龙建平--浅谈GPON在通信接入网建设中的应用（共5篇）

第一篇：龙建平--浅谈GPON在通信接入网建设中的应用

浅谈GPON在通信接入网建设中的应用

摘要：近年来，随着运营商对通信接入业务进行了不断的调整和优化，多样化、个性化和宽带化的业务模式更好地满足了用户日益增多的使用需求。GPON技术作为一项重要的科学技术推动了该产业的发展，为通信接入网的信息传输提供了技术上的保障，保证了网络数据安全稳定的传输与流通。本文就GPON在通信接入网建设中的应用问题对GPON系统含义、组成以及特点进行了概述，对GPON在FTTn中的应用模式进行了分析，并就GPON的组网方案进行了探讨。关键字：GPON；通信接入网；建设应用

作为一项逐渐成熟的通信技术，GPON技术在未来通信行业的发展中将会扮演着越来越重要的角色。通信接入网建设期间，有效引用GPON技术将成为一种趋势，也是必不可少的工作内容。本文就GPON在通信接入网建设中的应用问题主要介绍了以下几个方面的内容。

一、GPON系统含义、组成及特点概述

（一）含义：GPON即Gigabit-Capable PON的缩写，它是在PON（无源光网络）的基础上发展起来的一种技术。GPON基于国际ITU-TG.984.x标准，是当下最新的宽带无源光综合接入技术。它拥有着高效率、高带宽、用户接口丰富以及能大覆盖范围等较多的有点，能够全面地为用户提供安全、可靠、优质的数据、语音和视频三网的融合业务接入，给用户带来更丰富的业务体验。

（二）系统组成：GPON系统在组成上主要由光线路终端（以下简称OLT）、光网络单元（以下简称ONU）以及光分配网络（以下简称ODN）三个模块，光分配网络又由光纤线路和光分路器两部分组成。OLT的作用是为接入网提供城域网与网络侧之间的接口，通过GE/FE接口上联其他的业务网络，它一般放置在接入中心的节点处。ONU的作用是提供用户侧的接口，有效保证数据、语音和视频等业务流的接入，经ODN由GE光口上联至OLT，ONU一般安置在居民小区或者楼内机房。

（三）技术特点：（1）传输效率较高、带宽较高，能够满足运营商对未来宽带业务的接入需求。（2）采用单纤接入的方式，满足用户需求的前提下，有

效减少了在接入层馈线段的光纤资源。（3）支持的接入距离更长。针对FTTB开发的GPON系统，OLT到ONU在接入距离上可以达到60千米以上。（4）作为一种电信级的技术标准，对不同业务类型都能提供相对应的QoS保证，GPON规定了在接入网层面上完整的OAM功能和保护机制，光纤的自动倒换时间在50毫秒之内。（5）布置于室外的光分配网中，没有任何有源设备，且无源分光器和光纤的物理介质特性十分稳定，网络具有较高可靠性。（6）在接入网层面上拥有统一的接入平台，节约了运营商在故障处理和网络维护上的成本。

二、GPON在FTTn中的应用模式分析

结合应用实际，关于GPON在FTTn中的应用模式，笔者在此主要介绍两大方向：

（一）光纤到楼宇（以下简称FTTB）应用模式。它是宽带光接入网典型的应用形式之一，用光纤代替了传统的铜线电缆，ONU设置在传统的分线盒即分配点，简称DP。ONU下选用无线或金属线等介质接入到用户端，一个ONU可以支持的用户数量为10～100户。在FTTB通信网络中，因ONU布设到DP，使得ONU的数量较多，单个ONU能接入的用户数并不多，所以在运用光纤传输技术时，要选用能够节省光纤资源并可以支持较多ONU数量的传输技术。FTTB具体的应用模式可以分为FTTB+xDSL和FTTB+LAN两种。（1）FTTB+xDSL：这种模式具体的实现方式是将光纤端接点布置于楼道和楼层内，在DSLAM设备网络侧应用GPON上联口，在用户侧可以提供xDSL接口由双绞线进行入户。这种应用模式采用了较成熟的VDSL、ADSL2+等相关技术，充分利用现有的双绞线资源与线路投资。（2）FTTB+LAN：这种应用模式的具体实现方式也是将光纤端接点布置于楼道和楼层内，由ONU提供多个以太网接口并终结光信号。由于以太网五类线（以太网、ISDN、POTS、VDSL /VDSL2、ADSL / ADSL2+）在距离上的局限性，这种应用模式在实现上需要注意的是，ONU到最终用户的走线距离不能超过100米。

（二）光纤到家庭用户（以下简称FTTH）应用模式。光纤到家庭用户的应用模式是一种采用光纤传输媒质来连接家庭住宅及通信局端的接入形式，光纤的引入可以由家庭住宅单独享用。从物理网络构成的角度上讲，FTTH在ONU与OLT之间采用了全程光纤的接入方式，ONU光节点布置在用户的家庭中，可以将UNI接口直接连接到居民的家庭网络中。在ONU点供电问题上，FTTB网络结构可以采用UPS供电或者通过家庭220V直接供电。语音业务有效采用VoIP技术是未来网路发展到

方向，在实现方式上可以通过外置IAD或ONU本身内置功能来实现。（1）ONU与OLT侧都可以提供高速接入的数据接口，对于数据业务的接入，需要采用合适的QoS策略，依据业务的不同提供相应的QoS保证，为不同业务的需要提供较好的业务质量与带宽保证。（2）FTTH应用模式较适用于社区信息化场合。随着社区信息化建设的不断加快，其覆盖范围逐渐增大，当下大多数社区还是采用的ADSL接入技术，随着高清电视和IPTV等高带宽业务的引入，传统社区的接入网络将逐步被改造或重建。GPON光接入平台结合用户实际需求，立足于高带宽接入，根据普通小区、别墅小区和高档小区等消费承受能力的划分，可以提供分层次的FTTH支持。

三、GPON的组网方案探讨

（一）树形组网方式。采用树形拓扑的基本结构，可以实现点到多点配置，这种组网方式通过一系列级联的分配点不仅可以实现对信号的分路处理，传递给多个使用用户，还可以与上行信号进行结合以送给OLT。分配点的分路器一般选用1∶N型的，对于较重要的客户接入，可以选用2∶N分光来确保主干光纤的保护。

（二）星形组网方式。ONU与OLT之间按点到点进行配置时，每一个ONU可以直接通过一专用的光链路和OLT相连接，若中间没有光分路器，就形成了星形组网结构。这种配置没有因光分路引入的损耗，其传输距离要比点到多点配置大很多。但它对光纤的浪费较严重，较难体现出GPON在技术上的优势，应用相对较少。

（三）总线组网方式。总线组网方式也属于点到多点配置的结构，它的拓扑实际上是分配点和OLT的拓扑，分配点到ONU还是选用的星形结构。该结构采用了一系列串联的分配点，可以从总线上直接向ONU分配OLT发送的信号，还可以将ONU发送的信号插入总线然后送回到OLT。这种组网方式在监控系统中应用较多。结束语：GPON技术在通信接入网建设中的运用是一项革命性的创新，GPON不仅很好地满足了用户多样化的需求，还大大提高了网络运行的速率，为网络数据通信的安全性和稳定性提供了技术保障。GPON技术在通信接入网层面上的应用有效节约了运营商处理故障及网络维护成本，在现阶段能够解决绝大部分的FTTn业务需求。随着设备成本的降低，相信GPON技术在接入网中的应用会越来越广泛。参考文献：

[1]谢鹏,宋刚.GPON技术在本地传输网中的应用[J].科技信息.2007(28)[2]李路惠.有关CPON技术的特点及实际运用分析[J].IT时代周刊.2010(22)

[3]伍岳.全业务运营中的GPON技术应用分析[J].电信传输.2010（8）[4]孔繁昕,王圣达.EPON和GPON在中低压通信接入网中的应用对比分析[J].电力系统通信.2012（2）

第二篇：GPON技术在通信接入网中的应用研究

GPON技术在通信接入网中的应用研究

摘 要：随着信息技术的发展，人们对宽带的需求逐年提升，而传统的接入网技术因为其中本身较多，实现改革已成为必然。目前，以GPON接入网技术的应用最为常见，已成为同新入网技术标准，其有着速度快、频率高且覆盖面积广的优势，为整个通信事业发展提供了理想的技术依据。本文从GPON的概念和特点入手，深入阐述了它在通信接入网中的应用情况，以供同行参考。

关键词：网络；接入网技术；通信技术；GPON技术

近年来，随着科技的高速发展和互联网的普及，人们对互联网的依赖性越来越强烈，小到个人聊天、信息交流，大到企业业务商谈、合作等都已经涉及到网络信息，实现网络信息的优化发展已成为当今研究重点，是整个工作中不容忽视的内容。在这种时代背景下，人们对网络传输速度提出要求的同时，也对整个网络信息研究提出了新内容，其中最关键的一环就是网速。网速作为目前讨论最多的话题，网速的快慢已成为目前人们对网络的一印象，也是目前国内数亿网民共同追求的目标。在这种时代背景下，更快的额网速已经应运而生了，这也就是我们目前所说的GPON技术，它的广泛使用为网络技术发展做出了重大贡献。

一、GPON技术概述

自从上个世纪九十年代开始，ATMPON技术的出现为GPON技术的发展创造了条件，为FSAN组织的提出给予了新的标准，成为目前人们关心和研究的焦点。这种技术改进改变了传统的宽带连接方式，极大的提高了宽带通信传输速度，它必然成为未来广泛使用的新技术，为网络技术的发展做出了重大贡献。

1、GPON技术概念

GPON技术也就是目前我们常说的千兆无源光网，也就是网络供应商提供的10的9次方网速，这一技术的应用代表着2的30次方，也就是网络信息传输信号的高度。这种千兆网线网络速度到底有多快，根据业内工作人员研究发现，这种技术在2G电影的下载中，仅仅需要1分钟就可以了。这与传统的网络网速相比较速度非常快，且整个速度应用时间非常的充足。

2、GPON技术特点

GPON技术主要是将光纤技术、光纤分配技术、光纤网络技术三个部分共同组合，它是通过采用点到多点的拓扑结构将光纤接入到其中，从而引进GEM技术的现代化格式，这种技术的应用能有效的满足众多用户的新要求，对整个语音功能、使用功能和传输功能的普及提出了新的标准。目前，我们常见的GPON技术按照其应用特点主要可以分为：

首先，宽带频率高，传输速度快、传输距离长的优点。GPON技术的应用能使得网速达到1.244Gbit/s，下载速度能够达到2.448Gbit/s，一般来说传输距离一旦超过20km那么这种网速完全可以满足人们网络使用的任何要求，从而达到提高工作效率的目的。

其次、光纤接入，光纤接入的应用能够通过一根简单的光纤让用户的需求得到满足，不仅节约了网络企业的运用成本，而且提高了网络运行效率。

再次，QOS要保证全部业务的接入，通过GPON技术的应用能让ATM和GEM两者的优点达到交融，从而保证了网络通信技术的服务质量，他可以有效的能保证通话功能和多重视频以及高速发展的业务功能要求，这样将有利于GPON技术在社会生产中的利用，从而达到提高工作效益的目的。

二、GPON在通信接入网中的案例研究

目前的通信网络技术应用中存在着覆盖范围窄、宽带面积小且容易掉线等问题，不仅不适合大规模发展和应用，而且随着网络技术的快速发展，这种技术在应用上存在着许多问题。我们到底该以什么样的现代化技术来解决当前网络运营中存在的种种问题，这就需要我们对GPON技术的通信接入网应用进行研究，从而达到预计工作目的。

1某小区的GPON接入应用

1.1用户带宽需求设计

在该小区的互联网技术研究中，通过采用GPON技术有效的提高了网络速度，而且将这一技术的应用理念同实际结合了起来，从而达到共同提升的现代化阶段，为整个管理事业发展走出了应有贡献。

1.2OLT规划

OLT即千兆无源光网中的光缆终端设备，我们也可以将其称之为终端设备，但是这种设备一般都不会出现在家里，而是通过设备的大小来直接决定接入用户的多少，从而在实际的工作中组建科学的终端设备，选择合理的网络连接方式。

2小区GPON接入应用

2.1小区带宽及组网规划

对小区接入之前先要确定光纤主干的租用情况，目前城市中的通讯用光纤主要分为移动、联通、铁通、电信等。具体的接入可以根据对方的光纤带宽情况以及其目前拥有的总用户的带宽使用情况测算其空余带宽情况是否能够满足目标小区对带宽的需求。

2.2小区工程施工调查及路径规划

已接入小区的机房或小区某一中央位置的ONU到用户的组网方式选择原则是因用户情况而宜。对于部分精装修的用户，只能根据该用户已经接入的线路进行接入考量，比如该用户接入了电话线，那么就可以为其安装ADSL，如果该用户已经在精装修之前铺设了百兆或千兆网线，那么就可以为其安装PPPOE方式的LAN（局域网，即目前供应商们号称光纤的用户端接入方式）。

3无网络覆盖的GPON接入应用

对于机场、车站、宾馆、酒店等大型服务性场所只需接入一至数个ONU即可，然后根据用户集中的方式选择一或几个大功率WiFi覆盖基站即可完成对整个区域的覆盖。对于直排式楼房，即每个房间的窗子均朝向一个方向的，可以选择在ONU后面接一个室外微波天线式大功率无线WiFi发射装置通过窗口对整个建筑物进行WiFi覆盖。

3.1小区组网规划

对小区的组网规划首要问题在于合理选择光纤主干线路。应该选择从供应商到目标小区最近的光纤主干线路。当然租用价格也是考量的因素之一。

3.2接入方案

3.2.1终端设备AP施工方案

首先根据小区内楼房分布确定AP的数量，比如小区有10栋楼房，其中有三栋距离较近，可以考虑共用一个大功率AP，这三栋如果与其他楼房较远，可以考虑进行AP中继。另外，单独的距离较远的楼房使用一个AP。由于AP具有良好的扩展性和中继性，因此，对于分散区域的用户而言非常适合采用这种接入方式。

3.2.2跨接多级放大器施工方案

由于GPON从网络供应商到目标小区的距离较远，因此必须使用放大器。在分支分配网络中如果需要放大的级数超过1级，有时甚至需要3-4级，这种情况下网络中两两相连的放大器之间都要选用回传通道短路的双向放大器。

4结束语

由于目前GPON的极高昂费用，使用GPON最多的还只能是各大电信运营商以及某些超大型企事业单位。GPON的下载速率可达每秒2.488GB，上传速率可达每秒1.244GB（注：1GB=1000MB），这样的“飞速”在目前仍处于个位数（一般是2MB-10MB即通常所说的2兆到10兆，GPON的速度可是2000兆）的互联网接入阶段，对普通用户而言，GPON、“光猫”至少5年（可能更长，10年或者20年）之内都将是遥不可及的梦想而已。虽然是那么的遥不可及，但是有梦想就会有希望。或许就在下一个十年吧，“家有光猫”的时代应该不远了。

参考文献

[1]孙刚.基于GPON技术及应用模式探讨[J].北京：中国新技术新产品，2011（18）.[2]王勇.GPON的应用探究[J].通信与信息技术，2010（4）.[3]刁娜.GPON技术在小区接入中的应用分析[J].科技传播，2011（11）.

第三篇：通信网络结构在煤炭企业信息化建设中的应用

通信网络结构在煤炭企业信息化建设中的应用

摘要：矿区通信网络结构是煤炭企业信息化建设的重要基础。本文在阐述通信网基本网络形状的基础上，结合煤炭矿区的特殊性及淮南矿区企业通信专网成功建设案例，分析矿区通信网络结构的设计思路、规划方案，实现矿区信息化网络的本质安全。

关键词：通信专网；网络结构；主干网络；子干网络；环形网

中图分类号：TN915.85 文献标志码：A概述

近年来，随着煤炭工业现代化的建设。矿区信息化建设也在快速发展，信息技术在煤矿安全生产、调度监控、自动控制、管理和数据服务等方面发挥着日益重要的作用。矿区通信已迈入高速率、大容量、综合化时代，矿区通信网络和通信技术正在不断地更新和升级。矿区通信网络是矿区企业信息化建设的基础和关键要素，适中的规模和优化的网络结构可以使信息技术在矿区发挥最佳效用。由于矿区煤炭资源的自然分布特性和产业的关联性，集团级企业辖属单位在地域上形成点多面广、战线长的特点，局矿间距甚至达到上百公里，各单位所处的地理环境也存在较大的差异性。矿区通信网络结构需适应矿区企业自身的特殊性。本文结合网络的基本形状和矿区的特殊性分析矿区通信网络结构的设计思路、规划方案。2 网络基本形状及其比较

(1)环形网 环形网在企业专网建设中是比较常见的组网方案，基本的组网形式为：集团公司企业所属生产矿、地面单位的信息系统(以下统称为节点)通过传输媒介(如光缆、电缆、微波等)串联起来。且两两首尾相连。构成闭合环。

环形网内每一个节点可以在环内通过两个方向实现数据的发送和接收。环形网具有自愈保护能力和抗灾害性。生存能力很强，适应矿区复杂的地理环境。

(2)线形网

线形网的基本形式为：把涉及通信的每个节点串联起来，使首尾两个节点开放，便组成了线形网。线形网结构简单。是一种较为经济的网络结构。这种结构无法应付节点和链路失效问题，生存性较差。

(3)星形网

星形网的基本形式为：把涉及通信网中的一个特殊的枢纽节点与其余所有节点相连，而其余所有节点之间互相不能直接相连时，就形成了星形拓扑，又称枢纽形拓扑。在这种拓扑结构中，除枢纽节点之外的任意两节点间的连接都是通过枢纽节点进行的，这种结构对枢纽节点依靠性过大，存在枢纽点的潜在瓶颈问题和失效问题。

(4)树形网

树形网的基本形式为：将点到点拓扑单元的末端节点连接到几个特殊节点时就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合。这种拓扑结构适合于广播式业务。但存在瓶颈问题。

(5)网孔形网

网孔形网的基本形式为：把涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形网，如果所有节点都直接互连，则组成理想网孔形网。网孔形结构不受节点瓶颈问题和失效的影响。两节点间有多种路由可选，可靠性很高，但结构复杂、成本较高，适用于业务量很大的地点。以上阐述了通信网中的几个基本网络形式，这些网络的拓扑结构各有特点，在实际中都有不同程度的应用。在规划建设矿区通信专网时，对网络结构的选择应结合矿区自身的特殊性，形成特色的组网思路和原则。实现网络的优化和高效。网络结构选择思路和原则

(1)高生存型。矿区通信专网是矿区企业生产、管理、服务等方面的信息化手段，要求专网具有较高的安全性、可靠性和抗灾难性。建网初期网络设计时对网络物理拓扑结构的选择十分关键。确定的网络结构能够保证网络受到灾难时，网中承载的信息业务不受影响。或在最短的时间内恢复正常。

(2)经济性。复杂的网络结构给企业带来较大的投资和运营维护成本，增加建设和维护的难度，形成一定的资源浪费。简单的网络结构不能满足企业信息化需要，可靠性较差。适中和优化的网络结构，使企业通信专网在建设和运营时具有较佳的经济性和可靠性。

(3)可发展性。企业的规模和科技水平在不断发展，新业务、新技术的不断投入、引进和使用，企业对信息技术的要求也在不断地提高。另一方面，信息技术本身也在迅速发展，促进和要求信息网络结构适时改进与升级。企业专网建成后，应为企业长期使用。企业在规划设计专网时，网络结构、规模、带宽等方面需为企业和信息技术未来的发展保留一定的冗余度。

(4)网络配置实现容易。优化选择的网络结构，应使网络内运行的信息系统、通信设备及节点间传输媒介的配置实现起来较为容易。

(5)适应现有网络。企业在发展过程中已经建立和使用了一定规模和技术层次的通信网络，原有网络中的部分设施需要在新建网络中继续存留，新建网络的组网方案和技术规范具有兼容原有网络保留部分的功能。

(6)适应矿区环境。矿区企业专网是在矿区企业所处的地区范围内建设的，企业辖属的单位分布的地理环境各有特点，差异性也较大。网络建设的难易度存在差距，对专网的组网方案影响较大。在建网初期，清晰和掌握企业内涉及通信的所有单位的地理分布和地形环境，并绘制这些单位地理位置分布拓扑图，标注地形环境，作为专网网络结构方案选择的重要依据。网络结构规期设计方案

不同地区的矿区企业，在企业规模、经济条件、信息化设施及所处地域的环境等方面存在差异性，规划建设矿区企业通信专网时，依据各自企业自身的特点设计和选择网络结构方案和网络模型。一个矿区企业专网的整体网络结构呈现出复杂性、多样性，但它们都是由几种基本形式的网络结构组成的。

(1)淮南矿区专网网络结构实例分析

该网络结构是在对矿区原有通信网络、地理环境等方面经过广泛调研、方案选择、分析论证后设计的。网络建成投入使用以来。虽经历了几次较大的自然和突发性灾害(强对流天气、恶性交通、采煤塌陷区沉降等)，但网络承载的信息业务没有中断，仍然安全运行。实践表明，此网络结构可靠性高，抗灾难性强。淮南矿区通信专网网络结构的主要特点：设置主环网、子环网，主环携带子环构成综合性网络，网络的基本形式为环形网，以光缆为主要传输媒介。

(2)规划矿区总体网络结构

从全局的角度规划矿区通信总体网络结构，一般包括矿区通信主干网络、子干网络、矿井或其它下属单位通信网络。

①矿区通信主干网络，是从全矿区内选择一些具有代表性和特殊性的单位作为通信节点，并将这些节点通过传输媒介组织起来形成的网络。主干网络可通过网络中的通信节点汇接和管理子干网络、矿井或其它从属单位的网络，覆盖整个矿区通信。主干网络设置数量根据矿区企业规模、组网条件来设定，一般1～2个即可。

②矿区通信子干网络，是矿区内局部干线网络，它是在一定的区域内分布相对集中或业务相近的单位通过传输媒介组织起来的网络。子干网络中的节点具有汇接矿井等单位内部网

络功能，子干网络接入主干网络。子干网络数量的配置由矿区企业从属单位所处的地理位置、业务种类等方面的实际情况来定。

③矿井或其它从属单位通信网络，是矿区通信终端网络。它包括生产调度、安全监控、行政通信、计算机网络、视频会议、自动控制、有线电视等系统。

(3)确定网络结构的形状

①环形网具有高生存性，抗灾能力强，矿区主干网络、子干网络尽可能地使用环形网方案组建。

②终端网络结构形状的配置比较灵活，方式较多，随单位内部具体情况而定。但为了安全起见，需采用多通道方式实现信息的传输。

(4)网络的组建和管理

①矿区主干网络实现全程全网集中管理，子干网络、终端网络可实行分级管理。

②子干网络汇接入主干网络，主干网络和子干网络均可以汇接终端网络。为了组网需要，主干网络之间、子干网络之间、子干网络与主干网络之间可实现相交、相连、相切。③新建网络结构具有可发展性，为企业网络未来的扩容、更新和升级做好基础。同时，也具有兼容性，能够实现企业原有网络的接入或与其它类型网络的互连。

④网络节点之间的传输媒介以光缆为主，对条件受限的个别地点，采用微波或其它无线信道作为传输媒介。结束语

矿区通信技术经过了多次的发展历程，每一次的技术变革都带来了通信网络结构及其规模的升级。为适应技术进步和企业发展的需要，矿区企业网络结构从传统的、简单的点对点式的通信模式发展成现代的综合性、多样化的网络结构。网络中承载的业务由音频、电报信号发展为可同时适时传送的图像、声音、文字等数字信号。现在，矿区企业的网络结构不仅具有开放式的外网互联功能，还具备适应企业自身需求的安全监控、生产调度、自动控制、视频会议、自动办公、业务管理等功能。矿区企业的网络结构有其自身的特殊性，对其规划、建设和管理应按照企业安全生产、经营管理的需求和自身的特点进行。

参考文献

[1]李旭，数据通信技术教程[M]，北京：机械工业出版社，2001

[2]张公忠，现代网络技术教程[M]，北京：电子工业出版社，2000

[3]吴秋峰自动化系统计算机网络[J]，北京：机械工业出版社，2001

[4]梁生耀，彭秦军，网络规划与优化初探，通信世界,2001，(11)：24—27

第四篇：光纤通信技术在宽带接入网中的应用

光纤通信技术在宽带接入网中的应用

摘要：随着科学技术的日益发展，人与人之间的通信也越来越频繁，对速度，容量的要求也越来越高，传统的电缆通信已经慢慢满足不了人们的需求。在这种需求下，光纤通信技术在原有的传统通信技术中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。本文首先解释了光纤通信的定义，以及它的特点和发展情况。重点论述了宽带接入的基本定义、常见的宽带接入方式及特点、宽带接入的发展及应用情况，最后以配合实例的方式介绍了光纤接入技术在宽待接入网中的应用。

关键词：光纤通信；宽带接入技术；宽带接入网。光纤通信技术的基本概念

所谓光纤通信技术，即以光纤为主要传播媒介，通过光学纤维传输信息的通信技术。自1970年美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信时代到来。与传统的电缆通信不同，它有许多电缆通信所不具备的优点。1.1光纤通信的优点

1.1.1频带极宽，通信容量大。

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

1.1.2损耗低，中继距离长。

目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。1.1.3抗电磁干扰能力强。

光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

1.1.4无串音干扰，保密性好。

在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于以上优点，光纤刚一发明，就备受业内人士青睐，发展非常迅速，光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速

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度在过去的10年中，大概提高了100倍。如今，光纤通信技术除了应用于国家军事事业，科研的发展，电力设备的监控与传输等，更加走进了千家万户，如FTTB（光纤到楼）技术，为我们的生活、生产带来了高效，便捷的服务。宽带接入技术的基本概念

要了解什么是宽带接入技术，就必须先知道何为宽带。对于宽带，其实并没有很严格的定义，一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps为分界，将 56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。而宽带接入技术就是通过各种技术手段，在节省材料，尽可能大的降低损耗，做到现有资源的最大利用率为前提的一种技术。就目前来说，宽带接入主要有以下几种技术: 2.1 ADSL

ADSL是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop(非对称数字用户环路)的英文缩写，ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线，为用户提供上下行非对称的传输速率（带宽）。非对称主要体现在上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mdps)的非对称性上。上行(从用户到网络)为低速的传输，可达640Kbps；下行(从网络到用户)为高速传输，可达8Mbps。它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展，逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。通过网络电视的机顶盒，可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。2.2 DSL

DSL(Digital Subscriber Line数字用户环路)技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。2.3 VDSL

VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop)是高速数字用户环路，简单地说，VDSL就是ADSL的快速版本。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps，甚至更高。2.4光纤接入网

光纤接入网(OAN)是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线，短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。

2.5 FTTX+LAN接入方式

这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区(大楼)中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。2.6 ISDN

ISDN综合业务数字网是数字传输和数字交换综合而成的数字电话网，英文缩写为ISDN。它能实现用户端的数字信号进网，并且能提供端到端的数字连接，从而可以用

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同一个网络承载各种话音和非话音业务。ISDN基本速率接口包括两个能独立工作的64Kb的B信道和一个16Kb的D信道，选择ISDN 2B+D端口一个B信道上网，速度可达64Kb/s，比一般电话拨号方式快2.2倍(若Modem的传输速率为28.8Kb/s)。若两个B信道通过软件结合在一起使用时，通信速率则可达到128Kb/s。

在未来，以电缆为传播媒介的接入方式必定会被社会淘汰，渐渐淡出我们的视线，而光纤接入技术，以其宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点，终将取而代之，特别是其中的FTTX+LAN接入方式，具有带宽大，资源利用率高等特点，无疑是其中的一个主力军。光纤通信技术在宽带接入网中的应用

虽然光纤通信具有很多优点，但是要想充分发挥光纤接入技术的优势，网络的设计，资源的分配和施工工程过程中的注意事项也是很重要的。

下面就以某楼层为例，来说明光纤接入技术的优点以及设计，施工的具体细节。3.1网络拓扑结构

小区内有5个单元，每个单元有17户住户，主要网络架构以下图为例：根据用户需求，该楼层采用FTTB+LAN的接入技术。

因为该楼层有5 个单元，每个单元有17户住户，所以设计一共安装10个ONU，每个单元2个，所以接入网机房里采用1：16光分路器。再用五类线从ONU中接出来，分到每个用户家中。

局端到楼层接入网机房为一根12芯光缆，从接入网机房到各个单元之间为一个6芯光缆。就楼层目前的需求来说，1：16的光分一共只要跳5芯就够了，也就是说，每个单元的6芯光缆只用了一芯。3.2设计方案优点

该方案用尽可能少的资源解决了整个楼层每个用户的需求，为了节省光缆资源，为以后楼层的扩容需要，所以采用了光分路器。这种为楼层，小区设计的方案叫EPON系统，EPON系统具备良好的可扩展性，只要针对小区当前网络规划的情况，增加分光器

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/板卡等设备，可方便快捷的实现对网络的扩展，且不会对现有业务造成任何影响。例如，针对本方案，可以对该楼层部分高端客户提供FTTH(光纤到户)接入以及迅速接入周边客户(只需要部署光分路器到该用户之间的光纤即可)。3.3施工中的注意事项

虽然光纤有很高的传输速率，但是如果因为在施工中不注意施工事项，也会造成光纤的损耗过大，从而大大削弱光纤本来的传输功能。所以，为了降低这种失误，应遵守以下原则：

3.3.1一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤

对于同一批次的光纤，其模场直径基本相同,光纤在某点断开后,两端间的模场直径可视为一致，因而在此断开点熔接可使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。所以要求光缆生产厂家用同一批次的裸纤，按要求的光缆长度连续生产，在每盘上顺序编号并分清A,B端不得跳号。敷设光缆时须按编号沿确定的路由顺序布放，并保证前盘光缆的B端要和后一盘光缆的A端相连，从而保证接续时能在断开点熔接,并使熔接损耗值达到最小。

3.3.2光缆架设按要求进行

在光缆敷设施工中，严禁光缆打小圈及折，扭曲3km的光缆必须80人以上施工，4km必须100人以上施工，并配备6～8部对讲机；另外“前走后跟,光缆上肩”的放缆方法,能够有效地防止打背扣的发生。牵引力不超过光缆允许的80%，瞬间最大牵引力不超过100%，牵引力应加在光缆的加强件上。敷放光缆应严，格按光缆施工要求，从而最低限度地降低光缆施工中光纤受损伤的几率，避免光纤芯受损伤导致的熔接损耗增大。

3.3.3挑选经验丰富训练有素的光纤接续人员进行接续

现在熔接大多是熔接机自动熔接，但接续人员的水平直接影响接续损耗的大小。接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程图进行接续，并且熔接过程中应一边熔接一边用OTDR测试熔接点的接续损耗。不符合要求的应重新熔接，对熔接损耗值较大的点，反复熔接次数以3～4次为次为宜，多根光纤熔接损耗都较大时，可剪除一段光缆重新开缆熔接.。

3.3.4接续光缆应在整洁的环境中进行

严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。

3.3.5选用精度高的光纤端面切割器来制备光纤端面

光纤端面的好坏直接影响到熔接损耗大小，切割的光纤应为平整的镜面，无毛刺，无缺损。光纤端面的轴线倾角应小于1度，高精度的光纤端面切割器不但提高光纤切割的成功率，也可以提高光纤端面的质量。这对OTDR测试不着的熔接点(即OTDR测试盲点)和光纤维护及抢修尤为重要。3.3.6熔接机的正确使用

熔接机的功能就是把两根光纤熔接到一起，所以正确使用熔接机也是降低光纤接续损耗的重要措施。根据光纤类型正确合理地设置熔接参数，预放电电流，时间及主放电电流，主放电时间等，并且在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘，特别是夹具,各镜面和v型槽内的粉尘和光纤碎末的去除。每次使用前应使熔接机在熔接环境中放置至少十五分钟，特别是在放置与使用环境差别较大的地方(如冬天的室内与室外)，根据当时的气压,温度,湿度等环境情况，重新设置熔接机的放电电压及放电位置，以及使v型槽驱动器复位等调整。

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4结束语

由于光纤通信的一系列优点，电缆通信的运用正慢慢得从我们的视线中消失。国家也制定了“光进铜退”的发展目标。在不久的将来，光纤通信必定取代电缆通信，为我们的生活，科技的发展，国家的军事事业带来便利又稳定的通信基础，光通信技术也必定会越来越先进。

参考文献：

[1] 杜庆波.曾庆珠等.光纤通信技术与设备.西安电子科技大学出版社.2008.2 [2] 柳春锋.光纤通信技术.北京理工大学出版社.2007.6 [3] 杨威.宽带接入技术与实践.人民邮电出版社.2008.5 [4] 李宏荣.王迎红.太原市某小区光纤接入网设计方案.山西煤炭管理干部学院学报.2008.2 [5] 金鑫.陈兴刚.宽带接入网技术的发展及应用.黑龙江科技信经息2008（23）[6] 阎德升.EPON-新一代宽带光接入技术与应用.西安出版社.2008.3

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第五篇：图论在道路建设中的应用

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图论在道路建设中的应用

作者：张可波 郑大斌

来源：《科技创新导报》2012年第03期

摘要：在修建道路的过程中，如何既保证各地之间运输的需求又节约资源。这就是我们需要解决的问题。本文从当前我国经济已经进入到了一个以资源节约．提高效率为主的时代的前提出发。利用图论中的相关理论。较好地解决了道路网的量优化修建问题．井对这一类问题的解决提供一种新的思路。

关键词；道路建设 最优化

最小生成树Dijkstra算法 Greedy算法