光纖入戶工程建設及研究

殷良松

【摘要】現(xiàn)代信息技術在社會經(jīng)濟和人們?nèi)粘Ｉ钪械膽糜由钊耄ㄐ艠I(yè)務水平與人們的日常生活水平息息相關，寬帶提速工作是目前行業(yè)發(fā)展的重心所在。與傳統(tǒng)銅纜相比，入戶光纜在實際應用過程中具有非常顯著的優(yōu)勢，光纖入戶是廣電網(wǎng)絡的必然發(fā)展趨勢。在實際開展光纖入戶工程建設工作中，不斷增強光纖入戶工程建設的準確性與科學合理性，是行業(yè)特點決定的必然要求。本文主要針對光纖入戶實際建設過程中的具體方案進行了分析和探討。

【關鍵詞】光纖入戶;方案;建設

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.020

現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術的更新?lián)Q代速度非常迅猛，為了進一步滿足社會生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ顚W(wǎng)絡的需求，各運營商已經(jīng)開始就寬帶升級工作逐步推進。在此背景下，廣電網(wǎng)絡優(yōu)化升級光纖入戶技術勢在必行，光纖入戶能夠令網(wǎng)絡用戶在使用網(wǎng)絡的過程中帶寬顯著提高，在信息處理及傳輸?shù)确矫姹憩F(xiàn)優(yōu)異，能夠使信息交互過程具備更好的穩(wěn)定性，提高網(wǎng)絡服務的質量水平及服務結構水平。隨著寬帶中國、三網(wǎng)融合等網(wǎng)絡發(fā)展理念的實踐，光纖入戶已經(jīng)成為國家發(fā)展重要戰(zhàn)略。光纖入戶技術實踐應用發(fā)展過程中，或多或少地會發(fā)生各種問題故障，這就要求工作人員在落實光纖入戶過程中，進一步加強對入戶方案的合理選擇應用，確保施工建設標準性與可靠性，為網(wǎng)絡用戶提供更加穩(wěn)妥的網(wǎng)絡服務。

1. 廣電網(wǎng)絡光纖入戶及其發(fā)展優(yōu)勢概述

二十一世紀已經(jīng)進入飛速發(fā)展的信息化時代，社會發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钪袑τ诰W(wǎng)絡業(yè)務的需求越來越多，復雜程度也越來越高，數(shù)據(jù)流量也呈指數(shù)上升，廣電網(wǎng)絡傳統(tǒng)同軸電纜傳輸已經(jīng)無法更好地滿足與適應時代和社會發(fā)展的要求。在此發(fā)展背景下，廣電網(wǎng)絡寬帶技術也開始逐步優(yōu)化轉變，從EPON+EOC轉變?yōu)镚PON+FTTH或者EPON+FTTH方式。光纖入戶技術是其中起到關鍵支撐作用的核心所在，對于廣電網(wǎng)絡實現(xiàn)光纖入戶具有非常重要的完善作用，能夠大大提升廣電網(wǎng)絡業(yè)務的服務水平。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡（EPON）包括軟件和硬件，有源網(wǎng)絡設備與無源光分配網(wǎng)是硬件組成部分。EPON+EoC可以使有線電視的信號從光纖收發(fā)器或者機房中發(fā)射而出，并在以太網(wǎng)無源光網(wǎng)的支持下傳送至光網(wǎng)絡單元中。光網(wǎng)絡單元和EoC局端通過五類線實現(xiàn)連接。光接收機通過同軸電纜的作用和EoC局端實現(xiàn)連接。同軸電纜可以將網(wǎng)絡信號傳輸?shù)接脩艚K端，對不同類型信號在EoC端分類之后并與機頂盒連接。廣電網(wǎng)絡雙向光纖入戶實際應用過程中有三種入戶傳輸方案，即RFOverlay技術、I-PON方案以及以太網(wǎng)數(shù)字傳輸。

光纖入戶，簡稱FTTH，是指把光纖連接進入網(wǎng)絡用戶家內(nèi)，在家庭內(nèi)部安裝光網(wǎng)絡單元（ONU），家庭網(wǎng)絡用戶和通信局端之間的傳輸媒體是光纖，且用戶終端可以獨享引入其光纖。在諸多接入網(wǎng)應用類型之中，F(xiàn)TTH與用戶的距離比較近，能夠使網(wǎng)絡應用過程中，供電、環(huán)境等外界因素對網(wǎng)絡運行的影響大大降低，同時也利于提高網(wǎng)絡對速率、協(xié)議、格式以及波長透明性水平，對于網(wǎng)絡運行及安裝，也具有降低難度的作用。核心網(wǎng)、接入網(wǎng)是通信傳送網(wǎng)絡的主要構成部分，F(xiàn)TTH就處于接入網(wǎng)范圍，能夠承載語音、IPTV、數(shù)據(jù)等業(yè)務類型。FTTH技術中應用比較廣泛的是PON技術。PON系統(tǒng)包括OLT、無源光分配網(wǎng)以及ONU。在核心網(wǎng)和網(wǎng)絡側OLT可以為接入網(wǎng)提供接口，然后和ONU基于ODN進行連接，從而成為PON系統(tǒng)核心設備。PON技術的工作原理在于，下行方向上，OLT從局端發(fā)出以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于幾級分路器和無源光分路器廣播傳輸至每個ONU;上行方向上，無源光合路器具有方向特性，ONU發(fā)送的數(shù)據(jù)包可以傳輸至OLT，而不會被傳輸?shù)狡渌鸒NU上。

隨著現(xiàn)代通信技術的蓬勃發(fā)展，作為其中的代表，光纖入戶能夠更好地滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的網(wǎng)絡需求?；诩夹g角度，光纖入戶的實現(xiàn)可以使網(wǎng)絡信息傳輸具有更高水平的質量，防止傳輸過程中電纜中的不確定因素對信息傳輸質量造成影響，對于信息安全也具有更高的保障，進而在社會生產(chǎn)生活中創(chuàng)造更多的便捷，對于國家光纖網(wǎng)絡長期發(fā)展意義重大。光纖入戶技術通過對光電子的運用，令互聯(lián)網(wǎng)信號、網(wǎng)絡信號和電視網(wǎng)絡信號運輸至家庭用戶終端，應用過程中信息容量超大，且信息傳輸速度也很快。隨著光纖入戶的不斷深入應用和推廣，一方面，相關部門已經(jīng)開始針對光纖入戶制定標準和要求。首先，為了控制住宅小區(qū)設備用電成本，在沒有網(wǎng)絡根源的小區(qū)中才能進行光纖入戶。其次，開發(fā)商是光纖入戶工程的責任方和施工方，網(wǎng)絡運營方無需進行相關工作，僅需要投入相關的設備成本和進行線路組織。另一方面，在實踐應用過程中，需要對墻壁進行打孔，或者鋪設明線等，這些問題也對家庭用戶造成了一定的困擾。

2. 廣電網(wǎng)絡光纖入戶方案分析

2.1 單纖三波入戶

單纖三波入戶方案是指基于密集型光波復用（DWDM）形式將大功率光放大器和光纜電視發(fā)送的數(shù)據(jù)信號高效發(fā)送至機房，其中光放大器發(fā)出的信號屬于雙向數(shù)據(jù)信號，上游信號1310nm，下游信號1490nm，光纜電視信號為1550nm。在數(shù)據(jù)信號傳輸過程中，會將其合并至同一根纖維。當家庭住宅中有線電視及雙向數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)聯(lián)合分離與重用，就會被發(fā)送至機頂盒與計算機、網(wǎng)絡相關終端設備，進而令網(wǎng)絡對用戶完成相應服務功能。單纖三波入戶方案主要具有兩方面的優(yōu)勢。首先，三波單光纖網(wǎng)絡在架構過程中，直接從中心局端連接至家庭用戶終端，網(wǎng)絡管理員可以遠程進行終端設備的管理工作，關閉相應服務、中斷檢測以及激活服務功能等操作均可以遠程進行。其次，單纖三波入戶方案的建設成本具有顯著優(yōu)勢，能夠使機房至用戶建設過程中有效減少光纜和ODN光譜儀的使用，對光纖資源等建筑成本的控制減少非常有效。另一方面，在單纖三波入戶方案實施過程中，1550nm和62.5MHz的有線電視下行信號會受到EPON1490nm下行信號的單頻干擾。1550nm有線電視下行信號在信號傳輸過程中會進一步增強，所以在具體運用期間要對1490nm數(shù)據(jù)信號所造成的非線性干擾注意綜合考量。在單纖三波入戶方案應用過程中，由于終端ONU需要搭建DWDM解復功能，因此制造成本會比較高。激拉曼散射效應會導致兩個光波間會有干擾現(xiàn)象發(fā)生，使得某些電視頻道不能在個別頻帶中安裝，電視頻道射頻也禁止隨意減少增加，從而令光接收機在輸出方面最大化降低。在具體應用過程中，可以對LED數(shù)據(jù)鏈路代碼中非活動字符使用隨機代碼組進行替換。

2.2 雙纖三波入戶

雙纖三波連接進入網(wǎng)絡用戶住宅中之后，內(nèi)部FTTH光學接收器會接收有線電視光信號，將其轉換成為數(shù)字機頂盒、路由器、計算機、各種網(wǎng)絡設備可以接收的無線電信號。首先，同單光纖三波系統(tǒng)相比，雙纖三波系統(tǒng)能夠在網(wǎng)絡用戶終端使設備成本大大降低，能夠節(jié)省密集波分復用設備的使用。其次，在雙纖三波入戶方案中，從物理角度，雙向光數(shù)據(jù)信號和有線電視的光信號傳輸通道相對處于獨立狀態(tài)，能夠防止發(fā)生波長干擾問題。最后，雙纖三波入戶方案具有很高的可靠性。雙纖三波入戶實踐應用過程中不需要外部有源設備的應用，可以使網(wǎng)絡維護過程具有很高的便利性和可靠性，設備成本也會隨之減少，因此雙纖三波入戶方案的實際應用過程中最為推薦、最具經(jīng)濟性、應用比較廣泛的類型。同單纖同軸和三波單纖入戶模式相比，雙纖三波入戶會在電纜分配和引入、手工焊、分離器以及主光纜等方面造成成本增加，但是整體成本依然能夠顯著降低。

2.3 同軸+光纖入戶

同軸+光纖入戶方案是在開展光纖入戶工程的時候，數(shù)據(jù)雙向信號與有線電視的信號分別通過光纜與同軸光纜進行傳輸，最終入戶的一種方案。在具體傳輸接收過程中，數(shù)據(jù)雙向信號使用皮線光纜實現(xiàn)入戶，而通過光節(jié)點對有線電視的信號進行光電轉換，通過同軸光纜對射頻信號進行傳輸入戶至電視機頂盒中。數(shù)據(jù)信號通過網(wǎng)絡住宅用戶中的光網(wǎng)絡單元（ONU）設備接收，對寬帶業(yè)務得以實現(xiàn)。同軸+光纖入戶方案能夠使網(wǎng)絡用戶終端的設備成本費用節(jié)省很多，且通常大部分網(wǎng)絡用戶終端對于重用功能的需求并不是很多，因此從這一方面來看，同軸+光纖入戶方案比單纖三波方案更加適合普通家庭網(wǎng)絡用戶。同其他雙纖三波入戶方案相比，同軸+光纖入戶方案在信號輸入過程中，是把電視光纜信號和目標建筑物進行連接，同軸網(wǎng)絡接入至光節(jié)點下，這就使得在建設網(wǎng)絡用戶住宅接收機和光節(jié)點之間的網(wǎng)絡時，能夠進一步控制成本費用。同軸+光纖入戶方案的應用能夠對同軸網(wǎng)前期投資實現(xiàn)有效保護，在廣電網(wǎng)絡建設光纖入戶工程的時候，是最具成本優(yōu)勢的應用方案。但是另一方面，因為同軸電纜比光纜的性能較低，而且實際建設過程中需要搭載有源設備，所以需要就外接供電問題加以解決。在實際應用過程中，要不斷對系統(tǒng)穩(wěn)定性進行增強，改善其維護過程高難度的應用現(xiàn)狀，是進一步推廣同軸+光纖入戶方案在實際光纖入戶工程應用的必然要求。

3. 結語

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術的革新?lián)Q代，光纖技術也得到了前所未有的發(fā)展，從而推動了光纖技術在廣電網(wǎng)絡中的應用，其應用效果非常顯著。在光纖入戶工程中，甚至能夠通過應用無源網(wǎng)絡，大大簡化應用網(wǎng)絡的流程環(huán)節(jié)，進一步推動了光纖入戶工程的實現(xiàn)和推廣，且技術限制也在不斷減少中，具有非常理想的發(fā)展前景。在實際落實光纖入戶工程中，要加強對入戶方案的合理靈活選擇，根據(jù)具體情況選擇合適的方案，為網(wǎng)絡住宅用戶提供更加高效便捷的網(wǎng)絡服務，同時也要持續(xù)加強對光纖入戶技術的探索總結，不斷提升業(yè)務水平，與社會發(fā)展相適應。

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