試論光纖通信技術在FTTH 中的應用

【摘要】隨著世界范圍內計算機的廣泛應用和網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，人類已經(jīng)全面進入了互聯(lián)網(wǎng)時代。互聯(lián)網(wǎng)時代的一個最顯著特性就是資源的開放和共享，尤其在信息的傳遞方面提出了更高的要求。在這種背景下，具有帶寬優(yōu)勢和高傳輸速度的光纖通信技術逐漸成為社會應用主流，在廣域網(wǎng)、城際網(wǎng)、局域網(wǎng)以及專用網(wǎng)絡干線中發(fā)揮著重要的作用，具有傳輸穩(wěn)定、安全高效的特點。本文中將針對目前流行的FTTH技術進行分析，闡述光纖通信技術的相關應用和優(yōu)勢，并針對現(xiàn)有的問題提出解決策略。

【關鍵詞】光纖通信；光纖技術；互聯(lián)網(wǎng)技術；FTTH

現(xiàn)代化社會的生活工作節(jié)奏越來越快，尤其是在信息技術和網(wǎng)絡技術日新月異的情況下，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術提高工作效率，享受生活便利，共享學習資源已經(jīng)成為普遍的需求。互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展一度與通信技術脫節(jié)，因此造成了許多產(chǎn)業(yè)發(fā)展陷入了困境，如早期的高清視頻產(chǎn)業(yè)，因為備受通信技術的制約而一度陷入低谷；隨著人們社交需要和活動范圍拓寬，對網(wǎng)速、信號質量的要求也在提高，客觀上要求加快通信傳輸方面的研究。

傳統(tǒng)的通信技術存在問題很多，相對光纖通信技術而言，傳速度、性能和價格方面存在很大的缺陷。在新材料技術和網(wǎng)絡技術日益發(fā)展的今天，這些傳統(tǒng)的產(chǎn)品逐漸被光線取代是必然的；眼下，光纖入戶已經(jīng)成為全社會關注的話題，2013年國務院提出要加快對現(xiàn)有寬帶網(wǎng)絡升級改造工程的實施，推行光纖到戶的發(fā)展戰(zhàn)略。結合實際情況，以FTTH技術為主要接入手段的形式發(fā)展很快，并且形成了一定的規(guī)模。

一、我國FTTH接入現(xiàn)狀概論

光纖通信的原理是在發(fā)射端將信息信號轉變?yōu)殡娦盘枺ㄟ^調制器壓縮到激光發(fā)射器上，形成具有信息內容的光束；在這個過程中，可以根據(jù)需要對電信號的強度和幅度進行調整，光纖是主要的傳輸介質，根據(jù)這一原理所形成的整個通信網(wǎng)絡（包括輔助設備和參與通信網(wǎng)絡），可以稱之為光纖通信網(wǎng)。

FTTH是英文Fiber To The Home的縮寫形式，中文含義是光纖入戶，實質利用光纖通信技術實現(xiàn)的一種通信傳輸方式。我國針對這一技術的應用目前還處于實驗階段，全國已經(jīng)有30多個城市開通了這一業(yè)務，作為試點而言已經(jīng)取得了階段性的成功。

目前來說，F(xiàn)TTH技術在世界范圍內得到了推廣，亞洲國家中感到日本實現(xiàn)了大范圍的覆蓋，比起大范圍覆蓋的ADSL寬帶接入模式而言，它具有明顯的優(yōu)勢，如：單位信息容量達、服務對象多、信號穩(wěn)定清晰等等，從業(yè)務角度來說可以減少運維成本，便于后期升級，具有很好的發(fā)展前景。

FTTH接入技術設計到的因素很多，包括光器件、傳輸系統(tǒng)、光纜設備、專業(yè)安裝隊伍以及后期的運營維護，可以說完全不同于現(xiàn)有的寬帶接入服務，形成了一個獨立的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。就目前而言，無光源網(wǎng)絡技術是最好的FTTH技術的分支，也是我國目前主要采用的一種技術手段。

隨著光纖通信技術的發(fā)展，F(xiàn)TTH技術也逐漸被運營商所接受，加上銅價逐步上升，造成建設成本的增加，“光進銅退”的現(xiàn)實問題也促使人們逐漸將目光轉移到這一性價比高的通信應用方式中來；同時，光纖通信技術還具備一般寬帶業(yè)務不具備的優(yōu)點。如在“三網(wǎng)合一”的建設過程中，要在保證質量的前提下提供充足帶寬，光纖通信技術是不二的選擇。目前世界范圍內也將FTTH作為工人最理想的寬帶接入方式，在技術和設備上也日益發(fā)展成熟。

雖然FTTH是工人的理想網(wǎng)絡通信接入模式且具有良好的發(fā)展前景，但是由于運營模式的負面影響，目前還無法普及。在我國實現(xiàn)FTTH光纖通信接入的用戶主要集中在城市小區(qū)用戶。這一類用戶的特點是，居住密度高、使用率高，對網(wǎng)絡的依賴性大，在這一基礎上便于安裝通信接入設施和交換線路。

造成FTTH發(fā)展受阻的原因不僅是使用價格和技術方面，更大的原因來源于運營商的經(jīng)營模式。很顯然，作為一種全新的網(wǎng)絡接入技術，光纖通信的產(chǎn)業(yè)模式還不明朗，多數(shù)運營商為了保護現(xiàn)有的市場，往往會采取一些制約性的政策。如目前正在試點的一些城市，光纖到戶的過程中取消了多臺電腦使用的權限，統(tǒng)一分配的接受裝置如果不經(jīng)過認為修改，就會與交換機、路由器之間的連接發(fā)生矛盾。一個最常見的例子是，固有的IP與二級分流相同，很多用戶缺乏這一方面的只是，而運營商又不提供相應的服務，就造成了用戶的認可度降低。

在我國通訊產(chǎn)業(yè)是重要的基礎性產(chǎn)業(yè)，涉及到的領域和部門繁多，在協(xié)調上不能做到統(tǒng)一有序，因此嚴重的影響了FTTH技術的發(fā)展。這一問題如果得不到妥善的解決，不僅會影響到國內光纖通信技術的發(fā)展，也會影響我國在國際方面的形象。截至2007年，全球FTTH技術應用超過網(wǎng)絡接入服務總數(shù)1%的國家有14個，中國未能進入其中。

光纖通信技術的已經(jīng)相對成熟，并形成了相關的產(chǎn)業(yè)鏈。2010年國家發(fā)改委統(tǒng)計顯示，我國光纜生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)產(chǎn)能過剩的局勢。一方面是廣泛建設需求，一方面是落后的業(yè)務模式羈絆，兩者之間已經(jīng)形成了鮮明的矛盾。

二、FTTH技術的特點

FTTH技術可以簡單的劃分為兩部分，即主干網(wǎng)絡和局域網(wǎng)絡。在主干通信網(wǎng)絡中可以充分發(fā)揮光纖通信技術優(yōu)勢，帶寬是傳統(tǒng)網(wǎng)絡主干的8～10倍，傳輸速度高達千兆以上。在整個網(wǎng)絡中使用光纖高速網(wǎng)絡構建，可以減少中間環(huán)節(jié)，精簡安裝與維護。

以FTTH技術中的無源光網(wǎng)絡技術分支來分析，其主要的特點如下：

1、層次分明的響應機制

FTTH主干網(wǎng)絡的建設可以廣泛的應用于商業(yè)、教育、科研等機構。根據(jù)用戶的不同和區(qū)域差別，其所需要的桌面反映速度也不一樣。商業(yè)機構主要以數(shù)據(jù)圖標為主，在大型服務器的接入技術上主要體現(xiàn)處理速度和局域網(wǎng)共享速度；而針對教育網(wǎng)而言，涉及到的大型圖像、視頻和多媒體產(chǎn)品較多，還包括一些必要的師生互動，適用反映速度較快的接入方式，一般都是全交換的百兆桌面相應速度。而對于一些商業(yè)住宅和公共設施而言，對桌面的響應速度要求不高，主要集中在多用戶和多進程方面。

2、可靠性和安全性

FTTH在接入中完全遵循了光纖通信技術的標準，即較高的可靠性和安全性。從使用者的角度來說，網(wǎng)絡內部的可靠性來源于兩方面的實現(xiàn)，一是網(wǎng)絡設備的可靠性，包括傳輸機、交換機和光纖信號收發(fā)設備；二是線路的可靠性。光纖本身材質是高分子石英纖維或者玻璃制品，通過光波作為信息的載體，不會發(fā)生信息泄漏事故。同時，光纖通信技術在不限方式和線路連接方面，所采用的設備趨于統(tǒng)一，所以無論地域與網(wǎng)絡架構，都可以實現(xiàn)同樣的傳輸模式，實現(xiàn)了可靠性和安全性的升級。

3、良好的擴展性

FTTH技術通過防火墻與局域網(wǎng)接入，除了自身所需要的光器件之外，本身并不需要復雜的技術設定和額外設備。如果需要增加網(wǎng)絡設備，只需要提供信息接入點的ID，根據(jù)需要劃分層次，不需要對整個網(wǎng)絡進行梳理，也不需要考慮其他部分的網(wǎng)絡設置，在拓撲方面也不會影響網(wǎng)絡功能的整體性。當然，最好的方式是通過前期的規(guī)劃，有目的預留出來功能空間，方便后期的操作，例如建筑物的同一單元中保留的接入口中，保留兩到三個一戶多用線路。例如，利用FTTH技術可以輕松的連接連個不同的拓撲結構，星型拓撲和環(huán)形拓撲作為不同的部分分布在主干網(wǎng)絡上，第一不會相互影響，第二很容易尋找到擴展的主干網(wǎng)店。

從單純的技術角度來說，F(xiàn)TTH接入技術很好的體現(xiàn)了光纖通信的優(yōu)勢，同時也是在現(xiàn)階段的一個折中選擇，要完全發(fā)揮這一技術的優(yōu)越性，還有待國家相關部門提供政策和資金支持，促進各部（下轉289頁）（上接第265頁）門之間的協(xié)調工作，完全開放通信行業(yè)的市場，完善運營業(yè)務的服務管理。

從綜合的發(fā)展過程而言，F(xiàn)TTH的接入技術瓶頸與互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展存在很大的關系。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，光纖通信產(chǎn)業(yè)早前期得到了高速的發(fā)展，但是在2000互聯(lián)網(wǎng)泡沫的產(chǎn)生，也造成了光纖產(chǎn)品生產(chǎn)過剩的問題。“十一五”期間我國發(fā)改委認定的18種產(chǎn)能過剩產(chǎn)業(yè)中，光纖產(chǎn)品也位于其中。不可否認的是，在前期發(fā)展過快的時候，光纖發(fā)展中存在許多內部問題，如質量不達標、惡性競價競爭等問題，對市場也造成了一定的沖擊，嚴重影響了光纖通信的發(fā)展。

三、結論

隨著通信技術的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)時代的全面到來，國家層面已經(jīng)啟動了推進發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，尤其是各個試點取得成功，更加大了廣大網(wǎng)民的認同；光纖通信技術必然會向社會各個產(chǎn)業(yè)進行滲透，而作為最基礎的網(wǎng)絡服務，光纖通信技術的發(fā)展已經(jīng)形成了不可逆轉的形式，同時帶動了我國光纜、光器件、終端設備等方面的產(chǎn)業(yè)成熟，在社會經(jīng)濟貢獻和促進就業(yè)方面存在巨大的潛力；面對我國日益高漲的網(wǎng)絡需求，更應該深入研究FTTH接入技術，完善各項服務和運營規(guī)模，逐漸打破固有市場帶來的羈絆，為廣大人民群眾提供更高效、便捷的網(wǎng)路接入服務。

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