宽带接入技术的发展与应用
10.光纤接入技术
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。在北美，美国贝尔通信研究所规范了一种称为光纤环路系统（FITL）的概念，其实质和目的与ITU-T所规定的OAN基本一致，只是具体规范稍有差异因而泛指时OAN和FITL两者可以等效使用，不作区分。
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）、光纤到办公室（FTTO）、光纤到楼层（FTTF）、光纤到小区（FTTZ）等几种类型，其中FTTH将是未来宽带接入网发展的最终形式。
10.1光纤接入网的网络结构
从光纤接入网的网络结构看，按接入网室外传输设施中是否含有源设备，OAN又可以划分为无源光网络（PON）和有源光网络（AON），前者采用光分路器分路，后者采用电复用器分路，两者均在发展，但多数国家和国际电联标准部（ITU-T）更注重推动PON的发展，ITU-T第15研究组已于1996年6月通过了第一个有关PON的国际建议G.982，不少国家也已开始或准备开始在接入网中大量引入OAN系统。目前商用的PON系统主要是窄带PON（2Mbit/s以下业务），宽带PON（BPON）尚处于研究试验阶段，但发展势头很猛，值得密切注视。
有源光纤网络（AON）也存在几种形式，其中一种是以光纤替代原有的铜线主干网，从交换局通过光纤用V5接口连接到远端单元，然后经铜线分配到各终端用户，提高了复用率。这种技术本质上还是一种窄带技术，不能适应高速业务的需求。另外一种形式就是有源双星（ADS）光纤接入网结构。采用有源光节点可降低对光器件的要求，采用性能低、价格便宜的光器件，但是初期投资较大，作为有源设备存在电磁信号干扰、雷击以及有源设备固有的维护问题，因而有源光纤接入网不是接入网长远的发展方向。
目前光纤接入网几乎都采用无源光纤网络（PON）结构，PON成为光纤接入网的发展趋势，它采用无源光节点将信号传送给终端用户，初期投资少、维护简单，易于扩展，结构灵活，只是要求采用性能好、带宽宽的光器件，大量的费用将在宽带业务开展后支出。和AON相比，由于无源光节点损耗较大，因此传输距离较短，另外还需解决信号的同步和复用等问题。PON中ONU到OLT的上行信号的传输，多采用时分多址（TDMA）、波分多址（WDMA）或码分多址（CDMA）等先进的多址传输技术。PON中上、下行信号的传输复用技术主要有：传统的时分复用技术（TDM PON），由OLT向ONU发送定时信号，保证OLT和ONU间严格的定时关系；频分复用技术（FDM PON）；波分复用技术（WDMPON），不同信号采用不同波长的光信号传输，对波长的稳定性要求极高，是目前正积极研究应用的复用方法；ATM PON（APON），是一种基于ATM信元的TDM／TDMA技术，由于ATM在实现不同业务的复用以及适应不同带宽方面的灵活性，使APON成为一种结合ATM多业务多比特率支持能力和无源光网络透明宽带传送能力的比较理想的长远解决方案，是未来宽带接入技术的发展方向，其标准遵循ITU－TG.983建议。
OAN和FITL概念的提出正是为了达到将上述大规模用户接入网投资和花费逐渐转向光纤的目的。总的看，在电信网中引入OAN或FITL的最基本的目标有两条。
首先是为了减少铜缆网的维护运行费用和故障率。其次是为了支持开发新业务，特别是多媒体和宽带新业务，从而加强竞争力，增加新业务收入，补偿建设光用户接入网所需的新投资。近年来由于光器件价格的持续稳定下降而铜缆价格的持续上升，光接入网的初装费用也已经可以与传统铜缆网相比，在传输距离大约为（2～3）km以上时已低于传统铜缆网。
除了上述两个基本目标外，采用光接入网可以满足用户希望较快提供业务，改进业务质量和可用性的要求，也可以节约城市拥挤不堪的地下管道空间，延长传输复盖距离，适应扩大的本地交换区等其他目的，其结果当然也把接入网的数字化进一步推向了用户。简言之，采用光接入网已经成为解决电信发展瓶颈的主要途径，其应用场合，不仅最适合那些新建的用户区，而且也是对需要更新的现有铜缆网的主要代替手段。
10.2 OAN和FITL的设计目标
OAN和FITL的主要设计目标有三条：
10.2.1首先主要是为小企事业单位和居民住宅用户设计的，因而可以看作是一种小型的数字环路载波系统。这一点不仅与传统的大容量点到点光纤传输系统不同，也与数字环路载波系统不同，从而引入了不少新的特点。
10.2.2其次光接入网的引入不应依赖于交换机的类型，既要能与现有模拟交换机或数字交换机兼容，也应能与新的数字交换机兼容，即能工作于多厂家，多类型交换机环境。
10.2.3最后光接入网必须能提供所有原来铜缆网所能提供的业务（主要为2Mbit/S以下速率的业务），将来还应能升级提供图像和数据等新的宽带业务。
综上可知，OAN不是传统的光纤传输系统，而是一种针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输系统。尽管有人将之称为小型数字环路载波系统（DLC），其实两者在设计思想、结构、成本和应用环境等方面都有不少差别。
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