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摘要：随着网络技术不断发展，网络的IP业务量越来越多，光纤接入网技术发展趋势越来越强，成为全球联网之关键。接入网技术发展对于网络发展有重要影响。本文对有线通信中光纤接入网技术的应用进行了简要的探析。
关键词：有线通信；光纤接入网；技术应用
前言
伴随着有线通信接入网技术的发展和完善，有线通信接入网光进铜退的趋势是大势所趋，必将为我国进一步的宽带业务普及、提升国民生活水平，促进三网融合，加快电信业改革发挥越来越重要的作用未来，有线通信接入网面临着巨大的挑战和良好的机遇，应把握时机，加快光纤接入网的建设，从而能够更好的促进国民经济快速发展。
1光纤接入网概述
光纤接入网主要是指以光纤作为接入网内部信息传输媒介的一种新型的信息传送技术，包括远端、光网络、局端以及光线路等终端设备，以相应的传输系统实现对四种终端设备的连接。
在四种终端设备中，光网络主要负责与具体用户的连接，而光线路则负责与具体业务对象的连接，是最为重要的两种设备。光纤接入网为拓扑结构，能够实现自动组网，同时实现本地及远程监测和维护功能。
在光纤接入网中，拓扑结构指的是信息输送的路线以及节点的结构图像，能够明确网络节点的分布状况，影响着通信光纤网络建设的质量和成本。
通常情况下，通信光纤网络的拓扑结构可以分为总线形、星形以及环形结构。在总线形结构中，由光纤构成总线，各个终端接口与总线直接连接；在星形结构中，其中央位置设置有相应的终端设备，能够对各个用户之间的信息传输进行控制，同时自行实现与结构中星形藕合配置的信息互换；在环形结构中，节点分布在同一光纤中，光纤采取首尾自相封闭链接的形式。
与普通接入网技术相比，光纤接入网技术能够有效满足不同用户各自的需求，具备良好的抗电磁干扰能力，运行维护成本相对较低，同时，光纤技术的应用，能够实现自动监控管理和业务数据的有效供给。不过受技术因素的限制，光纤接入网技术也存在着一定不足，如造价高、施工不易、需配置相应的管道等，需要技术人员进一步的深人研究。
2光纤接入网技术在有线通信中的应用
2.1光纤接入网的类型
2.1.1有源光网络
可以进一步分为基于SDH的AON网络以及基于PDH的AON网络。在有源光网络中，结合SDH及PDH技术，能够实现有源光传输设备与远端设备和局端设备的有效连接，以SDH技术为主导。
从技术层面分析，SDH网络可以说是在PDH网络的基础上发展起来的，是对PDH网络技术的突破和创新，因此存在着许多非常显著的优势。
一是SDH网络具有统一的比特率，采用统一的光接口标准，在网络连接中，可以实现不同厂商设备的互连，不存在地区之间的差异；
二是SDH网络具备强大的网络管理能力，通过丰富的网管字节，满足网络管理各方面的要求；
三是SDH网络中的设备能够组成环网结构，具备良好的自愈保护能力，从而保证网络通信的稳定和安全。
2.1.2无源光网络
所谓无源光网络，设置在光配线网络中，不存在任何的电子电源及电子元件，由光分路器等无源器件构成光配线网，由于不需要用到昂贵的电子设备，因此组网成本低廉。与有源光网络相比，虽然在传输距离和覆盖范围上有所不及，不过凭借自身低廉的价格、便利的维护，在市场中具有良好的竞争力。
无源光网络属于纯介质网络，能够有效避免雷电的影响，具备良好的抗电磁干扰能力，从而保证了线路以及网络设备的运行安全，降低了故障发生的几率，是现阶段电信运营商首推的有线通信接入网技术。
同时，无源光网络具备两个比较显著的特点，一是设备简单，体积小，安装及维护的成本较低，二是组网方式灵活，拓扑结构支持星形、树形、混合形和总线形等，能够满足现阶段市场及用户对于宽带业务的需求。
2.2光纤接入网的技术选型
目前省级网络公司大规模采用的建设方案，主要基于三种技术架构：DOCSIS、C-DOCSIS和 PON+EOC。
2.2.1基于DOCSIS技术的接入模型
采用DOCSIS2.0标准的接入技术，上行通道采用同步码分多址SCDMA和时分多址ATDMA，大大增强通道的抗噪声能力，同时实现了上行宽带和上行速率的增加。采用DOCSIS3.0标准的接入技术，全面兼容1.0和2.0标准下的CableModem，兼容DOCSIS2.0的全部功能；采用“频道捆绑”技术，提供更高的信道容量（为用户提供超过160Mbps的下行速度和超过120Mbps的上行速度）；拓展了上下行频率的范围（下行频率从750MHz扩展到1GHz，上行频率范围从5～65MHz扩展到5～85MHz）；在原有的BPI/BPI+（Baseline Privacy Interface Plus）上增加安全性；支持IPv6增加更多的地址空间；扩建MIB库；通过CM诊断记录、信号质量监控和业务统计报告等强化系统管理功能。
基于DOCSIS接入技术的系统架构由三部分组成：路由管理设备、CMTS（Cable Modem Terminal Systems）设备和终端CM（Cable Modem）设备，如图1所示。
采用本接入技术的建设方案，技术标准规范、上下游产品对接成熟、可靠性高，适合于人口密度不太大的区域，当采用广覆盖方式且用户开通率较低时能最大程度保护投资。但也存在上行宽带资源不足，上行系统光纤用量大引起后期扩展不灵活，物理层相对向用户侧兼容的系统架构已落后等弊端。目前双向网改较早的运营商采用该方案的较多。
2.2.2基于C-DOCSIS技术的接入模型
C-DOCSIS系统由C-DOCSIS头端、C-DOCSIS终端、配置系统和网络管理系统组成，系统逻辑架构如图2所示。
C-DOCSIS系统实现信道连续的终端数量、流量负载或二者组合策略的负载均衡。下行信道支持至少16个下行信道的捆绑，在256QAM调制方式下，系统支持800Mbps的下行传输带宽，在1024QAM调制方式下，支1Gbps的下行传输宽带。上行信道至少支持4个上行信道的捆绑；64QAM调制方式下，系统支持100Mbps的上行传输带宽，256QAM调制方式下，支持130Mbps的上行传输带宽。基于C-DOCSIS接入技术的系统，有集成式系统和分布式系统两种建设方案。
集成式系统部署于光节点的情况下，原有的同轴传输部分无需改动。光节点到末端网络机房需新增双向宽带光传输部分，可以利用现有的PON、光交换机等多种设备。在末端网络机房部署相应光传输设备，负责接收从城域网传输过来的数据信息。集成式系统架构如图3所示。
分布式系统部署于机房的情况下，在机房内CMC下行信号需与有线电视信号混合后，通过光传输网络到达各光节点。同时，机房内的CMC需与上行回传光机连接，接收回传信号。分布式系统架构如图4所示。
该接入技术中CMC的技术本质与CMTS相同，与CMTS系统一样利用广电现有的同轴网络资源进行数据传输。组网本质与PON+EOC基本相同，光网络传输部分采用PON传输方式，在光节点处部署CMC设备，核心设备CMC可内置ONU功能完成PON的传输过程，在CMC完成ONU功能后，内置的小型化CMTS功能模块将IP 数据调制成射频方式输出，调制技术符合DOCSIS标准协议。终端CM设备完成下行信号的解调接收和射频输出。采用该接入技术，省掉了路由汇聚和接入认证等传统CMTS系统需要完成的功能。GY/T266-2012《NGB宽带接入系统C-DOCSIS技术规范》标准中，规范了射频接口、业务流映射、MIB数据库等。基于C-DOCSIS 技术集成式接入模型示意图如图5所示。
OLT部署于分前端机房，上联三层交换机，向下通过PON网络与CM设备连接。采用PON光传输技术，可以节省大量的主缆光纤，降低施工难度。同时，PON系统作为二层转发系统，降低了对OLT设备的功能要求，降低了投资成本、操作维护难度。
CMC部署在光节点，采用二层桥接模式，实现PON数据到DOCSIS数据的转换，同时实现CATV信号与DOCSIS数据信号的混频输出完成DOCSIS技术下的射频功能，可延续已部署CMTS系统运营商的运维和操作习惯，无需拆分现有光节点，无需更换现有双向光站，以最小的同轴分配网络改动无缝替换现有CMTS设备，实现传统CMTS设备的平滑迁移。
2.2.3基于PON+EOC技术的接入方案
基于PON+EOC技术的接入模型示意图如图6所示。
PON具有大容量、高带宽、长距离、易维护的特点。EOC分无源EOC和有源EOC，有源EOC采用频分复用技术将预先调制的以太IP数据信号与CATV信号混合在一起，然后通过同轴分配网传输至用户端分离出CATV信号和IP数据信号，IP数据信号进行解调还原成原始以太数据信号。有源EOC采取了一些适应CATV 网络特性的处理技术，能克服无源EOC下行通道不能有分支分配器，且不能有额外干扰源的缺点，能适应树型、星型以及混合型网状网，能够过分支分配器，具有传输距离远、带宽高、支持QoS、支持集中网管等优点，能够很好地满足HFC同轴分配网络结构特点。
在实际应用过程中，光纤接入网的特点表现在节点众多、线路长度大，需要设置大量的信息交换点。以铁路通信为例，光纤接入网的主要业务，包括公用和专用业务，负责对铁路信息、运输调整等的管理和控制。
3结语
在当前信息化时代的背景下，随着光纤接入网技术的发展，在有线通信中光纤接入网逐渐取代铜缆接入网，能够促进通信速率和通信质量的有效提高。相关技术人员应该重视起来，对光纤接入网技术进行合理应用，推动现代通讯产业的快速发展。
参考文献：
[1]耿磊．光纤通信技术的发展现状及应用[J]．信息化建设，2015（04）
[2]周政洁．铁路通信工程光纤接入网技术的运用及质量管理[J]．技术与市场，2015（05）
论文作者:钱玉钢
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月上
论文发表时间:2016/9/12
标签：光纤论文; 技术论文; 接入网论文; 网络论文; 系统论文; 无源论文; 设备论文; 《建筑建材装饰》2015年10月上论文;