淺談FTTH技術(shù)的構(gòu)成與發(fā)展

　　隨著科技和社會(huì)的發(fā)展，通信技術(shù)在人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中占據(jù)著越來越重要的地位，而在眾多通信技術(shù)中，FTTH(Fiber ToThe Home)作為其中一項(xiàng)重要的光纖信息傳輸技術(shù)，逐步在目前的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中得到廣泛重視。

　　FTTH相關(guān)概念

　　FTTH，即光纖到戶，是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的一種數(shù)據(jù)傳輸手段，它的出現(xiàn)是科技和社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。從技術(shù)角度看，復(fù)用技術(shù)使得光纖的傳輸容量得到不斷提升，就目前的狀態(tài)看，FTTH能夠有效地以100M/s的帶寬為基礎(chǔ)，為上網(wǎng)、電話和有線電視的“三網(wǎng)合一”，甚至是未來的“多網(wǎng)合一”提供保證。同時(shí)與其相對(duì)應(yīng)的一些關(guān)鍵技術(shù)更是進(jìn)一步推動(dòng)了FTTH的發(fā)展，千兆無源光以太網(wǎng)(GPON)技術(shù)的推廣以及萬兆以太網(wǎng)(10GE)等標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的商用化等技術(shù)，都為FTTH提供了技術(shù)保障，并且進(jìn)一步加強(qiáng)了其數(shù)據(jù)傳輸能力和穩(wěn)定性。從市場(chǎng)需求角度看，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟪尸F(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的總體趨勢(shì)。信息化的不斷深入，越來越多的技術(shù)和設(shè)備涌入到日常的生產(chǎn)生活過程之中，從各個(gè)側(cè)面推動(dòng)著數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笤鲩L(zhǎng)。以往的以銅線作為最后一公里主要接入載體的XDSL已經(jīng)呈現(xiàn)出諸多不適用的癥狀，流媒體比率的增多、及時(shí)性要求的提升，都要求光接入技術(shù)的深入普及。

　　FTTH技術(shù)特征

　　從技術(shù)層面上看，FTTH主要可以劃分為兩個(gè)大類，即有源和無源兩種接入方式，二者以信號(hào)傳輸過程中是否經(jīng)過光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換作為分界，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的被視為有源傳輸方式，反之則為無源。在實(shí)際應(yīng)用過程中，有源傳輸方式重點(diǎn)在于將主干網(wǎng)絡(luò)替換成為光線載體，而對(duì)于接入用戶的最后一米網(wǎng)絡(luò)仍為銅網(wǎng)，這種傳輸方式在一定程度上限制了光網(wǎng)絡(luò)的自身優(yōu)勢(shì)，因此在未來，隨著退銅進(jìn)程的深化，將會(huì)被逐步棄用。目前仍然在廣泛使用的媒體轉(zhuǎn)換器(MediaConverter，MC)技術(shù)，就屬于此類應(yīng)用典范。而對(duì)于以無源傳輸方式展開的無源光纖網(wǎng)絡(luò)(PassiveOpticalNetwork，PON)而言，作為目前和未來的技術(shù)主流發(fā)展方向，以其節(jié)約線路資源、運(yùn)維便捷、設(shè)備預(yù)期成本較低等多方面的優(yōu)勢(shì)而被認(rèn)為是光纖到戶的首選解決方案。目前，PON技術(shù)主要有APON(AsynchronousTransferModePassiveOpticalNetwork，ATM無源光網(wǎng)絡(luò))、EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GPON(Gigabit-CapablePassiveOpticalNetwork，G容量無源光網(wǎng)絡(luò))三種技術(shù)體制。在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于APON技術(shù)整體發(fā)展受阻，因此目前以EPON和GPON作為主流技術(shù)出現(xiàn)。

　　EPON采取了以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式展開無線光網(wǎng)絡(luò)布局，其結(jié)構(gòu)相對(duì)為相關(guān)技術(shù)人員熟悉，因此從應(yīng)用角度上看，更容易成為社會(huì)主流組網(wǎng)方式。其采用一對(duì)多點(diǎn)的無源傳輸方式，下行速率目前基本都可以達(dá)到10Gb/s，上行則以突發(fā)的以太網(wǎng)包方式發(fā)送數(shù)據(jù)流。從應(yīng)用角度看，EPON具有成本低、結(jié)構(gòu)熟悉且相對(duì)簡(jiǎn)單、延展性良好，服務(wù)范圍較大、帶寬分配靈活等特點(diǎn)。而GPON技術(shù)，作為ITU-T在A/BPON之后推出的最新的光接入技術(shù)，它在速率上相對(duì)于其他技術(shù)而言，有著良好的表現(xiàn)和前景，因此成為未來技術(shù)的主流選擇。GPON技術(shù)的主旨，在于支持速率在1Gb/s以上的傳輸速率，并且同時(shí)提供較好的網(wǎng)絡(luò)彈性，其業(yè)務(wù)特點(diǎn)包括支持全業(yè)務(wù)、覆蓋超過20km范圍、支持多種速率同時(shí)工作、提供OAM&P功能，并且確保數(shù)據(jù)安全，提供相應(yīng)的安全機(jī)制等。EPON與GPON相比，雖然二者都能夠以較高速率展開數(shù)據(jù)傳輸，但是EPON注重結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，GPON則更注重多業(yè)務(wù)和QoS保證，并且從傳輸速率發(fā)展遠(yuǎn)景上看，GPON可以支持更高速率傳輸，因此兩種技術(shù)相比，GPON在未來將會(huì)成為PON技術(shù)簇主流。但同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到，GPON技術(shù)相對(duì)而言發(fā)展起步較晚，技術(shù)相對(duì)不夠成熟，而以太網(wǎng)技術(shù)一直深入人心，因此就目前的情況看，EPON技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)仍然會(huì)繼續(xù)占據(jù)主流地位。

　　FTTH技術(shù)的發(fā)展

　　想要深入把握FTTH技術(shù)的未來發(fā)展方向，及時(shí)調(diào)整技術(shù)策略迎合市場(chǎng)需求，除了對(duì)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)展開深入分析以外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其發(fā)展歷史有所了解。FTTH技術(shù)首先于20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)在法國(guó)、加拿大以及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，而后于1995年前后在美國(guó)日本集中就BPON(BroadbandPassiveOpticalNetwork)展開研究和實(shí)驗(yàn)，一直到2000年以后，EPON和GPON技術(shù)的概念才得以正式提出并且迎來了標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代，同時(shí)隨著光纖成本的進(jìn)一步降低，FTTH才真正從實(shí)驗(yàn)室走出。

　　就FTTH在我國(guó)的發(fā)展歷程看，可以大概劃分為三個(gè)階段。首先，ITU-T于1998年正式發(fā)布G..983.1建議，開始了基于ATM技術(shù)的PON系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作；后于2001年將APON改名為BPON。隨后，ITU-T在2004年發(fā)布G.983.10，標(biāo)志著G..983BPON系列標(biāo)準(zhǔn)已全部完成。這一階段是對(duì)于APON和BPON技術(shù)充分嘗試的階段，但是由于成本問題以及技術(shù)成熟狀況的多個(gè)方面，此類嘗試最終僅限于實(shí)驗(yàn)室范圍，未能得到廣泛應(yīng)用。

　　其次則是對(duì)于FTTH技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及試點(diǎn)實(shí)施的起步階段。2003年，ITU-T批準(zhǔn)了GPON標(biāo)準(zhǔn)G.984.1和G..984.2；2004年則相繼批準(zhǔn)了G.984.3和G.984.4，形成了G.984.x系列標(biāo)準(zhǔn)。此后退出G.984.5和G.984.6，分別定義了增強(qiáng)帶寬和距離延伸的GPON。在我國(guó)，2002年863項(xiàng)目“基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成，2005年于武漢投入使用。童年，電信開始推動(dòng)EPON芯片級(jí)互通測(cè)試，2006年進(jìn)行EPON系統(tǒng)級(jí)互通測(cè)試;2007年;發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)V1.3并進(jìn)行設(shè)備測(cè)試。

　　最后則是我國(guó)FTTH技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)?；瘧?yīng)用功能階段。2005年，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)組織的傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)技術(shù)工作委員會(huì)第3次全會(huì)完成了多項(xiàng)FTTH相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和立項(xiàng)工作，并且起草了《寬帶光接入網(wǎng)及FTTH體系架構(gòu)和總體要求》標(biāo)準(zhǔn)。2006年，《接入網(wǎng)技術(shù)要求----基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)E–PON》和《接入網(wǎng)設(shè)備測(cè)試方法----基于以太網(wǎng)方式的無源光網(wǎng)絡(luò)EPON》相繼成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨后在電信的帶動(dòng)作用下，FTTH展開了聲勢(shì)浩大的應(yīng)用活動(dòng)。至此，FTTH技術(shù)完全走人中國(guó)市場(chǎng)環(huán)境。

　　結(jié)論

　　FTTH技術(shù)以及其相應(yīng)的技術(shù)簇，在將來必將會(huì)成為光傳輸?shù)闹鲗?dǎo)力量，而只有對(duì)其進(jìn)行深入的考證和了解，才能切實(shí)把握技術(shù)發(fā)展脈搏，找到未來發(fā)展方向。