光纖寬帶

光纖接入是直接接入網中傳輸媒介為光纖的接入網。光纖接入網從技術上可分為兩大類：有源光網絡（AON，Active Optical Network）和無源光網絡（PON，Passive Optical Network）。有源光網絡又可分為基於SDH的AON和基於PDH的AON；無源光網絡可分為窄帶PON和寬帶PON。 ^[2] 

由於光纖接入網使用的傳輸媒介是光纖，因此根據光纖深入用户羣的程度，可將光纖接入網分為FTTC（光纖到路邊）、FTTZ（光纖到小區）、 FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）和FTTH（光纖到户），它們統稱為FTTx。FTTx不是具體的接入技術，而是光纖在接入網中的推進程度或使用策略。 ^[2] 

（1）頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜的帶寬大很多。 ^[3] 

（2）體積小，重量輕。同時有利於施工和運輸。 ^[3] 

（3）損耗低，中繼距離長。商品石英光纖損耗可低於0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低。 ^[3] 

（4）抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英製成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。 ^[3] 

（5）無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。 ^[3] 

（6）節約有色金屬。一般通信電纜要耗用大量的銅、鉛或鋁等有色金屬。光纖本身是非金屬，光纖通信的發展將為國家節約大量有色金屬。 ^[3] 

（7）擴容便捷。一條帶寬為2Mbps的標準光纖專線很容易就可以升級到4M、10M、20M，最大可達100Mbps，其間無需更換任何設備。 ^[3] 

光纖成為網絡化時代非常重要的信息交流媒介，較為常見的光纖波長一般為1310納米、1490納米以及1550納米，本文以及1550納米微粒，FTTH寬帶系統中光模塊為20千米，光纖為單纖模式，上行1310納米，下行1490納米。另外，光源器件是光纖傳播系統中的重要部分，接入網的應用較為普遍，一般分為光分路器以及光連接器。

1、光分路器 ^[4] 

在光纖寬帶的整個系統中，光分路器是將輸入光功率進行有效分配，從而藉助不同的幹路進行有效輸出。在實際應用過程中，會產生插入損耗以及附加損耗。前者是每一路輸出和輸入之間的dB差值，後者是所有光纖寬帶中的輸出端口光功率總和以及輸入光功率之間損失的dB數額。 ^[4] 

2、光連接器

一般而言，光纖連接器會按照其結構產生不同的形式，主要包括FC、ST、LC等等，而若是按照連接器插針端面的形式進行集中分類，主要分為PC、APC以及UPC等。值得一提的是，其中APC的插針斷面為8°，一定程度上抑制廣播電視訊號在傳輸工作開始過程中出現相應的損耗。 ^[4] 

根據光纖到用户的距離來分類，可分成光纖到交換箱（Fiber To The Cabinet：FTTCab）、光纖到路邊（Fiber To The Curb：FTTC）、光纖到大樓（Fiber To The Building：FTTB）及光纖到户（Fiber To The Home：FTTH）等4種服務形態，上述服務可統稱FTTx。 ^[5] 

1、FTTC

FTTC為最主要的服務形式，主要是為住宅區的用户作服務，將光網絡單元設備放置於路邊機箱，利用光網絡單元出來的同軸電纜傳送CATV信號或雙絞線傳送電話及上網服務。 ^[5] 

2、FTTB

FTTB依服務對象區分有兩種，一種是公寓大廈的用户服務，另一種是商業大樓的公司服務，兩種皆將網絡單元設置在大樓的地下室配線箱處，只是公寓大廈的光網絡單元是FTTC的延伸，而商業大樓是為了中大型企業單位，必須提高傳輸的速率，以提供高速的數據、電子商務、視頻會議等寬帶服務。 ^[5] 

3、FTTH

至於FTTH，ITU認為從光纖端頭的光電轉換器到用户桌面不超過100米的情況才是FTTH。FTTH將光纖的距離延伸到終端用户家裏，使得家庭內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，將使得寬帶與移動結合，則可以達到未來寬帶數字家庭的遠景，荊州海事局各個海事處與執法站點已全面實現此種接入方式。 ^[5] 

4、FTTP

FTTP（Fiber To The Premise，光纖到用户所在地），FTTP將光纜一直擴展到家庭或企業。由於光纖可提供比最後一公里使用的雙絞線或同軸電纜更多的帶寬，因此運營商利用它來提供語音、視頻和數據服務。FTTP具有25M到50Mbps或更高的速度，相比之下，其他類型的寬帶服務的最大速度約為5M到6Mbps，此外FTTP還支持全對稱服務。 ^[5] 

5、FTTZ

FTTZ（Fiber To The Zone），是指光纖到小區。FTTx技術主要用於接入網絡光纖化，範圍從區域電信機房的局端設備到用户終端設備。 ^[5] 

在光纖寬帶安裝項目中，要針對實際情況進行標準化安裝操作，提高操作流程的穩定性和有序性。 ^[4] 

1、製作雙絞線，也稱為網線

是光纖寬帶安裝中的接入網元件，施工人員不僅僅要掌握熟練的操作步驟，也要對平行線和交叉線進行統籌分析，按照橙白色線、橙色線、綠白色線、藍色線、藍白色線、綠色線、棕白色線以及棕色線的順序進行插入操作，將各色線頭插入到水晶頭的最底部，壓入RJ45水晶頭內。之所以要按照這樣的順序進行處理，能有效減少電磁波之間的干擾，在雙絞線安裝完畢後，要將其兩頭插入到雙絞線檢測儀上進行連通測試。值得一提的是，若是沒有攜帶測試儀，則可以利用網線兩端的設備網口利用ping命令對其連通性和丟包現象展開深度的解構。 ^[4] 

2、光纖網絡終端安裝

光纖網絡終端也被稱為光貓，是FTTH網絡中重要的終端設備，需要配合OLT完善光纖信號傳遞。一般而言，光貓的型號多樣，其LAN口能對不同業務線路進行接通。若是用户在實際生活中不僅僅開通了光纖網絡，也安裝了互動電視業務，則需要保證POWER、PON、LAN1、LAN2指示燈都是常亮狀態。例如，光纖鏈路熔接正常後，將光纖SC/PC接頭直接和光貓相連，在接入電源後，LAN1口和電腦主機網口都是和光纖網絡終端連接的結構。光貓指示燈POWER和LAN1均呈現綠色，PON閃爍是正常現象，而LOS是出現紅色，則代表光功率接收不正常，需要對其光鏈路進行檢查。然後就是要對電腦中的光纖連接進行處理，在一些安裝操作完畢後，安裝人員要打開瀏覽器，並在網站對話框的地址欄中輸入192.168.100.1，單擊回車鍵，即可進入光貓配置界面，用户可以進行相關參數和密碼的配置。 ^[4] 

光纖寬帶業務技術是指光波作為信息載體的傳輸，是信息傳遞的媒介，是信息的點對點傳遞。光纖寬帶業務技術的誕生和發展是信息寬帶業務發展史上的最後一次重大變革。光纖寬帶業務技術從理論到工程技術已經在工程領域得到了應用。光纖寬帶業務技術分為五個階段，大約850納米帶多模式光波，1310納米多模光纖，1310納米單模光纖，再到1550納米單模光纖，最後是光纖寬帶業務技術的長距離傳輸。 ^[6] 

帶寬非常寬，寬帶業務容量很大。光纖具有比銅線或電纜更大的傳輸帶寬，光纖寬帶業務系統是光源、調製方式和光纖色散特性的調製特性。對於單波長光纖寬帶業務系統，由於終端設備的電子瓶頸效應，光纖帶寬的優點無法得到。損耗低，長途。商品石英的光纖損耗可以低於0~20dB/km，比任何其他傳輸介質都要低。如果在未來使用非石英系統，則理論分析損失會更低。 ^[6] 

強烈抵抗電磁干擾。光纖材料由石英絕緣體材料製成，不易腐蝕，絕緣良好。與之相關的一個重要特點是光波導免疫電磁干擾，不受雷電干擾的性質，電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為影響排放的電磁干擾，也可能使用的高壓輸電線路平行安裝或和電力導線組合構成複合光纜。無串擾，保密。在波的傳播過程中，光波在光纖傳輸中，因為光信號是限制在光波導結構，和任何泄漏的輻射吸收周圍的纖維的不透明包裝，即使在一個角落裏，光線泄漏也很弱。 ^[6] 

在光傳輸系統中，必須採用多通道系統來提高光纖帶寬的利用率。常見的複用方法包括TDM，WDM，FDM，SDM，和代碼分割多路複用（CDM）。在當前光寬帶業務領域，WDM技術相對成熟，可以提高傳輸容量百倍。光纖接入技術，隨着業務量的增加，業務種類更加豐富。用户不僅需要語音業務，還需要高速數據、高保真音樂、交互式視頻等多媒體服務。這些業務不僅需要有寬帶主幹傳輸網絡，而且用户段也是關鍵。 ^[6] 

隨着人們對網速技術的要求越來越高，光纖寬帶接入網技術受到了人們普遍的認可。該技術是通過光纖作為主要傳輸媒質，利用遠程終端和各寬帶用户支架進行數字傳輸，來實現網絡信息的目標性的進行傳輸功能。光纖寬帶接入網技術是網絡有線技術的重要部分，通過將業務節點接口與用户的網絡接口進行連接完成接入網，方便了數據的管理並提升了數據的傳輸速度。光纖接入網技術包含了局端設備與光纖終端、遠端設備和光網單元兩部分，通過傳輸設備相互連接。接入設備具有強大的功能，可以實現自身的網絡構建、遠程監控和業務維護等功能，形成了完善的網絡維護和管理的光傳輸系統。 ^[7] 

（1）有源光纖接入網技術

該技術又分為基於SDH的AON和基於PDH的AON，其主要是通過SDH或者PDH等光傳輸系統來實現數據傳輸的。其中，從網絡結構上進行劃分，可以分為有源光纖單芯網和有源光纖雙芯網，各有特點。有源光纖單芯網是以星型耦合器作為中央節點，實現對數據的管理、控制和交換功能。這種網絡結構下，網絡中心將信號傳輸到網絡單元，再通過同軸電纜傳輸到終端用户。此種結構仍需要依靠光纜的傳輸，建設成本相對較高。但是數據傳輸具有很好的保密性，同時便於網絡升級和業務改變。有源光纖雙芯網採用的是目標性的傳輸方式來進行數據傳輸，終端用户進行節點的對應終接，同時在遠端節點上應用複用器進行復接，從而實現高速管線線路傳輸重點的點對點傳輸。有源光纖雙芯網採用的是用户間的光源、檢測器的共享，建設成本有所降低，同時傳輸也較為靈活。但是這種形式不利於新業務的接入和網絡的維護，還存在着一些不可克服的弊端。 ^[8] 

（2）無源光纖接入網技術（Passive Optical Network，PON）

它應用了光波分複用器、光分路器以和光纖放大器，可以分為無源光纖雙芯網和無源光纖多芯網。無源光纖雙芯網是是在用户線上經過光分配器，實現點對多點之間的傳輸，光分配器越多，其網絡性能也就越好。而無源光纖多芯網則要在用户線上多個位置經過無源光分配器實現點對多點傳輸，這種結構使用的無源光分配器隨着網絡規模和網絡結構的增多而增多。無源光纖接入網技術是一種純介質網絡，實現了多用户對光纖設備、線路的共享，節約了建設和維護成本，抗干擾能力強，使用效果較好，能夠很好的滿足數據傳輸的功能。同時，此種形式下便於網絡業務的升級和擴展，對於普及光纖的使用具有極大的便利，是網絡信息部門期待的技術。 ^[8] 

（3）全光接入網技術

全光網絡指的是網絡傳輸和交換過程全部通過光纖實現，其主要由光節點、光鏈路、光網絡管理單元等組成，這種網絡技術的優勢在於取消了電節點，全部應用光節點，並且將光節點互相聯通，形成了整個網絡。這種方法減少了電信號到光信號的轉變，提高了數據的傳輸效率，突破了數據傳輸中的束縛，提升了網絡傳輸的流暢性，增加了網絡數據的傳輸量。全光網絡已經成為了網絡發展的方向，為繼續向網絡大容量的目標發展提供了可能性。 ^[8] 

光纖寬帶接入網技術與傳統電纜接入網技術相比，主要有以下優勢：第一，抗干擾能力強。傳統的電纜技術採用的是電纜傳輸，電纜受損後，影響範圍大，網絡中斷影響了人們網絡需求。而光纖寬帶不受地形的影響，抗干擾能力更強。第二，傳輸效率高。光纖寬帶接入網技術採用數字化傳輸技術，傳輸的速度快，容量大，傳輸質量高，信息的安全性高。第三，成本低。光纖寬帶接入網技術分佈靈活，不受地形的影響，土地的佔用率低，工程的施工成本相對較低，大大降低了網絡接入的成本。第四，頻帶極寬，通信容量大。光纖比銅線或電纜的帶寬大很多。第五，擴容便捷。一條帶寬為 2Mbps 的標準光纖專線很容易就可以升級到 4M、10M、20M，最大可達 1000Mbps ^[8]  。這些優勢特點大大提升了人們的上網體驗，更好的為人們的工作和生活服務，推進了基於網絡的新技術的發展，對經濟的快速發展提供了巨大的支持。 ^[7] 

與其他接入網技術相比,光纖接入網存在一定的劣勢： ^[9] 

最大的問題是成本還比較高。尤其是光節點離用户越近，每個用户分攤的接入設備成本就越高。另外，與無線接入網相比，光纖接入網還需要管道資源，這也是很多運營商看好光纖接入技術，但又不得不選擇無線接入技術的原因。影響光纖接入網發展的主要原因不是技術，而是成本。但是採用光纖接入網是光纖通信發展的必然趨勢，儘管各國發展光纖接入網的步驟各不相同，但光纖到户是公認的接入網的發展目標。 ^[9] 

常見的設備主要包括切割刀、熔接機紅光源筆、光功率計等，均發揮自身應用的價值。正是基於此，技術人員在日常維護中要結合實際管理需求進行常規化設備維護，從根本上保證各個安裝設備以及工具的維護效果。 ^[4] 

（1）切割刀的日常維修。切割刀是一件非常精密的儀器，任何撞擊都會引起性能的損耗，需要各個部門着重注意。正是基於此，在日常維護工作中，要從多角度進行日常導出以及刀刃口調整。在使用後要進行全面沖洗，以避免切割端面受到影響，一般是使用蘸有無水酒精的設備進行集中清晰。而在多次切割過程技術後，整體刀刃就會出現嚴重的損耗，針對於此，需要在刀刃口切割1000芯線前對其進行集中處理和維護，由於其精密度較高，要由專業人員按照標準化要求操作和後期維護。 ^[4] 

（2）對於熔接機而言，技術人員要針對具體問題進行集中處理維護和日常管理，由於其清潔程度直接關係到光纖熔接的效果。另外，熔接機的整體性能還會影響光鏈路的損耗程度，對於用户的後期服務質量產生直接影響。因此，安裝維護工作工作至關重要。因此，安裝維護工作工作至關重要。專業維護人員要按照説明書進行定期清理和維護，提升其質量和工作品質。其中，鋰電池的充電和放電要按照標準時間進行，V型槽要定期清洗，或者是不定期的抽查，光纖壓腳、物鏡鏡片的清理、物鏡鏡片的更換以及電擊棒的更換等問題都需要技術人員進行統籌分析和綜合安排。 ^[4] 

（3）紅光筆和功率計，紅光筆主要是檢查電路故障的工具，要對光纖接續位置以及光纜的皮線位置進行透光分析，常規化運行過程中，光纖接續位置正常溶解和故障問題出現時，透光性會有明顯差異，專業人員要憑藉經驗和專業水平進行集中判定和綜合分析，以保證能及時搜索到故障位置。值得一提的，紅光源筆的波長是650納米的可見光，且整體輸出功率較大，會對眼睛產生很嚴重的影響，切勿直視。 ^[4] 

在光纖寬帶中，經常會出現一些錯誤代碼，這就表明有問題出現 在寬帶連接過程中。 ^[10] 

1、寬帶連接提示錯誤678/651

（1）檢查寬帶連接的賬號和密碼是否正確無誤。有的電腦用路由器上網沒有設置自動撥號，需要手動網絡連接，或第一次連接寬帶時，輸入賬號和密碼時不小心輸錯了。及時更正後重新連接，一般可以解決錯誤678的問題。 ^[10] 

（2）如果寬帶欠費了，就會導致終端服務器無法接收或返回請求數據，本地計算機收不到返回信息，就顯示錯誤678。這時要及時繳納網費，問題就會迎刃而解。 ^[10] 

（3）調制解調器（俗稱“貓”）有問題是導致錯誤678最常見的原因。首先檢查貓面板上的Power電源指示燈是否常亮，否則檢查電源。然後檢查ADSL寬帶信號指示燈（Link）是否常亮，一般情況下，當貓接通電源和網絡後，該指示燈在1分鐘內會由閃爍變到常亮。如果一直閃爍，説明網絡線路連接有問題。 ^[10] 

（4）檢查網線接頭，有時候網線接頭會因氧化還原而接觸不良，導致網絡時好時壞，很不穩定。這時要及時更換新的而且是質量好的網線。 ^[10] 

（5）經過檢查如果調制解調器（“貓”）各個信號燈顯示正常，網線連接正常，但依然出現錯誤678代碼，應該着重檢查本地網卡設置了。XP系統首先關閉Modem電源，右鍵點擊網上鄰居，右擊本地連接圖標，選擇禁用；VISTA、WIN7系統打開網絡和共享中心之，點擊更改適配器設置，右擊本地連接，選擇禁用。之後重啓計算機，重啓完畢後，按上述步驟右鍵點擊本地連接圖標後，選擇啓用。 ^[10] 

（6）檢查本地連接。如果電腦中同時存在多個網絡連接，如“本地連接”“無線網絡連接”、CMCC連接等，而與寬帶MODEM相連的網絡連接被禁用，進行寬帶撥號時，也會提示錯誤678。因此，出現錯誤678時還要查看本地連接是否被禁用，如果禁用，將本地連接啓用，並提示本地連接已連接後，再嘗試用寬帶撥號連接。注意查看網絡連接時各個操作系統不一樣，XP系統可在電腦桌面右擊鼠標，選擇“屬性”查看。VISTA、WIN7系統在網絡和共享中心查看。 ^[10] 

2、寬帶連接提示錯誤691/619

（1）用户數據綁定錯誤：為了更好地服務於用户，保障用户賬號的安全，電信將寬帶賬號和用户的物理端口做了綁定，數量上也做了一對一的邦定，這樣，該賬號只能在一個物理端口上使用（即限制了ADSL賬號的漫遊），而且一個端口只限一台電腦上網，如果用户的數據綁定錯誤，撥號時也會出現錯誤691的提示。 ^[10] 

（2）賬號被他人盜用：在寬帶賬號沒有綁定之前，ADSL用户的賬號經常會被他人盜用。一旦ADSL寬帶賬號被他人使用，再次撥號時，系統也會出現錯誤691的提示。 ^[10] 

（3）故障時一定要仔細判斷，尤其是賬號前與後的空格，很難分辨出來。所以當出現691錯誤時，首先把原來的賬號和密碼刪掉，重新輸入正確賬號及密碼。 ^[10] 

（4）賬號欠費：ADSL寬帶用户欠費後，寬帶接入服務商會將該賬號暫時停用，用户交清欠費後，賬號不一定會馬上啓用，這時如果撥號，也會出現錯誤691的提示。 ^[10] 

（5）電腦硬件原因：當電腦上安裝了兩塊網卡並且都啓用時。導致MAC地址邦定錯誤，出現691錯誤代碼，建議禁用其中一陝網卡。 ^[10] 

3、寬帶連接提示錯誤676電話佔線

（1）客户端非正常下線，再次撥號時會出現此提示，建議將MODEM先關5分鐘後再開，等系統自動釋放用户賬號後即可正常登錄。 ^[10] 

（2）修改網卡物理地址。如果通過上述方法而故障仍然沒有解決，那就要考慮網卡物理地址的原因了，一般是地址池滿或者網卡物理地址被盜用所造成的，而大多數出現錯誤676的用户，其原因都是網卡物理地址所引起，所以這種方法對於大多數錯誤676是最有效的解決辦法。 ^[10] 

1、數字制與模擬製的共存。

光纖寬帶網資源與數字制興盛時期，但是模擬製寬帶網的應用仍然為主流趨勢，導致這一現象的主要原因是經濟性指標的作用。民用系統在將來某一段時期內使用模擬製寬帶是可行的，因此模擬製寬帶網絡佔據大部分。但是受到用户數增加及經濟性等各方面的影響，交換方式必將會以空分寬帶PABX為主導方式。寬帶數字網絡首先將應用在軍事指揮所之間的聯繫上，除此之外還用武器檢驗系統及一些重要安全部門之中。數字網絡相對於模擬網絡來説使用頻率會更少一些，但作為主要發展方向的數字網絡，一旦高速大規模集成電路技術在未來不斷成熟並大量應用至市場時，數字制網絡將為轉變為網絡市場中的主導軍。基於以上推論可以得知，寬帶網數字制與模擬製共存的時間必定會比窄帶業務數字制與模擬製共存的時間更加持久。 ^[11] 

2、光纖寬帶綜合業務數字網絡的開發。

寬帶綜合業務數字網應為縮寫為B-ISDN，它作為主要研究方向是不可否認的。由於網絡是由寬帶業務及窄帶業務綜合而成，因此必須先使窄帶業務所涉及的綜合網絡問題得到解決。綜合業務數字網絡以64KB/S為基礎，它需要與具備ISDN功能的PABX技術相結合，在有效結合的基礎上再進行一系列深入的研究工作。 ^[11] 

3、相關信息

截至2021年4月，中國光纖寬帶用户佔比提升至94%，固定寬帶端到端用户體驗速度達到51.2Mbps，移動網絡速率在全球139個國家和地區中排名第4位。二是5G商用發展實現規模、標準數量和應用創新三大領先。截至2021年5月，5G標準必要專利聲明數量佔比超過38%，位列全球首位；5G應用創新案例已超過9000個，5G正快速融入千行百業、呈現千姿百態，已形成系統領先優勢。三是工業互聯網“綜合性+特色性+專業性”的平台體系基本形成。近年來，工業互聯網平台體系基本形成，具有一定行業和區域影響力的工業互聯網平台超過100家，連接設備數超過了7000萬台（套），工業APP超過59萬個，“5G+工業互聯網”在建項目已超過1500個，覆蓋20餘個國民經濟重要行業。 ^[12]