FTTH的应用研究及发展趋势

周春梅

【摘 要】光纤到家庭（FTTH）是多年来人们不断追求的梦想和探索的技术方向，但由于成本、技术、需求等方面的障碍，至今还没有得到全面推广与发展。随着网络游戏等高带宽业务的出现，以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户的要求。在此情况下，FTTH以其独特的技术优势重新得到了社会的关注，并且的到飞速的发展。

【关键词】FTTH；光纤到户

0.前言

在光纤接入这一领域，全世界最大的市场是日本，美国排在第二位。当今韩日、欧洲、以及北美对于光纤到楼光纤到户的商业化应用已经较大范围的发展和普及。在国内也逐渐得到重视，这一技术可能是发展新型通信的关键，同时它的发展将带动整个光纤通信产业，甚至整个国家或社会的转型或经济增长。

1.FTTH的发展趋势

FTTH基于其独特的宽带及信息服务优势，正在世界各地得到推广，在中国，FTTH也是势在必行，在2012年前后，在中国从沿海到内地，从东到西已经兴起光纤到户建设的高潮。在接入网发展趋势上，光纤替代铜质缆线是必然趋势，但一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线是不现实的，任何技术的进步和应用都是循序渐进的，FTTH也不例外。因此在FTTH发展和推广初期，光纤与铜质缆线共存是必然的。由于光缆寿命可以达25-40年，而铜质缆线一般为10年左右，因此当铜质缆线因寿命出现通信质量下降时，不需再铺设任何缆线，只需升级光纤设备，就可以提供原铜质缆线提供的业务，享受FTTH新技术的便捷和高带宽。目前选择光纤与铜质缆线共存，采用EPON的FTTH实现Internet宽带接入、CATV和传统固定电话仍然采用同轴电缆和双绞线接入，能有效避免FTTH运营风险。[1]

2.FTTH的应用研究

2.1 FTTH系统结构

（1）点到点（P2P）光接入技术，FTTH网络中的点到点光接入技术是将电信号转换成光信号进行长距离的传输，从中心局到每个用户（或住宅建筑）均使用一对（或一根）光纤，上下行速率都可以达到100Mbit/s甚至1000Mbit/s。点到点（P2P）光接入技术具有产品成熟、结构技术简单、安全性较好的特点。但这种技术最大的缺点是需要铺设大量光纤和光收发器，在大规模应用情况下网络铺设困难，设备成本也很难再下降甚至会上升，运营维护工作量大，因此被认为是实现FTTH的过渡技术，比较适合网络发展初期用户数较少的阶段。（2）点到多点（P2MP）光接入技术，P2MP的连接方式通常采用PON的形式来实现，即利用Splitter（l：8，1：32，1：64甚至更多），在下行方向将局端光信号分配给每一个ONU，在上行方向将各个ONU的信号进行复接（采用TDM，WDM等方式）。这种方式能极大节省局端光模块和光纤，且建设容易，便于维护，适合于用户数量较多，光纤资源紧张的场合，但协议比较复杂，技术上难度要大些[2]。

2.2 FTTH配套设备选择

（1）光配线架：光配线架的作用是对光缆进行固定与保护，方便终接和调线，以及存贮光缆，此外它还可集成光分路器模块，并提供集中分光功能，将内线光纤分成多路后输出，而对内线光纤与外线光纤进行连接和调度。在用户接入节点上的光配线架，还可实现快速接续光纤。（2）光缆交接箱：当光缆分配点位于室外时，可使用光缆交接箱完成馈线光缆与配线光缆的交接分配；对于点到多点的FTTH光缆网络，光缆交接箱内应考虑光分路器的放置。光分路器宜采用活动连接方式，以便于线路维护和线路检测。（3）光缆分纤箱（盒）：光缆分线箱（盒）应提供光缆固定、光纤的连接和分纤功能。光纤的连接可采用固定方式或活动连接方式。对于点到多点FTTH光缆网络，当采用多级分光方案时，根据光缆线路工程要求，在光缆分纤箱（盒）中可能放置光分路器。（4）接头盒/分歧接头盒：通常，每个分歧接头盒可以对2～8根光缆提供保护性连接、光纤分配。分歧接头盒在实现直通光缆分歧时，只需切断需要分歧的部分。经过盒内固定和盘绕后直通，把需要分歧部分的光纤切断，与穿入分歧光缆内的光纤熔接后分歧。（5）用户综合信息箱：这是个有源智能信息分配盒，安装在最终用户处，适用于FTTH应用，可以提供包括电话、数据和有线电视等网络的综合接线功能。

2.3 FTTH的最佳接入技术

FTTH涉及的技术很多，包括光器件、光传输系统、光纤光缆、安装、维护监控等方面，其中传输技术和设备是关键，而无源光网络PON（E-PON/GPON）技术是公认的实现FTTH的最佳技术之一。无源光网络技术具有节约线路资源、运维便捷、设备预期成本较低等多方面的优势，最适合新建或改建的密集用户区应用.无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局端设备OLT（光线路终端）、用户端设备ONU/ONT（光网络单元/光网络终端）和ODN（光分配网）组成。所谓“无源”，是指ODN全部由无源光分路器和光纤等无源光器件组成，不包括任何有源器件。无源光网络技术采用了点到多点拓扑结构，下行和上行分别通过TDM和TDMA方式传输数据。目前技术成熟度和商用化程度最高的是基于以太网的EPON技术。下面就重点介绍EPON技术。EPON（以太无源光网络）是一种点到多点的光纤接入网技术，无源光纤传输，上行以突发的以太网包方式发送数据流，有效上行传输总带宽为1000Mbit/s，下行速率目前可达到10Gbit/s，可在以太网之上提供多种业务。另外，EPON也提供一定的运行维护和管理（OAM）功能，EPON技术和现有的设备具有很好的兼容性。新发展的服务质量（QoS）技术使以太网对语音、数据和图像业务的支持成为可能，这些技术包括全双工支持、优先级和虚拟局域网（VLAN）。EPON综合了PON技术和以太网技术的优点，具备低成本、扩展性强、与现有以太网有良好兼容性、方便管理等特点。EPON采用Ethernet封装方式，所以非常适于承载IP业务，符合IP网络迅猛发展的趋势。在多种基于无源光网络的技术中，EPON由于其技术和价格方面的优势被认为是未来主要的光纤到户实现技术。EPON在局端设备和ODN光耦合器之间采用1根光纤进行连接。经过光耦合器分路后最多连接32个用户。上行采用1310nm波长，下行采用1490nm波长。OLT的无源光网络口所出的光纤通过合波器将1550nm模拟或数字CATV光信号合波到光纤上，经光耦合器分路后，连接ONU。ONU将1550nmCATV信号分离出来，经光电转换，还原成为普通电视机可以接收的射频信号。ONU还将OLT发来的数据信号经过处理，发到用户接口。用户接口可以提供FE和TDM接口，以适应用户宽带接入的业务需求，并兼容现有运营商TDM业务的需求。EPON采用在一根光纤上以WDM技术实现点对多点双向通信，具有格式透明、价格便宜等特点，顺应了下一代网络IP化的发展趋势。因此，EPON是未来实现光纤到户的最佳解决方案。

3.结语

总之，FTTH在带宽方面的巨大优势使它成为未来网络“最后一公里”接入发展的最终形式，它将最终突破带宽的瓶颈，是实现“三网合一”的最理想的接入方式。而我国在此方面距还其他国家有很大的距离，这将是在未来几年内方面我们将要面对的最大的挑战之一。

【参考文献】

[1]张生东.FTTH现状及发展趋势.市场发展，2012.

[2]周志南.FTTH通信技术发展模式研究.计算机与网络，2008.