家庭宽带光纤接入技术研究

    连伟亮

    

    

    摘要：家庭宽带光纤接入是现代通信网络的一种应用方式，文章对家庭宽带光纤接入技术进行研究，旨在提高家庭宽带接入技术。

    关键词：家庭宽带；光纤接入；通信技术

    随着互联网时代的发展，网络己然成为商业应用以及生活服务中的重要媒介形式，各种网络业务的拓展，使得人们对网络的需求也进一步增长，对家庭宽带的需求和要求越来越高，也为中国网络建设提供了良好的契机。光纤接入指的是终端用户通过光纤连接到局端设备的一种通信技术，根据光纤深入用户的程度不同，可以将其分为光纤到楼、光纤入户等类型，光纤是宽带网络中最理想的一种，传输容量大、传输质量较好，而且信号受到的干扰较小、损耗小、中继距离长，所以发展家庭宽带光纤入户是未来通信技术发展的重要方向[1]。

    1光纤接入网概述

    1.1光纤接入概述

    光纤接入是一种新型的网络接入方式，传输信息量较大、速度较快、安全性高。光纤接入对于很多情况都适用，例如光纤接入到户、光纤接入到楼、光纤接入办公室等。光纤接入网是基于光纤传输媒介完成信息传递的一种网络传输方式，在传输过程中可以利用光线路的终端业务、业务节点等进行连接，从而使得用户连接网络。在光纤接入网中还有一些其他的装置，例如光网络单元、局端装置、光线路终端等，最关键的部分是光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）及远端光网络单元（Optical Network Unit，ONU），可以实现光纤接入网协议转换功能。对于各种接入设备而言，还可以组成拓扑结构，提高组网能力。另外，利用光传输功能，接入设备可以形成维护管理网络，对整个网络进行远程监控，提高网络的稳定性，便于及时对网络故障进行维护。

    1.2光纤接入网类型

    根据系统结构可以将光纤接入网分为有源光接入网、无源光接入网、全光接入网3种

    1.2.1有源光接入网

    有源光接入网指的是信号传输过程中，从局端设备到用户之间采用光电转换设备、有源光器件、光纤设备等进行信号传输的网络。有源光接入网一般采用同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）光纖作为传输的平台，包括有源光纤双星网和有源光纤单星网两种，前者是通过光纤之间的点对点进行传播的一种网络形式，在这种网络中，光纤用户可以共享馈线光缆、检测器资源等，成本较低，增加了网络的灵活性，而后者的安全性较高，从网络中心到用户端，信号保密性强，适应性较好。

    1.2.2无源光接入网

    无源光接入网指的是不含有任何电子器件及电子电源的传输网络，无源光接入网中的器件全部都是无源器件，例如光分路器、光波分复用器、光纤放大器等设备组合在一起，这种接入网也包括两种基本类型，分别是无源光纤双星网和无源光纤多星网，在网络中可以接纳更多用户，实现信息资源共享，成本较低，而且光纤的利用率很高。

    1.2.3全光接入网

    全光接入网中的关键设备是光波分复用器，光放大器、光开关等设备，使得光纤网络中的用户的传输过程变得更加迅速。同时，采用全光接入网还可以对家庭宽带中的资源进行最大化利用，拓展光纤接入网的服务范围，确保各种信息能够安全、有效传输。

    1.3光纤接入技术优缺点

    光纤接入技术与网络接入技术相比，其核心竞争力较强，能够满足用户对各种业务的需求，随着现代生活的不断改善，人们对网络业务的需求也越来越大，光纤接入技术正好可以满足人们在工作、生活中的需求，例如视频监控，PZP，网络社交，游戏等网络业务，对网络带宽的要求很高，光纤接入的性能较高，适合人们的生活。另外，光纤接入技术也存在一定的缺点，光纤接入技术的成本过高，所以每一个用户在使用光纤网络的时候要承担的设备成本、运营成本比较高，而且光纤接入技术还需要许多管道资源，有的运营商对光纤接入技术的研究比较缓慢，所以导致光纤接入技术的应用受到阻碍。

    2家庭宽带光纤接入技术2.1内置SDH技术

    SDH光传输是一种对复接以及线路传输功能融为一体，根据统一的网管系统操作综合信息传输过程的传输技术。SDH技术的速率标准比较高，各个设备之间的交流和沟通都可以满足，从而可以有效提高光纤接入网的标准进程，在一定程度上提高了网络资源的利用率，而且可以减少传统的光纤网络管理步骤，降低运营过程中产生的各种费用，从而维持整个网络的高效、稳定运行。另外，内置SDH技术可以提高光纤接入网的稳定性和可靠性，由于光纤接入网中的各种设备的自我保护能力较强，可以减少运行过程中的物理故障，促进家庭宽带光纤接入技术的稳步发展[3]。

    2.2CWDM以及DWDM技术

    在家庭宽带发展过程中，通信业务快速增长，尤其是基于网络的数字业务，在家庭中应用越来越多，家庭用户对网络的传输容量提出越来越高的要求，希望网络传输容量越大，可以同时传输更多信息。稀疏波分复用器（Coarse Wavelength Division Multiplexer，CWDM）和密集波分复用器（Dense Wavelength Division Multiplexer，DWDM）技术的应用主要是为了达到增容目的，在同一条光纤线路上，可以对多个不同的光载波进行传输，光纤的波长范围可以分为不同的波段，其中每一个波段都是一个独立的传输信道，随着光器件的迅速发展，光纤接入网的技术发展也越来越迅速，极大地提高了光纤利用率。

    2.3运用全光本地交换积极全光传输网技术

    全光本地交换积极全光传输网技术是对光纤网络进行优化的一种新技术，可以对成本价格比较高的光电转换设备进行更换，降低运行成本。该技术将家庭宽带的光纤接入技术统一起来，极大地提高了网络的运行速度，支持家庭宽带业务的有效运行。与此同时，该技术还可以支持交互式宽带业务，用户接收到的视频类型更加丰富，例如三维立体视频，也可以通过信道传输，而且传输的信息的速度很快，融合了电信、电视等通信业务。在家庭宽带业务领域，设置了耦合器、光源和检测装置，使得家庭宽带的运行过程得到简化，变得更加安全、可靠[4]。该技术在家庭宽带中的应用，设计了全光传输层，由于交换实体的存在，建立了宽带传输的物理平面，实现对家庭宽带的信息传输过程的有效控制，体现出全光传输和交换的优势，对各种设备都可以适用。在宽带接入过程中，各种设备可以按照空分、时分、波分或者频分的方式进行组合，确保家庭宽带的光纤接入水平可以满足人们的要求，提高家庭宽带光纤接入的灵活性。现阶段家庭宽带光纤接入技术己经基本实现有源和无源的融合，在未来的发展过程中，光纤接入技术还可以改善家庭宽带通信的速率，减少信号传输过程中的干扰。家庭宽带光纤接入网络示意如图1所示。

    2.4应用实例

    以某小区为例，该小区为住宅小区，总住户数为1480户，其中住户有1275户，商铺一共105户，为了满足小区内用户的网络需求，小区新建宽带端口一共1500个，网络接入方式为光纤接入，覆盖范围为整个小区，在光纤接入过程中，采用集中分光方式，每一栋房屋的地下室都安装了光交接箱，接入网的分光器设置在光交接箱的内部，分光器选择一级分光模式。在设备的配置上，有3个方面：（1）OLT-PON端口规划。利用分光器上联MA5680OLT装置，OLT装置PON-C光口的平均发送光功率为2?7dBm。OLT装置光接收机的灵敏度小于-27dBm。（2）分光器布置。由于小区的光纤接入米用分散分光的方式，一共配置了两种规格的分光器，分别是1：32和1：16，前者为50个，后者数量为2个，分光器都放置在每一栋单兀的弱电井终端箱内。分光器工作时的波长为1260?1600nm、插入损耗为1550nm、回波损耗不小于55dB。（3）ONU布置。ONU的布置主要考虑到后期的维护和管理，要尽可能对ONU设备进行统一，选择与上联OLT设备规格相同的设备。光纤接入箱如图2所7K。

    3结语

    综上所述，现阶段我国科学技术的快速发展，为光纤技术的应用奠定了坚实的基础，家庭宽带光纤接入是未来通信领域发展的重要方向。在家庭宽带光纤接入网应用过程中要对光纤接入技术进行研究和分析，拓展光纤接入技术的适应范围，满足人们日益增长的网络需求。

    [参考文献]

    [1]李雪军.家庭宽带光纤接入技术研究与实现[J].中国新通信，2016（10）：31.

    [2]张振苏.有关家庭宽带光纤接入技术试论[J]信息通信，2016（6）：216-217.

    [3]吴健忠.家庭宽带光纤接入技术与实现[J].通讯世界，2016（20）：18-19.

    [4]陈明森.家庭宽带光纤接入技术分析[J].电子世界，2016（16）：113.