有线通信的光纤接入网技术及应用

陈杰将

（湖南省邮电规划设计院有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引 言

目前，光纤接入网技术已经在部分设备中进行应用，能够克服铜线电缆的相关限制因素，满足用户的各种业务需求。从三网融合发展的大数据环境来看，国家对光纤网络的支持是光纤接入网技术发展的前提。光纤网络能给网络使用者带来更多的选择，减少了不必要的技术投资，同时也能满足更多网络用户的需要[1]。

1 传统有线通信接入网技术存在的问题

在传统的有线通信中，常以金属作为导电元件。通过对比不同金属的导电性能、成本，最终选用铜作为有线通信的主要原材料。由于铜价不断上涨，有线接入的成本费用不断增加，光是原材料就需要花费大量的资金。此外，铜是一种特殊的金属，其特殊的化学性质造成维修成本相对较高，工作人员需要经常对导线进行维护和保养，确保其安全[2]。

随着计算机的广泛使用，网络已经成为人们日常生活和工作的重要组成部分，为了保证网络的品质，对通信技术也提出了更高的要求。从当前的状况来看，随着网络用户的增长，将会对网络的运行产生一定的影响。为了更好地满足用户对网络的需求，需要科学、合理的应用铜、银线等接入材料。通过实践发现，铜线的长短会对通信造成不利影响，如高层用户因为高度过高、铜线延伸过长，网络通信质量变差。电信企业要从源头上进行把控，寻找更好的材质和接入方法，才能更好地满足网络的要求。

2 光纤接入网

光纤接入技术是将光纤作为一种新型原材料的接入技术，分为总线型、星型以及环型3种类型，应根据具体情况采取不同类型的接入技术[3]。与传统的访问方式相比，光纤接入具有快速、稳定、安全等特点。与高品质的铜、银等金属材料相比，光纤造价更低，不需要太多的人力来维持，可以节省人力，从而提升用户体验。该技术现已广泛应用于通信领域，在信息传输中取得了很好的成效。同时，技术人员也可以利用光纤网络来实现监管功能，从而确保信息的传输质量[4]。光纤接入网并非完美无缺，实践中还存在不少问题。除了成本因素之外，限制光纤接入网络的因素还有多种，包括市场需求、运营体制等，因此还需要进一步研究光纤接入网的相关技术。

3 有线通信中的光纤接入网技术

3.1 光纤接入网技术的应用类型

（1）有源光网络（Active Optical Network，AON）。AON接入系统可以划分为依托准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH）的AON系统和依托同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）的AON网络系统2种。有源光网的连接一般以SDH、PDH为基础完成有源光传输装置与远部装置、局端装置的相互连通，具有效率高、安全可靠、自愈防护能力强等特点。

（2）无源光网络（Passive Optical Network，PON）。与AON相比，PON使用的是无源光器件，在整个无源光网络系统线路中并不会出现电源性电子元器件，主要通过光分路器件等无源器件搭建。无源光网络的性能不如有源光网络，但具有成本低廉、维修便捷等特点，这些优势使其在市场中也具有很强的竞争力[5]。此外，无源光网络属于纯介质网络，对雷电和设备噪声的抵抗能力也较为出色。

3.2 有线通信中光纤接入步骤

在光纤接入期间，想要确保其接入后的使用状况良好，不会出现较长的延时，应在光纤接入前进行科学、合理的规划，所有设备需要经过严格的测试，确保接入时不会出现任何问题。在实际的接入作业中，应按实际情况设计图纸，并按计划进行线路布设，最后才能进行设备安装。在安装过程中，操作员应在侧门预留一些位置，以便下一条线路的接入。在连接的过程中，一定要注意不能因太过急躁而造成不必要的失误，要求熟练掌握安装技巧，这样才能更好地处理各种问题[6]。在此基础上，对系统的安全性进行检验，确保光纤接入网络能够发挥其应有的作用。

4 实例分析有线通信中光纤接入网技术的应用

4.1 工程概况

A小区坐落在某市高新开发区，小区内的楼盘分布较为规范，其中一期共有6幢居民楼，2幢为23层楼，4幢为18层楼，共计726户。根据《城市居住区规划设计标准》（GB 50180—2018），该小区用户数量处于中等水平，对通信技术的需求主要集中在普通电话、宽带和其他增值业务上。在以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network，EPON）中，光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）是一种很好的解决方案，可以满足小区网络用户的通信要求。

4.2 组网设计

在FTTH网的建设中，光配线网（Optical Distribution Network，ODN）的投资费用占总网络建设成本的一半。较大的分路比会造成光模块成本大幅上升，因此必须合理设计EPON系统的分路比，以此降低网络建设成本。为了确保带宽可以满足小区用户的宽带网络要求，需要在小区的光接箱中安装光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）设备，分光比设计标值采取1∶128，方便以后增设设备。此外，在楼层弱电间光纤配线架（Optical Distribution Frame，ODF）机柜上设置光网络单元（Optical Network Unit，ONU）装置，通过超五类线的有效连接，达到FTTH访问的目的。为了保证FTTH接入的正确性，必须在FTTH综合信息箱或光纤插口盒中留出一段距离，以便在网络入户时将其当作终端来使用。

4.3 设备和器材的合理选择

4.3.1 局端OLT设备

局端OLT设备在EPON光纤接入网中可以有效访问网络中的高层网络节点，聚集ONU数据，同时也可以与终端ONU设备进行相互整合，并将数据安全地传输到上层网络。基于上述优势，在选用OLT器件时不仅要考虑器件功能与接入服务总量的关系，还要充分考虑设备上的接口数量、型号规格、设备容量及软件配置等[7]。在A小区的网络项目中，以华为OLTMA5680T设备为主，它能提供EPON/吉比特无源光网络（Gigabit Capable PON，GPON）服务，充分满足小区用户对宽带网络的需要。

4.3.2 终端ONU设备

EPON光纤接入网采用ONU可以实现语音、数据和视频等相关网络的接入，向用户提供千兆以太网接口（Gigabit Ethernet，GE）、快速以太网接口（Fast Ethernet，FE）、E1接口、有线电视（Cable Television，CATV）接口等业务接口以及网络核心功能、业务功能、公共服务功能。与此同时，终端ONU设备与局端OLT设备的结合使用不仅可以为用户提供EPON/GPON的接入业务，还可以很好地满足FTTH/FTTO的网络建设需求[8]。根据实际的接入情况对ONU设备的接口和端口进行选择，确保ONU器件能够与晶体层OLT器件互联。

4.4 光缆和光纤

根据主干线建设的需要，A小区的网络工程采用配线光缆和用户引入光缆，其中配线光缆要注重芯数的设计，以此满足各类业务的需求。在电缆的结构上，尽可能选用松套层绞结构的GYTA光缆，使套管工作更加顺畅。住宅小区在进行综合布线时，应充分考虑网络使用需求，在书房、卧室等场景选择既定的位置安装网线信息盒，以便后期的网络使用。对于光纤而言，可以选择G.652B单模光纤，如图1所示[9]。

图1 G.652B单模光纤

4.5 光缆敷设要求

（1）在固定光缆时，应使用特殊的吊钩或户外电缆电缆，以确保光缆的顺直、平滑，并在靠近杆部预留一定的空隙。

（2）在高压线路下敷设电缆时，应注意电缆的交叉角应尽可能超过45°。当电缆与农用电力线路交叉时，应在电缆外侧安装三线防护装置[10]。

（3）当电缆敷设时，应严格控制一次拉线的长度，不能超过1 km。如果超过1 km，就应采取“8”形或其他形式，保证其拉力不超过允许的最大限度。此外，将电缆安装到支架上，将剩余长度用圆环固定在支架的入孔处，尽量确保其布置的合理性和正确性[11]。

（4）为了保证光纤电缆敷设的安全性，靠近电力设备的地方必须对电缆接头进行搭接和绝缘处理，将电缆内部的金属芯进行接地，从而最大程度上保护作业人员的生命安全。

4.6 IP地址规划

在因特网上，每个主计算机都包含一个以网络为主体的IP地址和以主服务器为中心的IP地址，共分为A、B、C、D、E这5种类型，能够满足不同网络环境的要求[12]。在蜂窝通信的光纤接入网络中，IP地址的应用最为广泛，其中B类IP和C类IP的起始地址设计分别为128.0.0.0-191.255.255.255和192.0.0.0-223.255.255.255。

5 结 论

光纤接入网技术在有线通信中发挥了重要的传输作用，是实现网络通信的关键，其具有传输距离远、信息量大、信号强度高以及抗电磁干扰等特点，能够满足用户的通信需求，在有线通信网络中得到了广泛的应用，未来仍需继续深入探究。