光纤接入，何时到我家
朱锦锋　2001-03-22 14:32:52

　　
　　光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线，短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。

　　纯光纤接入网是指光纤直接连接到用户，中间没有其他传输媒质的应用场合，又可以划分为光纤到办公室(FTTO)和光纤到家(FTTH)。FTTO方式指至少需要几十条几百条用户线的企业网，这种场合只要用户线数量超过一定数目，采用光纤是合算的。

　　从总的发展趋势看，光纤在接入网中的应用首先要用馈线光纤代替馈线电缆，然后继续向用户挺进，然而其成本越来越高，因而目前光纤通常只到路边的分线盒，即业务接入点(SAP)。在该处还需要设置光网络单元(ONU)，以便完成光/电转换和分接等功能。纯光纤接入网的最终目标是将光纤推进到住宅用户，那时ONU将设置在用户住宅处。目前光纤到家还不现实,因为光纤的价格还过于昂贵。随着光纤价格的大幅度下降,光纤最终会取代铜线而实现FTTH。基于CATV发展起来的HFC系统则是当前最适合应用的并能向FTTH过渡的最佳宽带接入网,它将光纤用于宽带传输,同轴电缆用于连接用户终端,带宽可接近1000MHz,可提供多种业务,具有广阔的发展前景。

　　光纤接入网（OAN）是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤接入网又可划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON),其中无源光网络发展更快些。

　　光纤接入系统也可分为有源与无源系统。有源系统有基于PDH和SDH之分，拓扑结构可以是环型、总线型、星型或它们的混合型，也有点对点的应用。无源系统即PON（无源光网络），有窄带与宽带之分，目前宽带PON已经标准化的是基于ATM的PON，即APON。PON本身下行是点到多点系统，上行为多点到点，上行时需要解决多用户争用问题，目前上行大多用TDMA（时分多址）技术。

　　SDH—由核心网到接入网

　　目前，SDH已经在核心网牢牢地站住了脚，有必要把SDH在技术上的巨大优势带进接入网领域，使SDH的功能和接口尽可能靠近用户。SDH的固有灵活性使网络运营者可以更快更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求以及组网需要。对于发展极其迅速的蜂窝通信系统采用SDH系统尤其适合,它可以迅速灵活地提供所需的2Mbps透明通道。对于要求高可靠、高质量业务的大企事业用户，SDH可以提供理想的网络性能和业务可靠性。此时可以直接用SDH系统以点到点或环形拓扑形式与用户相连，这样就可以增加传输带宽、改进网管能力、简化维护工作、降低运行维护成本。

　　对于需要带宽大于34Mbps的大企事业用户，直接将SDH分插复用器(ADM)设置在用户处用STM-1通道与STM-N服务节点相连，已证明是一种经济可行的方法，这种连接既可以是点对点的方式，也可以通过环结构实现。对于带宽要求远小于34Mbps的情况，则以采用更低速率的复用器或共享ADM的方式更为经济有效。

　　对于多数普通企事业用户，设在路边(DP点)的终端复用器可以用来为大量用户提供2Mbps为基本单元的带宽，需要小于2Mbps带宽业务的用户可以靠业务复用器或后接PON来解决。

　　为了更充分地利用SDH的优势，需要将SDH进一步扩展至小带宽用户，特别是无线用户，提供64Kbps等级的接入并能集成现有和新的业务传送平台。使用STM-0子速率连接(SubSTM-0)对于小带宽用户是一种经济有效的方案，同时还能保持全部SDH管理能力和功能。目前ITU-T第15研究组已开发了一个新的建议G.708，它规定了两种接口，即传送TUG-2的接口SSTM-2n和传送TU-12的接口SSTM-1k。

　　PON—低价的选择

　　虽然全数字、宽带的光纤用户环路（FITL）具有频带宽、容量大、可提供多种业务等优点。但它成本较高，一步到位难以实现。理想的宽带接入方案是那种以光纤取代铜绞线的单星型光纤到家庭（SS-FTTH）方式的光纤接入网，如果一次建成这样的宽带接入网，对实现B-ISDN是再理想不过的了。然而，就目前的情况而言，SS-FTTH的实现成本太高，且宽带交互业务的市场还不是很确定，故这种理想的OAN方案目前很难以行得通。一种较为可行的方案是采用无源光网络（PON），它通过使用特殊的点对多点多址协议，使得众多的光网络单元共享光线路终端，众多的用户共享光网络单元来降低OAN的初建成本。


　　PON的传输方案是以1310nm波长区传送窄带业务信号，以1550nm波长区传送宽带业务信号。这样做的好处是：1310/1550nm波分复用器件价格便宜，能经济地传送窄带业务，同时1550nm波长区的光纤损耗小，宜于传送宽带信号。由于PON是一种采用添加分光技术的以光纤为主的结构，故不适合采用总线型结构，多采用无源双星（DSP）或树型结构。基于ATM的APON是PON的发展趋势。APON是一个支持宽带业务的无源光纤网。在这种结构中，ONU到端局距离可长达10公里。下行速率为155Mb/s或622Mb/s，上行速率为155Mb/s。在下行方向和上行方向上均采用基于信元的传输方案。可直接与ATM的VOD网络兼容。

　　APON在下行方向采用时分复用（TDM）技术，上行方向执行TDMA协议。上行方向上的给定时刻只允许一个用户传输。PON的主要传输技术有FDM、TDM和DWDM等多种方式，并且还将进一步发展。在一些PON系统中，CATV在同一光缆上作为数字信号进行基带传输，但波长不同。由于PON采用波分复用和光源光功率分离技术，网上的设备共享，业务透明，从而可以支持良好的网络管理系统，使运营费用较低，实现多种业务综合。

　　中国—让光缆遍布城乡

　　随着光纤接入技术的发展，我国也开始了轰轰烈烈的光纤接入工程。在实际工作中，为了使得主干光缆保证足够冗余容量，并考虑话音、数据、CATV等业务，中等城市的主干光缆将不少于48芯，小城市主干光缆不少于24芯。城市推广光纤进大楼。

　　在城市接入网建设中，只要有条件的尽量用光缆替代电缆。当传输距离大于2公里，用户超过300户时，采用光纤传输；电话传输质量差的电缆线路，应首先采用光纤接入系统予以替换；新建住宅小区、开发区、金融区、商业区都应全部采用光纤接入方式；对大专院校、政府机关，只要具备条件的都要优先实现光纤接入；对有计算机联网需求的单位，要积极主动地推荐光纤联网方式；对于分散用户要有计划地分批实现光纤到路边。

　　逐步实现光纤进农村。农村接入网建设，距离较远的集中用户采用光纤接入方式，对比较分散的用户可采用有线接入和无线接入相结合的方式。

　　市内光缆尽量走地下管道，郊区及农村地区光缆尽量采用直埋，在特殊地理环境地区可少量采用架空光缆。