现代宽带技术和线路改造发展趋势

经涛

摘 要：随着宽带接入的发展，用户不再满足简单的上网，对网络速度要求也越来越高。接入网提速在原有网络上进行升级改造是比较实用的提速方案，但是由于线路、环境等多方面的影响，有部分用户无法通过现有网络的升级实现接入提速的目的，在这种情况下就需要考虑采用新的接入手段，根据当地的实际情况对用户进行改造。

关键词：宽带技术；线路；光纤

随着Internet的迅猛发展，人们对远程教学、远程医疗、视频会议等多媒体应用的需求大幅度增加，电子商务更是网络应用的典型热点。同时，人们对网络带宽及速率也提出了更高的要求，促使网络由低速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅速发展。目前，宽带固定接入的主流技术主要有xDSL（ADSL、ADSL2+、VDSL）、LAN及光纤接入等。

目前正广泛兴起的宽带网接入相对于传统的窄带接入而言显示了其不可比拟的优势和强劲的生命力。为了适应新的形式和需要，出现了多种宽带接入网技术。包括铜线接入技术、光纤接入技术、混合光纤同轴（HFC）接入技术等多种有线接入技术以及无线接入技术等。

传统铜线接入技术，即借助电话线路，通过调制解调器拨号实现用户接入的方式，速率已达56kbit/s（通信一方应为数字线路接入），但这种速率还远远不能满足用户对宽带业务的需求。虽然铜线的传输带宽有限，但由于电话网非常普及，电话线占居着全世界用户线的90%以上，如何充分利用这部分宝贵资源，采用各种先进的调制技术和编码技术，提高铜线的传输速率，是中、近期接入网宽带化的重要任务。

所谓光接入网（OAN）就是采用光纤传输技术的接入网，泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。通常，OAN指采用基带数字传输技术并以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统，将来应能以数字或模拟技术升级传输宽带广播式和交互式业务。

光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻等诸多优点，正在得到迅速发展和应用。主干网线路迅速光纤化，光纤在接入网中的广泛应用也是一种必然趋势。光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（FITL），或称光纤接入网（OAN），实现用户高性能宽带接入的一种方案。根据ONU所设置的位置，光纤接入网分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到楼层（FTTF）、光纤到小区等几种类型，其中光纤到户将是未来宽带接入网发展的最终形式。

在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的ONU换成无源光分路器，然后将ONU移到用户家即为FTTH结构。如果将ONU放在大企事业用户（公司、大学、研究所、政府机关等等）终端设备处并能提供一定范围的灵活的业务，则构成所谓的光纤到办公室（FTTO）结构。由于大企事业单位所需业务量大，因而FTTO结构在经济上比较容易成功，发展很快。考虑到FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的结构。然而，由于两者的应用场合不同，结构特点也不同。FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，因而结构上适于点到点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求很小，因而经济的结构必须是点到多点方式。

FTTH工程中ODN的设计与用户的分布密度和规模密切相关，根据用户分布密集情况，可分为高密度和低密度两大类。

高密度商住楼宇覆盖的场景说明：楼宇分布集中，占地范围较小，单栋楼宇内的用户多，平均单位地面的用户数密集。

低密度成片区域覆盖的场景说明：楼宇分布分散，占地范围较广，单栋楼宇内的用户较少，平均单位地面的用户数较少

总的看，FTTH结构是一种全光纤网，即从本地交换机一直到用户全部為光连接，中间没有任何铜缆，也没有有源电子设备，是真正全透明的网络。其主要特点可以总结如下：

由于整个用户接入网是全透明光网络，因而对传输制式（例如POH或SDH，数字或模拟等）、带宽、波长和传输技术没有任何限制，适于引入新业务，是一种最理想的业务透明网络，是用户接入网发展的长远目标。

由于本地交换机与用户之间没有任何有源电子设备，ONU安装在住户处，因而环境条件比户外不可控条件大为改善，可以采用低成本元器件。同时，ONU可以本地供电，不仅供电成本比网络远供方式可以降低约一个量级，而且故障率也大大减少。最后，维护安装测试工作也得以简化，维护成本可以降低，是网络运营者长期以来一直追求的理想网络目标。

综上所述，一个全光纤的FTTH网在战略上具有十分重要的位置。随着时间的推移，光纤光缆和光元器件成本在稳步下降；各种宽带业务的需求正在逐步呈现；现有铜缆网的维护运行负担的增加在不断推动网络运营者转向光纤网；各国电信政策法规管制的逐渐放开越来越有利于FTTH的实施；各种新技术，诸如新型环路用激光器的出现，平面光波电路（PLC）的发展，光纤放大器的问世，波分复用和频分复用以及数字集成和压缩技术的进展都在积极推动FTTH的实现。

光纤到户的魅力在于它具有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL和HFC网相当，这使FTTH的实用化成为必然趋势。