张翎 左鹏
激烈的市场竞争环境和现有网络众多的技术问题形成了运营商关注光接入发展的原动力。其实在接入网建设初期，光纤通信技术已经开始应用于接入网络之中，其覆盖范围大、传输距离远、安全保密性高等特点，使之广泛应用在大容量点到点传输方面，但没有真正构成环状或树状接入网络，并没有充分发挥光接入网络的性能。随着技术的进步和网络的演进，光接入点逐渐向用户侧延伸，众多点到点链路逐渐衔接起来，形成接入网络，“光进铜退”已经成为业界广泛的共识，光接入网络如何建设和发展已经成为继城域网之后新一轮讨论的焦点。
光接入技术进展
光接入技术可以简单地划分为光有线接入技术和光无线接入技术；在光有线接入技术中又可以划分为无源光接入技术和有源光接入技术，其划分的基本标志是在局端设备和用户设备之间是否采用有源设备实现多光口的用户接入。
1.有源光接入技术
有源光接入技术主要包括光纤用户环路和PDH/SDH等等，其中具有代表性的是上世纪80年代发展起来的SDH技术以及后来衍生出来的多业务传送平台（MSTP）技术。基于SDH的多业务传送节点MSTP是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM和以太网等业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务节点。
应用MSTP技术不但保护了现有SDH网络投资，延续了运营商已有的SDH设备运营经验，而且也符合现有TDM业务收入占主体的实际网络运营状况。近期，围绕MSTP技术的一系列互通试验陆续成功标志着MSTP作为一种前沿性的技术，已经逐步迈向成熟。国内标准化组织已经制订完成了MSTP相关技术规范和测试规范，正在着手完成内嵌RPR和MPLS的标准化工作。
2.无源光接入技术
对于无源光网络，目前已经广泛讨论的技术方案包括GPON、APON和EPON。GPON的基本思想和工作方式非常类似于广泛讨论的MSTP技术，采用了GFP实现多种业务映射封装；而APON和EPON分别基于ATM的传送方式和以太网的传送方式。鉴于以太网已经广泛地应用于用户侧网络之中，纯粹以太网业务接入为EPON提供了机会，直接将以太帧封装到物理层是非常有利的选择。
由于目前TDM业务还是运营商主要盈利方式，对于光纤到楼或光纤到户的应用模式，PON技术与前面提及的MSTP技术相比并没有绝对的优势；以PON技术为主的光接入技术应该首先应用于接入点分散、光纤资源紧张的区域，通过树状结构实现多点无源接入，但具体的树状网络维护经验有待建立。
3.光无线接入技术
光无线接入（opticalwireless）技术是近几年发展起来的边缘技术，具有光通信技术和无线通信技术的双重特征。光无线技术的应用是对光有线接入方式的重要补充，对于施工难度大、成本高的地区，或者是临时性的热点地区都是非常重要的接入方式。目前全天候的光无线接入也已经问世，并投入商用。
运营商可以在光纤不能到达或难于到达、微波干扰严重而且需要申请频率许可证、高速率时微波成本太高、用户需要在几天内快速接入以及在临时或应急通信的环境下，考虑选择光无线接入系统。
国内外光接入网发展状况
全球范围内的众多运营商，如Verizon、SBC、Bells和RBOC都对光接入技术表现出了浓厚的兴趣。近期，RBOC对光接入厂商发起的RFP（RequestforProposal）更是引起了业界广泛的关注，虽然在UBS公司的分析报告中认为这个RFP仅仅是为了2004年内的一些试验，而不可能直接导致RBOC在2005年之前的实际网络部署，但是UBS在相应的分析报告中仍然表明从2005年起，每年15亿至35亿美元的光接入市场将启动。
其实早在20世纪90年代初，德国和日本在光接入方面就已经表现出了积极的态度。德国电信（DeutscheTelekom）需要对原东德地区陈旧的通信基础设施进行重建，德国电信选择光接入技术，并启动了称为OPAL（OpticalAccessLine）的项目，主要采用FTTC的应用模式，目前已经超过了150万线；而日本电信公司NTT坚信FTTH更适于高人口密度的日本，在日本，能够安置机柜的户外空间并不多，几乎所有的配线和引入电缆均为架空电缆，这使得转用光纤变得相对容易，但不久后，NTT也意识到FTTH设备成本下调需要更长的时间，因而也着手考虑FTTC的应用模式。
对于国内运营商，应用于小企事业单位和居民住宅用户的光接入网还没有广泛的部署，目前国内主要针对大客户采用大容量光纤直驱的接入方式，以SDH或ATM专线方式直接将用户侧网络设备连接到运营商通信网络中。而光接入网与点到点的光纤直驱的接入方式存在很大不同，要充分发挥利用光通信技术组网的技术优势，光接入网建设任重道远。
光接入网的设计考虑
光纤光缆的选择
光纤制造技术发展也加快了接入光纤的部署进程。光纤类型总体上可以划分为单模光纤、多模光纤和塑料光纤三类，单模光纤的损耗低、带宽宽、制造简单、价格低廉，在公用电信网（包括接入网）中已成为主导光纤类型。新铺设的光纤几乎全部采用单模光纤，已不再考虑多模光纤。
对于光缆的选择，由于光接入网涉及用户众多，因此一般要求光缆具有高密度（芯纤容量大）、易操作（便于多芯接续）、便于维护和成本低等特点，如216芯、144芯、96芯大容量光缆。
复用技术的选择
复用技术包括空分复用技术、时分复用技术、频分复用技术、副载波复用技术和码分复用技术等。目前部分设备提出了在接入层引入WDM技术，通过不同波长区分不同的用户信道，实现16～32个或更多用户的接入，如WDM－PON技术；在接入网中引入WDM技术，一方面解决光纤资源紧张的问题，提高光纤的传输效率，一方面避免了如同EPON技术中的测距功能和突发同步功能，降低了电信号处理的复杂程度。但是，光器件的成本仍然是限制WDM技术广泛应用的主要原因，目前输出稳定的多波长激光器由于制冷等方面的原因，成本依然很高，可以预计，随着光电器件的大规模研究和生产，持续的成本下降将引起更多关注。
拓扑结构的选择
在传统电缆接入网中，逻辑上总是配置成星形结构。由于光接入网具有较高的灵活性、可靠性和经济性要求，因此，其网络拓扑基本结构中还引进了链状结构和环状结构。
●采用星形结构可以根据用户业务开展的情况，灵活地规划和配置接入设备的布局，但是安全性差，还要求较多的管道资源和光纤资源的投入；
●环形结构具有自愈功能，安全性高，节省光纤资源，但需要在网络建设初期进行良好的环网规划，在增加和删除环网节点时影响整个网络的工作；
●链状结构结合了星形结构和环形结构的特点，但是仍然缺少环网保护功能。
在实际工程中，上述任何一种结构都不能完全适用于所有实际情况，因为网络结构的选择不仅要考虑设备的配置地点，而且还要充分考虑用户在某些区域内的分布情况以及某些局区内现有的客观条件，只有这样，网络结构的选用才能显出其先进性。
光缆配线方式
接入网光缆的配线仍然延续了传统电缆的交换配线方式，通过光配线架（ODF）使大容量的主干光缆灵活地进入用户节点，实现FTTC、FTTF和FTTB。一般地，主干光缆拓扑结构均为环状，主干环网光缆的建筑方式一般采用管道敷设，通过道路管网与各光交接点相连，其走向既要经过用户集中分布区域，又要避免两条光缆重复路由，这样不但可达到对预期用户点覆盖的目的，还可充分利用地下管孔资源。
配线光缆路由为各光交接点与各用户光节点之间的路由，可根据光节点周围的用户群的分布情况和地理环境来确定，要求其线路具有隐蔽性、安全性和可行性。其建筑方式应优选管道式，亦可根据实际情况灵活确定。配线光缆覆盖区域应控制在以光交接点为中心的设定范围内（500m～2km范围内）。
另外，光交接点的选择必须为光缆主干路由途经的用户单元集中区域。应根据目前可行、进出线路较为便捷、用户分布相对集中、与原有电缆及其交接设备距离相对短捷、路由安全等诸多因素综合考虑。首选为高层楼群的独立电话交换间内，其面积应结合终端设备占用面积一并考虑，以备各类光电设备的安装及维护。
楼内布线方式的选择
楼内布线方式是实现光纤到楼层（FTTF）、光纤到户（FTTH）等应用模式的重要环节。传统的垂直主干布线采用星形拓扑，由从设备间主配线架至各楼层管理间的干线光缆构成，然后在楼层管理间通过不同跳线（光缆或电缆）实现水平线缆与垂直干线的连接。但是随着支持树形结构的PON技术和支持链形拓扑的MSTP技术的出现，为节省光纤资源，传统的星形垂直主干布线方式受到挑战。
光接入网典型应用模式
光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到楼层（FTTF）和光纤到户（FTTH/FTTO）等应用方式分别对应于不同价格、不同特征的用户需求，实施过程中结合“光进铜退”的发展策略，逐步向光纤到户的方向过渡。需要指出的是，虽然目前发展FTTH价格昂贵，但是根据竞争的需要，特别是在与Cable接入方式竞争过程中，全光纤的FTTH接入方式在战略上具有十分重要的位置，同时各国电信管制政策越来越有利于FTTH的实施，诸多因素使得人们对FTTH的兴趣又在重新增加。
与本地交换的综合发展也是在选择接入网应用模式时需要考虑的重要因素。随着交换技术和光纤传输技术的进展，特别是光纤传输成本的大幅度下降，多数运营商正在重新组织配置接入网，主要趋势是减少本地交换机的数量，增加交换机容量，扩大接入网的覆盖范围，而光接入网恰恰是实现“少局所、大容量”发展策略的重要环节，并要求光接入网在支持宽带业务的同时，必须支持窄带业务。
20世纪60年代以来，接入网已经经历了长时间的发展和建设，但是并没有如核心层那样快速发展，这主要是由于接入网改造在运营商整个电信网中投资成本是最高的，以至于不可能在短时间内频繁地更换接入线路和接入技术，因此在考虑宽带接入网络建设过程中必须遵循逐步演进的基本原则，在充分保护现有网络投资的基础上，考虑网络规模的扩大和新技术的应用。光接入技术应该定位于与其它接入技术相结合的基本应用模式，其出路也在于与其它多种接入技术相结合，作为现有设备的一种可选接入途径，例如与现有SDH设备结合，或将ONU集成到CMTS（CableModemTermination
System）中以及提供PON＋VDSL的接入方式等等。光接入技术的引入还要针对不同的客户群体进行细分，首先可以考虑在热点地区实现光接入技术的部署，如奥运场馆等等，通过热点地区的有效尝试和推广，不断地拓展光接入的技术应用。
摘自 人民邮电报
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