光纖接入網(wǎng)技術(shù)及展望

呂慶橋

（中國(guó)鐵通宿州分公司，安徽 宿州 234000）

隨著科技的快速發(fā)展，光纖技術(shù)已在互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)革命中脫影而出，面對(duì)電信如此巨大的市場(chǎng)，各種接入網(wǎng)技術(shù)瘋狂而至，光纖技術(shù)通過(guò)自身容量大、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定及保密性好等諸多特點(diǎn)，成為接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，目前已成為寬帶接入的長(zhǎng)遠(yuǎn)選擇方案。

1 光纖接入網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

1.1 光纖接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顧客不同層次的需求。隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高，人們對(duì)通信技術(shù)已不滿足于打電話、看電視，家庭購(gòu)物、家庭銀行、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻點(diǎn)播（VOD）以及高清晰度電視（HDTV）等這些業(yè)務(wù)已被人們所廣泛應(yīng)用，對(duì)于這些業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)很難用銅線或雙絞線來(lái)完成，這時(shí)光纖接入技術(shù)就充分體現(xiàn)了自身的強(qiáng)大功能性來(lái)，使人們的各種所需得到滿足。

1.2 光纖不僅可以解決銅線占用城市的地下管道的問(wèn)題，還克服了銅線損耗高、頻帶窄等諸多限制，而且光纖不受電磁干擾，對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量有了很好的保證。

1.3 現(xiàn)在光纖接入網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)了平民價(jià)位，廣大使用者都能用得起，具有很好的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，而目前國(guó)內(nèi)銅纜的價(jià)格卻在不斷的飚高，所以用銅線接入網(wǎng)的價(jià)格難以走低。

1.4 光纖接入網(wǎng)真正實(shí)現(xiàn)了信息高速化的要求，光纖接入網(wǎng)通過(guò)完善的監(jiān)控和管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了寬帶綜合數(shù)學(xué)化的需要，符合信息時(shí)代的需求。

2 光纖接入網(wǎng)的基本構(gòu)成

光纖接入網(wǎng)(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過(guò)光線路終端(OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)相連，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠(yuǎn)端設(shè)備——光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備——光線路終端，它們通過(guò)傳輸設(shè)備相連。系統(tǒng)的主要組成部分是OLT和遠(yuǎn)端ONU。它們?cè)谡麄€(gè)接入網(wǎng)中完成從業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)到用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)間有關(guān)信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。接入設(shè)備本身還具有組網(wǎng)能力，可以組成多種形式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)接入設(shè)備還具有本地維護(hù)和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能，通過(guò)透明的光傳輸形成一個(gè)維護(hù)管理網(wǎng)，并通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)管協(xié)議納入網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。

光纖接入網(wǎng)（OAN）從系統(tǒng)分配上分為有源光網(wǎng)絡(luò)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)兩類。

3 有源光纖接入網(wǎng)

有源光網(wǎng)絡(luò)又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。有源光網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備（CE）和遠(yuǎn)端設(shè)備（RE）通過(guò)有源光傳輸設(shè)備相連，傳輸技術(shù)是骨干網(wǎng)中已大量采用的SDH和PDH技術(shù)，但以SDH技術(shù)為主，本文主要討論SDH（同步光網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)。

3.1 基于SDH的有源光網(wǎng)絡(luò)

SDH（同步光網(wǎng)絡(luò)）因其自身具有的良好的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性被發(fā)展迅速的通信系統(tǒng)所采用，但因考慮到接入網(wǎng)的成本及設(shè)備所處的惡劣環(huán)境，所以對(duì)SDH設(shè)備有了更高的要求，在接入網(wǎng)的SDH設(shè)備中，必須是高度緊湊，低功耗和低成本的新型系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有很好的市場(chǎng)前景，值得廣泛推廣。接入網(wǎng)用SDH的最新發(fā)展趨勢(shì)是支持IP接入，目前至少需要支持以太網(wǎng)接口的映射，于是除了攜帶話音業(yè)務(wù)量以外，可以利用部分SDH凈負(fù)荷來(lái)傳送IP業(yè)務(wù)，從而使SDH也能支持IP的接入。支持的方式有多種，除了現(xiàn)有的PPP方式外，利用VC12的級(jí)聯(lián)方式來(lái)支持IP傳輸也是一種效率較高的方式。作為一種成熟可靠提供主要業(yè)務(wù)收入的傳送技術(shù)在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)仍然會(huì)不斷改進(jìn)支持電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的平滑過(guò)渡。

3.2 基于PDH的有源光網(wǎng)絡(luò)

準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）以其廉價(jià)的特性和靈活的組網(wǎng)功能，曾大量應(yīng)用于接入網(wǎng)中。尤其近年來(lái)推出的SPDH設(shè)備將SDH概念引入PDH系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，這種改良的PDH系統(tǒng)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，仍會(huì)廣泛應(yīng)用。

4 無(wú)源光纖接入網(wǎng)絡(luò)

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON），是指在OLT和ONU之間是光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)，沒(méi)有任何有源電子設(shè)備，它包括基于ATM的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)APON及基于IP的PON。

APON的業(yè)務(wù)開發(fā)是分階段實(shí)施的，初期主要是VP專線業(yè)務(wù)。相對(duì)普通專線業(yè)務(wù)，APON提供的VP專線業(yè)務(wù)設(shè)備成本低，體積小，省電、系統(tǒng)可靠穩(wěn)定、性能價(jià)格比有一定優(yōu)勢(shì)。第二步實(shí)現(xiàn)一次群和二次群電路仿真業(yè)務(wù)，提供企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的連接和企業(yè)電話及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第三步實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口，提供互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)和VLAN業(yè)務(wù)。以后再逐步擴(kuò)展至其它業(yè)務(wù)，成為名副其實(shí)的全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)系統(tǒng)。

APON采用基于信元的傳輸系統(tǒng)，允許接入網(wǎng)中的多個(gè)用戶共享整個(gè)帶寬。這種統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方式，能更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。APON能否大量應(yīng)用的一個(gè)重要因素是價(jià)格問(wèn)題。目前第一代的實(shí)際APON產(chǎn)品的業(yè)務(wù)供給能力有限，成本過(guò)高，其市場(chǎng)前景由于ATM在全球范圍內(nèi)的受挫而不確定，但其技術(shù)優(yōu)勢(shì)是明顯的。特別是綜合考慮運(yùn)行維護(hù)成本，在新建地區(qū)，高度競(jìng)爭(zhēng)的地區(qū)或需要替代舊銅纜系統(tǒng)的地區(qū)，此時(shí)敷設(shè)PON系統(tǒng)，無(wú)論是FTTC，還是FTTB方式都是一種有遠(yuǎn)見(jiàn)的選擇。在未來(lái)幾年能否將性能價(jià)格比改進(jìn)到市場(chǎng)能夠接受的水平是APON技術(shù)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。

IPPON的上層是IP，這種方式可更加充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源，容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動(dòng)態(tài)分配，簡(jiǎn)化中間層的復(fù)雜設(shè)備。基于PON的OAN不需要在外部站中安裝昂貴的有源電子設(shè)備，因此使服務(wù)提供商可以高性價(jià)比地向企業(yè)用戶提供所需的帶寬。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，避免了外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設(shè)備的故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長(zhǎng)期期待的技術(shù)。

5 光纖接入網(wǎng)技術(shù)展望

在短短的幾年內(nèi)，光纖接入網(wǎng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，從開始試驗(yàn)階段的PDH為主的光傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)橐?55Mbit/s、622Mbit/s SDH為主；窄帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)也開始得到了應(yīng)用；雙絞線從HDSL到現(xiàn)在已開始商用化運(yùn)用ADSL；HFC接入技術(shù)也開始得到了部分的試用；隨著支持的業(yè)務(wù)從窄帶向?qū)拵н^(guò)渡，ATM技術(shù)以及IP技術(shù)已開始融合在接入網(wǎng)設(shè)備中；維護(hù)管理從簡(jiǎn)單的操作維護(hù)臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)橹С纸y(tǒng)一接口的接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)。有線接入新技術(shù)的發(fā)展主要圍繞3種傳輸媒介即雙絞線、同軸電纜、光纖。在實(shí)際的接入網(wǎng)建設(shè)中，光纖已盡可能地靠近用戶，即有了光纖到大樓 (FTTB)、光纖到路邊(FTTC)、光纖到小區(qū)(FTTZ)等概念。從OLT到ONU的光纖是接入網(wǎng)中的分配網(wǎng)，目前的傳輸以SDH為主，考慮光纖提供CATV業(yè)務(wù)時(shí)會(huì)運(yùn)用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，因此在星型或樹型組網(wǎng)時(shí)，已采用有源SDH加無(wú)源PON的方式。為了實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)從窄帶向?qū)拵н^(guò)渡，ATM技術(shù)已開始在接入網(wǎng)中運(yùn)用。隨著IP業(yè)務(wù)和純IP網(wǎng)的發(fā)展，線速路由器技術(shù)也即將融合在接入網(wǎng)設(shè)備中。

[1]胡德春，肖石林.下一代無(wú)源光接入網(wǎng)技術(shù)PON的技術(shù)演進(jìn).

[2]深圳市首邁通信技術(shù)有限公司.無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）和有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）技術(shù)比較.