纖接入網(wǎng)概述

1.1光纖接入概述

光纖接入是一種新型的網(wǎng)絡(luò)接入方式，傳輸信息量較大、速度較快、安全性高。光纖接入對于很多情況都適用，例如光纖接入到戶、光纖接入到樓、光纖接入辦公室等。光纖接入網(wǎng)是基于光纖傳輸媒介完成信息傳遞的一種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，在傳輸過程中可以利用光線路的終端業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行連接，從而使得用戶連接網(wǎng)絡(luò)。在光纖接入網(wǎng)中還有一些其他的裝置，例如光網(wǎng)絡(luò)單元、局端裝置、光線路終端等，最關(guān)鍵的部分是光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）及遠(yuǎn)端光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU），可以實(shí)現(xiàn)光纖接入網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。對于各種接入設(shè)備而言，還可以組成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高組網(wǎng)能力。另外，利用光傳輸功能，接入設(shè)備可以形成維護(hù)管理網(wǎng)絡(luò)，對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，便于及時對網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行維護(hù)。

1.2光纖接入網(wǎng)類型

根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以將光纖接入網(wǎng)分為有源光接入網(wǎng)、無源光接入網(wǎng)、全光接入網(wǎng)3種

1.2.1有源光接入網(wǎng)

有源光接入網(wǎng)指的是信號傳輸過程中，從局端設(shè)備到用戶之間采用光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、有源光器件、光纖設(shè)備等進(jìn)行信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。有源光接入網(wǎng)一般采用同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）光纖作為傳輸?shù)钠脚_，包括有源光纖雙星網(wǎng)和有源光纖單星網(wǎng)兩種，前者是通過光纖之間的點(diǎn)對點(diǎn)進(jìn)行傳播的一種網(wǎng)絡(luò)形式，在這種網(wǎng)絡(luò)中，光纖用戶可以共享饋線光纜、檢測器資源等，成本較低，增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性，而后者的安全性較高，從網(wǎng)絡(luò)中心到用戶端，信號保密性強(qiáng)，適應(yīng)性較好。

1.2.2無源光接入網(wǎng)

無源光接入網(wǎng)指的是不含有任何電子器件及電子電源的傳輸網(wǎng)絡(luò)，無源光接入網(wǎng)中的器件全部都是無源器件，例如光分路器、光波分復(fù)用器、光纖放大器等設(shè)備組合在一起，這種接入網(wǎng)也包括兩種基本類型，分別是無源光纖雙星網(wǎng)和無源光纖多星網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)中可以接納更多用戶，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，成本較低，而且光纖的利用率很高。

1.2.3全光接入網(wǎng)

全光接入網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備是光波分復(fù)用器，光放大器、光開關(guān)等設(shè)備，使得光纖網(wǎng)絡(luò)中的用戶的傳輸過程變得更加迅速。同時，采用全光接入網(wǎng)還可以對家庭寬帶中的資源進(jìn)行最大化利用，拓展光纖接入網(wǎng)的服務(wù)范圍，確保各種信息能夠安全、有效傳輸。

1.3光纖接入技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

光纖接入技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)相比，其核心競爭力較強(qiáng)，能夠滿足用戶對各種業(yè)務(wù)的需求，隨著現(xiàn)代生活的不斷改善，人們對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求也越來越大，光纖接入技術(shù)正好可以滿足人們在工作、生活中的需求，例如視頻監(jiān)控，PZP，網(wǎng)絡(luò)社交，游戲等網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高，光纖接入的性能較高，適合人們的生活。另外，光纖接入技術(shù)也存在一定的缺點(diǎn)，光纖接入技術(shù)的成本過高，所以每一個用戶在使用光纖網(wǎng)絡(luò)的時候要承擔(dān)的設(shè)備成本、運(yùn)營成本比較高，而且光纖接入技術(shù)還需要許多管道資源，有的運(yùn)營商對光纖接入技術(shù)的研究比較緩慢，所以導(dǎo)致光纖接入技術(shù)的應(yīng)用受到阻礙。

2家庭寬帶光纖接入技術(shù)2.1內(nèi)置SDH技術(shù)

SDH光傳輸是一種對復(fù)接以及線路傳輸功能融為一體，根據(jù)統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)操作綜合信息傳輸過程的傳輸技術(shù)。SDH技術(shù)的速率標(biāo)準(zhǔn)比較高，各個設(shè)備之間的交流和溝通都可以滿足，從而可以有效提高光纖接入網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程，在一定程度上提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，而且可以減少傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)管理步驟，降低運(yùn)營過程中產(chǎn)生的各種費(fèi)用，從而維持整個網(wǎng)絡(luò)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。另外，內(nèi)置SDH技術(shù)可以提高光纖接入網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，由于光纖接入網(wǎng)中的各種設(shè)備的自我保護(hù)能力較強(qiáng)，可以減少運(yùn)行過程中的物理故障，促進(jìn)家庭寬帶光纖接入技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展[3]。

2.2CWDM以及DWDM技術(shù)

在家庭寬帶發(fā)展過程中，通信業(yè)務(wù)快速增長，尤其是基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字業(yè)務(wù)，在家庭中應(yīng)用越來越多，家庭用戶對網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量提出越來越高的要求，希望網(wǎng)絡(luò)傳輸容量越大，可以同時傳輸更多信息。稀疏波分復(fù)用器（Coarse Wavelength Division Multiplexer，CWDM）和密集波分復(fù)用器（Dense Wavelength Division Multiplexer，DWDM）技術(shù)的應(yīng)用主要是為了達(dá)到增容目的，在同一條光纖線路上，可以對多個不同的光載波進(jìn)行傳輸，光纖的波長范圍可以分為不同的波段，其中每一個波段都是一個獨(dú)立的傳輸信道，隨著光器件的迅速發(fā)展，光纖接入網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展也越來越迅速，極大地提高了光纖利用率。

2.3運(yùn)用全光本地交換積極全光傳輸網(wǎng)技術(shù)

全光本地交換積極全光傳輸網(wǎng)技術(shù)是對光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化的一種新技術(shù)，可以對成本價格比較高的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行更換，降低運(yùn)行成本。該技術(shù)將家庭寬帶的光纖接入技術(shù)統(tǒng)一起來，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度，支持家庭寬帶業(yè)務(wù)的有效運(yùn)行。與此同時，該技術(shù)還可以支持交互式寬帶業(yè)務(wù)，用戶接收到的視頻類型更加豐富，例如三維立體視頻，也可以通過信道傳輸，而且傳輸?shù)男畔⒌乃俣群芸?，融合了電信、電視等通信業(yè)務(wù)。在家庭寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域，設(shè)置了耦合器、光源和檢測裝置，使得家庭寬帶的運(yùn)行過程得到簡化，變得更加安全、可靠[4]。該技術(shù)在家庭寬帶中的應(yīng)用，設(shè)計了全光傳輸層，由于交換實(shí)體的存在，建立了寬帶傳輸?shù)奈锢砥矫?，?shí)現(xiàn)對家庭寬帶的信息傳輸過程的有效控制，體現(xiàn)出全光傳輸和交換的優(yōu)勢，對各種設(shè)備都可以適用。在寬帶接入過程中，各種設(shè)備可以按照空分、時分、波分或者頻分的方式進(jìn)行組合，確保家庭寬帶的光纖接入水平可以滿足人們的要求，提高家庭寬帶光纖接入的靈活性?，F(xiàn)階段家庭寬帶光纖接入技術(shù)己經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)有源和無源的融合，在未來的發(fā)展過程中，光纖接入技術(shù)還可以改善家庭寬帶通信的速率，減少信號傳輸過程中的干擾。家庭寬帶光纖接入網(wǎng)絡(luò)示意如圖1所示。

2.4應(yīng)用實(shí)例

以某小區(qū)為例，該小區(qū)為住宅小區(qū)，總住戶數(shù)為1480戶，其中住戶有1275戶，商鋪一共105戶，為了滿足小區(qū)內(nèi)用戶的網(wǎng)絡(luò)需求，小區(qū)新建寬帶端口一共1500個，網(wǎng)絡(luò)接入方式為光纖接入，覆蓋范圍為整個小區(qū)，在光纖接入過程中，采用集中分光方式，每一棟房屋的地下室都安裝了光交接箱，接入網(wǎng)的分光器設(shè)置在光交接箱的內(nèi)部，分光器選擇一級分光模式。在設(shè)備的配置上，有3個方面：（1）OLT-PON端口規(guī)劃。利用分光器上聯(lián)MA5680OLT裝置，OLT裝置PON-C光口的平均發(fā)送光功率為2?7dBm。OLT裝置光接收機(jī)的靈敏度小于-27dBm。（2）分光器布置。由于小區(qū)的光纖接入米用分散分光的方式，一共配置了兩種規(guī)格的分光器，分別是1：32和1：16，前者為50個，后者數(shù)量為2個，分光器都放置在每一棟單兀的弱電井終端箱內(nèi)。分光器工作時的波長為1260?1600nm、插入損耗為1550nm、回波損耗不小于55dB。（3）ONU布置。ONU的布置主要考慮到后期的維護(hù)和管理，要盡可能對ONU設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一，選擇與上聯(lián)OLT設(shè)備規(guī)格相同的設(shè)備。光纖接入箱如圖2所7K。

3結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為光纖技術(shù)的應(yīng)用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，家庭寬帶光纖接入是未來通信領(lǐng)域發(fā)展的重要方向。在家庭寬帶光纖接入網(wǎng)應(yīng)用過程中要對光纖接入技術(shù)進(jìn)行研究和分析，拓展光纖接入技術(shù)的適應(yīng)范圍，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的網(wǎng)絡(luò)需求。

[參考文獻(xiàn)]

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