【正文】 TB用TTC，目前可采用的傳送技術(shù)手段以有源光纖接入(如PDH—Plesiochronous Digital Hierarchy、ATM—Asynchronous Transfer Mode、SDH—Synchronous Digital Hierarchy、GE/FE等)為主，但當無源光纖接入開始得到應用時，其將成為FTTH的一種最經(jīng)濟有效的技術(shù)手段。無線接入技術(shù)可以分為移動接入和固定接入兩大類。與寬帶接入方式相比，雖然無線接入技術(shù)的應用還面臨著開發(fā)新頻段、完善調(diào)制和多址技術(shù)、防止信元丟失等方面的問題，但無線接入的最大特點是無需敷設線路、建設速度快、初期投資小、安裝靈活、維護方便等。對于沒有有線資源的通信網(wǎng)絡而言，為了能夠盡快提供接入服務，無線接入特別是固定無線接入技術(shù)將有可能成為選擇對象。 接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢從目前的接入網(wǎng)的發(fā)展情況看，主要有下面幾種情況：(l) 光纖接入網(wǎng)(含光接入網(wǎng)技術(shù))是接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向有線接入網(wǎng)在接入網(wǎng)中處于主體地位。全光接入網(wǎng)技術(shù)，即光纖到桌面、光纖到家，隨著用戶對帶寬需求的不斷增加，將得到不斷的發(fā)展。與傳統(tǒng)的用戶網(wǎng)相比，光纖網(wǎng)絡有很多優(yōu)點，： 傳統(tǒng)用戶網(wǎng)與光纖網(wǎng)的特點比較傳統(tǒng)用戶網(wǎng)光纖網(wǎng)絡用戶網(wǎng)局域受限制且僅為窄帶業(yè)務從窄帶到寬帶提供多種業(yè)務寬帶業(yè)務傳輸能力差建設適宜未來需要的通信基礎(chǔ)設施統(tǒng)一的網(wǎng)絡/一樣的可靠性實現(xiàn)靈活的、高可靠性的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設備龐大，維護使用效率差進一步提高網(wǎng)絡的維護和使用效率經(jīng)濟性差實現(xiàn)降低總成本的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)(2) 綜合接入網(wǎng)技術(shù)是接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的方向綜合接入網(wǎng)設備同時具備普通電話POTS(Plain Old Telephone Service)、綜合數(shù)字業(yè)務ISDN、數(shù)字數(shù)據(jù)DDN(Digital Data Network)、IP(Internet Protocol)等業(yè)務的接入功能，既能降低網(wǎng)絡建設成本，又方便網(wǎng)絡的統(tǒng)一維護。以后的綜合接入網(wǎng)設備將能同時提供各類寬帶和窄帶業(yè)務的接入。(3) 以ATM技術(shù)或以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的無源光網(wǎng)絡以ATM為基礎(chǔ)的無源光網(wǎng)絡(APON)代表了寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向之一，其優(yōu)勢在于它結(jié)合了ATM多業(yè)務，多比特率支持能力和PON(無源光網(wǎng)絡)透明寬帶傳輸能力，業(yè)務的接入非常靈活。其提供的業(yè)務范圍從具有交互性的圖像分配業(yè)務到數(shù)據(jù)傳送、局域網(wǎng)互聯(lián)、透明的虛通道等。(4) 無線接入是接入網(wǎng)的一個重要組成部分就目前無線接入技術(shù)和設備而言，能提供電話業(yè)務和低/中速數(shù)據(jù)業(yè)務的系統(tǒng)主要有CDMA(Code—Division Multiple Access)系統(tǒng)(19GHz頻段)、SCDMA系統(tǒng)()、個人手持式電話系統(tǒng)PHS—Personal Handyphone System(19GHz頻段)、數(shù)字增強無繩通信DECT—Digital Enhanced Cordless Telemunications系統(tǒng)及450MHz模擬系統(tǒng)等；能提供電話、64kbit/s數(shù)據(jù)和ISDN等綜合業(yè)務的綜合接入系統(tǒng)有微波點到多點通信系統(tǒng)。能提供音頻、數(shù)據(jù)和視頻的寬帶無線全業(yè)務接入系統(tǒng)有局域多點分布式系統(tǒng)(LMDS)等。(5) 銅纜技術(shù)的更新從技術(shù)發(fā)展來看，首先現(xiàn)有的銅纜接入網(wǎng)必須改造，以xDSL(ADSL、HDSL、VDSL等)數(shù)字用戶線系列技術(shù)為代表的銅纜接入技術(shù)是一種重要改造手段；HFC系統(tǒng)和非對稱Cable Modem則是改造現(xiàn)有CATV網(wǎng)的實驗性方案。但從發(fā)展來看，光纖接入，特別是寬帶光接入輔以無線接入手段將占主導地位。但是，從目前我國接入網(wǎng)的發(fā)展情況來看，ADSL技術(shù)在未來幾年還將占居主流地位，并且向ADSL2+方向發(fā)展，VDSL也將會得到局部應用。(6) 內(nèi)置SDH接入網(wǎng)內(nèi)置SDH接入優(yōu)勢在以下幾方面:兼容性強；完善的自愈保護能力，增加網(wǎng)絡可靠性；借助SDH的大容量、高可靠性，可組成中繼傳輸與接入的混合網(wǎng)；面向網(wǎng)絡發(fā)展的升級能力；網(wǎng)絡操作、維護、管理功能(OAM)大大加強；有利于向?qū)拵Ы尤氚l(fā)展。SDH利用虛容器(VC)的特點可映射各級速率的PDH，而且能直接接入ATM信號，因此為向?qū)拵Ы尤氚l(fā)展提供了一個理想的平臺。本文從整個系統(tǒng)的角度，闡述了光接入網(wǎng)定義，分析光接入網(wǎng)的特性和原理；介紹光纖接入網(wǎng)的主要技術(shù)以及各種復用方式，闡述光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)和接入網(wǎng)網(wǎng)管功能。第一章先引入現(xiàn)有常用接入網(wǎng)的概述，闡明無線光接入網(wǎng)概念和無線光接入網(wǎng)的優(yōu)缺點。同時闡述了接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢。第二章主要介紹光纖接入技術(shù)，光纖接入網(wǎng)的分類和拓撲結(jié)構(gòu)，PON技術(shù)，還有光接入網(wǎng)中的一些復用方式。第三章是無線光接入系統(tǒng)光發(fā)送和接收單位，先介紹無線光接入系統(tǒng)中卡塞格倫天線結(jié)構(gòu)和理論，再介紹無線光接入的光收發(fā)送單元結(jié)構(gòu)，以及光源、探測器的選取，前置放大電路特點，無線光接收機的噪聲機制和一些性能指標性能，最后從整個系統(tǒng)的角度對無線光傳輸進行功率預算。第四章是對接入網(wǎng)升級技術(shù)的研究，“光進銅退”采用的主要技術(shù)和相關(guān)設備。第五章介紹光接入網(wǎng)組網(wǎng)理論和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，闡述了接入網(wǎng)網(wǎng)管功能和光接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。第六章對整個課題研究的總結(jié)。第2章 光接入技術(shù)光纖通信是利用半導體激光器（Laser Diode，LD）或半導體發(fā)光二極管（LED）作為光源器件，把電信號轉(zhuǎn)換成光信號并將其耦合進石英（或塑料）光纖中進行傳輸，在接收端使用半導體檢測器件（檢波器），如雪崩光電二極管（APD）或光電二極管（PIN）等，將光信號再還原為電信號的一種通信方式。實現(xiàn)光纖通信的關(guān)鍵器件與技術(shù)有；① 低損耗、寬帶寬的光纖；② 高可見性、長壽命的光源及高響應的光檢測器件；③ 光測量及光纖連接技術(shù)。光纖通信之所以發(fā)展迅猛，這與光纖通信技術(shù)所具有的巨大技術(shù)優(yōu)勢和潛力，以及其巨大的經(jīng)濟效益和社會效益是分不開的。光纖通信最直接、最基本的優(yōu)點可以從經(jīng)濟和技術(shù)兩個方面看。① 頻率資源豐富，通信容量大。② 無中繼通信距離長。③ 節(jié)約銅（鋁）和鉛。④ 抗干擾能力強，保密性能好。⑤ 光纜耐腐爛，重量輕，體積小。除了上述的基本優(yōu)點外，數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)與傳統(tǒng)的傳輸方式相比，在技術(shù)上還有許多優(yōu)勢。① 數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)很容易與程控交換機相連接，而主要用于模擬通信的同軸電纜很難滿足數(shù)字化的要求。② 數(shù)字光纖傳輸設備采用了專用超大規(guī)模數(shù)字集成電路和混合集成電路，以及表面安裝技術(shù)，使設備的可靠性大大提高。③ 由于數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)采用PCM技術(shù)，因而可以方便地利用終端設備上的計算機實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測與監(jiān)控。④ 擴容方便。⑤ 利用“插入比特”的線路碼型，可以方便地解決“區(qū)間通信”問題和任意上下話路問題。⑥ 光纖/同軸電纜混合（Hybrid Fiber Coax，F(xiàn)C）技術(shù)廣泛地應用于有線電視網(wǎng)中。⑦ 波分復用技術(shù)使得光纖通信的容量大幅度提高而不用增加光纖芯數(shù)。光纖接入網(wǎng)(或稱光接入網(wǎng))(Optical Access Network，OAN)是以光纖為傳輸介質(zhì)，并利用光波作為載波傳送信號的接入網(wǎng)，泛指本地交換機或遠端交換模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。在北美，美國貝爾通信研究所對一種稱為光纖環(huán)路系統(tǒng)(FITL：Fiber In The Loop)的概念進行了規(guī)范，其實質(zhì)和目的與ITU—T所規(guī)定的OAN基本一致，只是具體規(guī)范稍有差異，因而一般兩者(OAN與FITL)可以等效使用，不做區(qū)分。只有強調(diào)某一項特有功能(如維護操作通路)時再區(qū)分是OAN還是FITL。多數(shù)情況下，OAN和FITL可以換用。在電信網(wǎng)中引入OAN或FITL最基本的目標為：(1) 減少銅纜的維護運行費用并降低故障率；(2) 支持開發(fā)新業(yè)務，特別是多媒體和寬帶業(yè)務；(3) 增加傳輸距離，加大覆蓋區(qū)面積，減少節(jié)點數(shù)目，有利于簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；(4) 便于實現(xiàn)混合接入結(jié)構(gòu)網(wǎng)。FTTx技術(shù)主要用于接入網(wǎng)絡光纖化，范圍從區(qū)域電信機房的局端設備到用戶終端設備，局端設備為光線路終端(OLT，Optical Line Terminal)、用戶端設備為光網(wǎng)絡單元(ONU，Optical Network Unit)或光網(wǎng)絡終端(ONT，Optical Network Terminal)。根據(jù)光纖到用戶的距離來分類，可分成光纖到交換箱(FTTCab，F(xiàn)iber To The Cabinet)、光纖到路邊(FTTC，F(xiàn)iber To The Curb)、光纖到大樓(FTTB，F(xiàn)iber To The Building)及光纖到戶(FTTH，F(xiàn)iber To The Home)等4種服務形態(tài)。美國運營商Verizon將FTTB及FTTH合稱光纖到駐地(FTTP，F(xiàn)iber To The Premise)。上述服務可統(tǒng)稱FTTx。其中最主要的是FTTC、FTTB、FTTH。 FTTx類型1. FTTCFTTC為目前最主要的服務形式，主要是為住宅區(qū)的用戶作服務，將ONU設備放置于路邊機箱，利用ONU出來的同軸電纜傳送CATV信號或雙絞線傳送電話及上網(wǎng)服務，這段可采用ISDN、HDSL或ADSL銅線接入技術(shù)。光纖到遠端模塊(FTTR，F(xiàn)iber To The Remote module)是FTTC的一種變型，將ONU的位置移到遠離用戶的遠端(RT)處，可服務更多的用戶(多于256個)，從而降低成本，一般提供2Mbit/s以下的窄帶業(yè)務。2. FTTBFTTB依服務對象區(qū)分有兩種，一種是公寓大廈的用戶服務，另一種是商業(yè)大樓的公司行號服務，兩種皆將ONU設置在大樓的地下室配線箱處，只是公寓大廈的ONU是FTTC的延伸，而商業(yè)大樓是為了中大型企業(yè)單位，必須提高傳輸?shù)乃俾?，以提供高速的?shù)據(jù)、電子商務、視頻會議等寬帶服務。FTTB與FTTC并沒有什么根本不同，兩者的差異在于服務的對象不同，因而所提供的業(yè)務不同。FTTB是一種點到多點的結(jié)構(gòu)，通常不用點到點的結(jié)構(gòu)。FTTB的光纖化程度比FTTC更進一步。3. FTTH至于FTTH，ITU認為從光纖端頭的光電轉(zhuǎn)換器(或稱為媒體轉(zhuǎn)換器MC)到用戶桌面不超過100米的情況才是FTTH。FTTH將光纖的距離延伸到終端用戶家里，使得家庭內(nèi)能提供各種不同的寬帶服務，如VOD、在家購物、在家上課等，提供更多的商機。若搭配WLAN技術(shù)，將使得寬帶與移動結(jié)合，則可以達到未來寬帶數(shù)字家庭的遠景。因為主要用戶是大企事業(yè)用戶，業(yè)務量需求比較大，一般采用點到點或環(huán)形結(jié)構(gòu)。FTTH光纖接入網(wǎng)，具有頻帶寬、容量大、信號質(zhì)量好、可靠性搞、可以提供多種業(yè)務乃至未來寬帶交互性業(yè)務，從本地交換機到用戶全部為光連接，中間無銅纜，也無有源電子設備，ONU安在用戶家，可采用成本較低的元器件。ONU還可采用本地供電，供電成本比網(wǎng)絡供電方式費用低，故障率小，維護、安裝和測試方便。FTTH是直接到用戶的真正的信息高速公路，因而被認為是接入網(wǎng)發(fā)展的方向。 幾種FTTx方式的對比光纖到路邊（FTTC）光纖到大樓（FTTB）光纖到戶（FTTH）優(yōu)勢1） 接入帶寬可以滿足近期業(yè)務需求。但帶寬進一步提升的空間取決于銅纜長度和設備。2） 投資靈活、漸進。3） 對既有銅纜可以繼續(xù)利用。1） 高接入帶寬，帶寬擴容便利；與樓內(nèi)布線配合，可提供語音、寬帶業(yè)務。2） 將來在光纖到樓的基礎(chǔ)上再一次分光，即可快速、低成本地實現(xiàn)光纖到戶。1） 高品質(zhì)、高帶寬，同事提供語音寬帶業(yè)務，業(yè)務擴展好。2） 良好的網(wǎng)絡管理和QoS。3） 節(jié)約接入點用房和局端DSLAM設備，運營成本低。4） 避免了盜打等風險。問題1） 需要增加大量接入點，機房及配套設備投資較高。2） 維護分撒，工作量大，維護費用較高。3） 今后光纖還需要向用戶延伸，存在改造成本。1） 接入點較多，維護工作量大。2） ONU在樓道存在供電和安全問題。3） 造價和維護成本較高。1） 前期投入大。2） 缺乏相應的內(nèi)容應用產(chǎn)品支撐。3） 維護經(jīng)驗有待積累。適用場景1） 新建中低檔住宅小區(qū)、農(nóng)村行政村接入局點。2） 既有住宅小區(qū)改造。新建商業(yè)樓宇，中高檔住宅新建商業(yè)樓宇、園區(qū)、高檔住宅小區(qū)光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(AON)和無源光網(wǎng)絡(PON)。采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡。若光配線網(wǎng)(ODN)全部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡?，F(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(PON)技術(shù)是實現(xiàn)FTTx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT(光線路終端)、用戶側(cè)ONU/ONT(光網(wǎng)絡單元)以及ODN—Orgnization Development Network(光分配網(wǎng)絡)組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，是指傳輸線路和節(jié)點的幾何排列圖形，它表示了網(wǎng)絡中各節(jié)點的相互位置與相互連接的布局情況。網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結(jié)構(gòu)是:總線形、環(huán)形和星形，由此又可派生出總線—星形、雙星形、雙環(huán)形、總線—總線形等多種組合應用形式，各有特點、相互補充。通常的光纖接入的拓撲結(jié)構(gòu)有點到點(PZP)方式和點到多點(PZMP)兩種方式。（a）點到點光網(wǎng)絡 （b）小區(qū)交換式網(wǎng)絡 （c）點到多點無源光網(wǎng)絡 FTTx的實施方案在點到點(PZP)的接入方式中，交換局為每個用戶分配一根光纖，(a)所示。在這種點到點光纖接入方式中每個用戶可以使用這個根光纖的全部帶寬，而且用戶的升級容易實現(xiàn)。但是這種點到點的光纖接入方式存在嚴重的缺點：第一，隨著用戶數(shù)目的增加，光纖數(shù)量線形增加，成本很高；第二，每個光纖提供的傳輸帶寬