郭毅
摘 要：随着社会的发展，传统的接入网技术已经发展到了带宽瓶颈。接入网作为整个电信网的重要组成部分之一，必须要逐步实现数字化、宽带化和综合化才能突破现有的带宽瓶颈，满足各行各业发展对网络带宽的更高要求。基于光纤通信技术的宽带接入网具有高带宽、高效率、高分光比、长距离传输、接口丰富等特点，能充分满足现代社会发展对网络的要求。文章首先从光接入网的概念出发，对光接入网的拓扑结构等关键技术进行了重点分析，并对我国光接入网的发展趋势进行了展望。
关键词：光接入网；拓扑结构；PON；发展趋势
1 光接入网概念
光接入网（OAN）泛指在本地交换机，或远端模块与用户之间全部或部分采用光纤作为传输媒质的一种接入网。OAN的引入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，最后是为了改进用户接入性能。在铜缆上的传输业务经常会受到各种干扰和距离的限制，用户接入速率一般不会很高，传输距离通常也受限在10km以内，而光纤接入网，在技术上要远比铜缆网优越，受环境干扰和距离限制远没有铜缆网强，而且光纤传输速率还可远高于传统的铜缆传输速率，具有非常明显的发展潜力。采用光纤接入网已经成为解决电信发展瓶颈的主要途径，光纤接入网不仅适用于新建的用户小区，而且也是需要更新现有铜缆网的主要替代手段。
2 光接入网的应用类型
光接入网是以光纤为传输媒介的接入网。根据光网络单元在光接入网中的具体位置，可以将光接入网络分为三种基本的应用类型。
2.1 FTTC
FTTC即光纤到路边，是一种基于优化xDSL技术的宽带接入方式，采用光纤到路边、铜线到用户的方式实现用户的宽带接入我们称为FTTC+xDSL的宽带接入网，这是适合小区缺乏五类线的情况下的一种最合理、最实用、最经济有效的宽带接入方法。
2.2 FTTB
即光纤到楼，我们称为FTTB+LAN的宽带接入网这是一种最合理，最实用，最经济有效的宽带接入方法。作为一种点到多点的结构，FTTB相对于FTTC来说其光纤化程度更高，因此更加符合高密度用户地区的需求，也更倾向于光纤接入网的长远发展趋势。
2.3 FTTH
即光纤到户，它是在光纤上承载的业务，它是无源网络，FTTH的显着技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式，速率，波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电要求，简化了安装和维护，适于引入各种业务，是最理想的业务透明网络，是接入网发展的最终方式。
3 基于PON的光网络拓扑结构
3.1 总线形结构
这种结构拥有一条共享主干信道和光纤作为其母线，主干信道能够应用双向传输的光纤或者两根单向光纤线路。其中各个终端使用光耦合器相互连接于共享信道之上，属于一种串联型结构。
优点：安装简单方便，需要铺设的光缆最短，总体成本低，而且其中的某个节点发生故障不会对整个网络产生影响。
缺点：网络安全性较低、监控十分困难，整体网络的扩展也较为复杂，同时由于总线结构由一根光缆连接所有设备，因此光缆故障会导致网络瘫痪，稳定性较差。
3.2 环形结构
环形结构即是全部的节点都共享一根光纤链路，这根光纤链路首尾相接构成封闭回路，当出现失效故障时，这种环形结构能够短时间内进行自我恢复。
优点：安全性能好，便于提供新业务，适用于大规模用户。
缺点：主干光缆中的节点较多，难以进行测试和维护，且总体成本较高。
3.3 星形结构
它是各个用户终端利用一个处于中央节点的拥有控制交换功能的耦合器来实现信息交换，属于并联结构的一种。星形结构没有损耗累积的问题，其用户相对独立。星形结构又可以细分为单星形结构、有源星形结构以及无源星形结构三种类型。
优点：故障诊断和隔离，易于扩展，安装电缆方便，成本较低，运行维护方便，安全性较高。
缺点：新业务难以向所有用户提供，需要智能的集中器，电缆安装距离长，而且当其应用到十万户以上的城市网络中，上行通道信噪比较低，容易受到干扰，另外，星形结构每个节点都汇集到前端，用光纤量大，所有回传信息汇总到前端相互处理，容易造成通道堵塞，信息无法流畅传输。
3.4 树形结构
在树形结构中应用了多个光无源分路器，因为在远端局以及分线盒等位置应用了光分路器进行分配，所以光纤可以实现共享。同时除了终端以及用户端以外的网络中不具有任何的有源设备，因此它对于带宽和传输技术没有限制。
优点：易于扩展和故障隔离，连结简单，维护方便，安全性较高，适用于汇集信息的应用要求。
缺点：对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作，对根的可靠性要求很高。
4 无源光网络（PON）
PON作为光纤接入网中的主要技术之一，具有造价低、后期升级和维护难度较低的特点。PON基于一点到多点的拓扑结构，可以完成对双向交互式业务的支持，还能够按照需求来进行升级。PON系统按照其支持的业务类型以及接口可以细分为窄带PON系统与宽带PON系统两种类型。
5 PON发展趋势
现阶段，光通信技术逐渐向着单波长大容量和密集波分复用的方向发展，而作为下一代接入网的首选技术，PON的发展趋势也具有这两个特征。从发展的眼光来说，1Gbits/p的传输速度已经无法满足下一代光纤接入网的需求，用户终端对于业务以及其他服务的需求也正在随着互联网的发展而增多，例如视频会议、IPTV等高带宽特务，特别是HDTV这一类型的视频业务对带宽的要求也更高，这些用户需求也在让PON技术不断的发展。WDM-PON、OCDMA-PON、WDM/TDMHPON等新的PON技术不断涌现，这些新技术都具有高带宽、高利用率等共同特点，而且支持超过1000用户的大用户量接入，以及单户50Mbps以上的接入带宽，这对推动光接入网技术的发展具有积极作用。
6 接入网发展探讨
现阶段，接入网拥有多种技术解决方案，例如说XDSL、HFC、无线网、光纤接入网等，其中光纤接入网（OAN）已经成为各个国家以及网络界都看好的接入网技术解决方案。结合光纤接入网的特点以及社会发展对宽带网络的要求来看，接入网的发展趋势主要会呈现出以下特点：
（1）DSL技术仍然占据宽带市场的主导地位，但宽带面临全面提速使DSL从第二代ADSL2+技术向第三代VDSL2技术演进。
（2）宽带光纤接入网正从传统的铜线接入网向“有线光进铜退、无线宽带移动化、有线无线相互补充、实现无缝接入”的目标演进。近年来，以EPON和GPON为代表的光纤接入网产业链逐步成熟，光纤接入网规模应用的时机已经来临。
（3）从FTTx的建设模式和采用的技术来看，EPON技术和产业链已经非常成熟，而近年来，GPON技术随着规划部署发展速度较快，技术和产业链也已成熟。
（4）从无线接入市场来看，无线接入技术将从传统的作为有线接入补充的定位向“与有线接入并存、面向个人、家庭、商企更多受众、短距离和城域接入等多种技术并存，兼顾移动和漫游”的方向发展，宽带城域无线接入技术、更高速率的无线局域网技术、短距离无线电技术都是技术发展的重点领域。
7 结束语
总之，从现阶段的发展状况而言，高带宽业务逐渐增多，带宽提速也成为了摆在我们面前的一个急需解决的问题。光纤接入网的优势已经让其成为了目前比较普遍的传输技术。FTTC、FTTB以及FTTH正在并不断的发展，从组网的方向来说，现行的光纤与电缆混合网依旧会持续一段时间。但是PON所具备的大容量、传输距离长、业务成本低等优势必然会成为未来接入网的热点，它有效的实现了高可靠性以及高性能，势必会成为下一代光接入网的发展趋势。
参考文献
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