光纖接入Internet的技術分析

摘 要：介紹了光纖接入Internet的技術中的光線接入網的基本概念，光纖接入網的分類，光纖接入網的結構，光纖接入網的方式。在光纖接入網的分類中，對有源光網絡和無源光網絡進行了重點分析；在光纖接入網的結構中，重點分析了樹型結構、環型結構、星型結構和總線型結構；在光纖接入網的方式中，主要分析了光纖到路邊、光纖到樓、光纖到家和FTTx+LAN接入四種方式。為學習和了解網光纖接入Internet的技術提供了良好的基礎。

關鍵詞：概念 分類 結構 方式 特點

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0016-01

1 光纖接入網的概念

在接入網中所用的傳輸媒介為光纖的接入網被稱作光纖接入網（OAN，Optical Access Network），而OAN是一個點對多點的光纖傳輸系統。

光纖接入網的基本結構包括用戶、交換局、光纖、電/光交換模塊（E/O）和光/電交換模塊（O/E）。由于交換局交換的和用戶接收的均為電信號，而在主要傳輸介質光纖中傳輸的是光信號，因此兩端必須進行電/光和光/電轉換。

光接入網系統主要由光線路終端OLT、光配線網ODN和光網絡單元三大部分組成。其中，OLT實現核心網與用戶間不同業務的傳遞功能，通常安裝在服務器提供端的機房中；ODN為OLT和ONU提供光傳輸手段，完成光信號的傳輸和功率分配任務；ONU實現用戶接入，主要的功能是處理光信號，為用戶提供業務接口。

2 光纖接入網的分類

站在光纖接入網的網絡結構角度，在接入網室外傳輸設施中，再依據其中是否含有源設備來劃分OAN，OAN可劃分為兩種網絡：一種是有源光網絡（AON，Active Optical Network）；另一種是無源光網絡（PON，Passive Optical Network）。

AON指從局端設備到用戶分配單元之間通常都是用有源光纖傳輸媒介設備。

PON指從局端設備到用戶分配單元之間全部由光分路器等無源器件進行連接而組成的光網絡。ODN（光配線網）中光分路器的工作方式是無源的，這就是無源光網絡中“無源”一詞的來歷。但ONU和OLT還是工作在有源方式下，即需要外接電源才能正常工作。所以，采用無源光網絡接入技術并不是所有設備都工作在不需要外接饋電的條件下，只是ODN部分沒有有源器件。由于它初期投資少、維護簡單，易于擴展，結構靈活，大量的費用將在寬帶業務開展后支出，因而目前在接入網使用光纖的時候基本上都采用該結構。

3 光纖接入網的結構

在光纖接入網的時候，從傳輸線路到傳輸節點之間的結構被稱為光纖接入網的網絡結構，表示網絡中各種設備之間的相互連接的情況。光纖接入網的拓撲結構可以分為四種。（1）總線型結構；（2）環型結構；（3）星型結構；（4）樹型結構。

（1）總線型。

在各用戶終端，以光纖作為公共總線，通過耦合器與總線直接連接構成的結構被稱作總線型網絡拓撲結構。該結構共享主干光纖，節省線路投資，增刪節點容易，彼此干擾小，但是連接通信性能受連接用戶數量的影響。適用于沿街道、公路分布的用戶環境。

（2）環型。

所有節點共用一條光纖線路，首尾相連成封閉回路構成環型網絡拓撲結構。該結構的每個ONU都從兩個方向上與OLT相連，可靠性比較高，但是連接性能差。適用于大規模的用戶群。

（3）星型。

由光纖線路和端局內節點上的星型耦合器構成星狀的結構稱為星型網絡拓撲結構。適用于有選擇性的用戶。

（4）樹型。

由光纖線路和節點構成的樹狀分級結構稱為樹型網絡拓撲結構，是光纖接入網中使用最多的一種結構。適用于大規模的用戶群。

在實際中，選擇光接入網絡拓撲結構要考慮的因素有很多，如用戶所在地的分布、不同業務的性能需求、安全和光纜容量等等。任何一種單一的結構均不能適用于所有的情形，所以通常是幾種結構的混合網絡。

4 光纖接入方式

光纖接入方式有許多種，其中，主要應用的是FFTC、FFTB和FFTH三種類型，FTTH將是未來寬帶接入網發展的最終形式。

（1）光纖到路邊（FTTC）。

FTTC從端局光纜線路終端（OLT）接出的光纖經過各種線路設備（光耦合器、光分支器）后，到達用戶群的路邊設備上的光網絡單元（ONU），經過光電轉換后，由銅線或同軸電纜分別把電話、數據等窄帶信號或寬帶圖像信號接至用戶。FTTC結構主要適用于點到點或點到多點的樹形分支拓撲，多為居民住宅用戶和小型企事業用戶使用，是一種光纜/銅纜混合系統。通常采用FTTC+XDSL技術或FTTC+Cable Modem技術，從目前來看，FTTC在提供2Mbit/s以下窄帶業務時是OAN中最現實、最經濟的方案。

（2）光纖到樓（FTTB）。

FTTB的ONU設置在大樓內的配線箱處，FTTB可以看作是FTTC的一種變型，最后一段接到用戶終端的部分要用多對雙絞線，也就是采用FTTB+Ethernet技術。

FTTB是一種點到多點結構，光纖敷設到樓，主要用于綜合大樓、遠程醫療、遠程教育及大型娛樂場所，為大中型企事業單位及商業用戶服務，提供高速數據、電子商務、可視圖文等寬帶業務。

（3）光纖到家（FTTH）。

在FTTB的基礎上ONU進一步向用戶端延伸，是一種全光纖網絡結構，從節點到用戶實現光纖傳輸，中間沒有任何銅纜，也沒有有源電子設備，是真正全透明網絡，也是用戶接入網發展的長遠目標。這種結構方式是完全透明的，對傳輸制式和帶寬都沒有嚴格的限制。但是每一用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而成本昂貴，實現起來非常困難。

（4）FTTx+LAN接入。

FTTx+LAN，即光纖接入和以太網技術結合而成的高速以太網接入方式，可實現“千兆到樓，百兆到層面，十兆到桌面”，為最終光纖到戶提供了一種過渡。

FTTx+LAN接入比較簡單，在用戶端通過一般的網絡設備，如交換機、集線器等將同一幢樓內的用戶連成一個局域網，用戶室內只需添加以太網RJ45信息插座和配置以太網接口卡（即網卡），在另一端通過交換機與外界光纖干線相連即可。

總體來看，FTTx+LAN是一種比較廉價、高速、簡便的數字寬帶接入技術，特別適用于我國這種人口居住密集型的國家。

對于光纖接入網技術來說，其中FTTC、FTTH應用于用戶較為分散的場合，FTTB、FTTx+LAN應用于用戶數量比較密集的場合。

參考文獻

[1] 李環.計算機網絡技術及應用[M].北京：中國鐵道出版社，2012.

[2] 劉永華.計算機網絡技術及應用[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

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