GPON的特点及工程实现.doc

GPON 的特点及工程实现赵 昕(单位：沈阳市电信工程公司 邮编：110000)【摘要】本文主要介绍 Gpon 系统结构，详细分析 Gpon 技术特点，网络建设原 则及工程实现 【关键词】无源光网；PON；GPON1 1 PONPON 技术概述技术概述沈阳地区现有接入网主要采用 ADSL、LAN 技术为主进行建设，采用大量的双绞线、铜线电缆作为用户端的接入主要传输介质，但由于铜线电缆的传输带宽不够、抗电磁干扰性能较差、传输距离和覆盖范围有限、维护和扩容升级的费用过高，而用户网络需求日益提高，越来越难以满足高速率，高容量，高安全，高质量的要求随着数据宽带网业务的迅猛发展，用户“最后一公里”的接入存在严重的带宽“瓶颈”和建设运维成本居高不下的问题一般接入网两边设备的传输速率已达到吉比特，例如用户计算机，企业服务器，只能终端等，这些设备的传输速率已经达到吉比特及速率，而接入网的另一头，城域网或 IP 骨干网的速率也已经达到 2.5~10Gbit/s 甚至更高，两边的接入速率都要高出中间至少 2 个数量级因此解决运行商和用户之间的接入网部分的瓶颈问题显得至关重要PON（Passive Optical Network）是无源光网络技术，具有高带宽、适宜长距离传输、容量大、安全性能好，易建设和维护等特点，是一种能真正支持全业务下语音、数据和视频接入的关键技术。

同时由于光纤本身的高度稳定性，可有效降低运行维护成本，从而成为运营商实现接入网建设的首选方案2 2 GPONGPON 技术系统结构和特点技术系统结构和特点2.1 GPON 结构Gpon（千兆无源光网络）由 ONU（光网络单元） 、OLT（光线路终端）和 ODN（无源光分配网）组成其网络结构如图所示OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，通过 ODN 与 ONU连接作为 PON 系统的核心功能设备，OLT 具有集中带宽分配、控制各 ONU、实时监控、运行维护管理 PON 系统的功能ONU 为接入网提供用户侧的接口、提供语音、数据、视频等多业务流域 ODN 的接入，受 OLT 集中控制系统支持的分光比为 1:8；1:16；1:32 或64，最高可达到 1:128在同一跟光纤上，GPON 可使用波分复用技术实现信号的双向传输根据实际需要，还可以在传输的树形拓扑的基础上采用相应的 PON 保护结构以用来提高网络的生存性2.2 Gpon 系统的主要特点：2.2.1 高接入带宽：Gpon 下行速率高达 2.5gbit/s，上行速率高达 1.25gbit./s 可以满足现在和未来各种宽带业务的需要，同非对称特性更能适应宽带数据业务市场。

2.2.2 节省光纤资源：点到多点（p2mp）的树状广播形网络拓扑结构，从局端的一芯光纤，最后可以分支到 16/32/64 个终端 ONU，极大节省了中继段的光纤资源，可以大大提高光纤资源的使用效率2.2.3 设备运维、管理成本低：PON 光纤接入技术，只有局端（OLT）和用户侧设备（ONU）有有源设备，其中间的光分布网络采用稳定性高、体积小巧、成本低的无源分光器，无需提供电源，空调等机房设备，也不占用机房空间，只需要安装在光缆交接箱或光缆配线架的适当位置即可，易于维护2.2.4 对多业务的支持能力：除传统的语音、数据业务外，Gpon 标准中还定义了第 3 波长在 OLT 上接入数字电视、IPTV 的电视信号，在不影响电信业务的情况下，可以传送到末端的 ONU 设备2.2.5 完善的 OAM 功能：针对以太网系统在网路管理和性能检测的不足，Gpon 从消费者需求和运营商维护管理的角度提供了三种 OAM 通道：嵌入的 OAM 通道、PLOAM 和 OMCI它们承担不同的 OAM 任务，新城 C/Mplane（控制，管理平面） ，平面中的不同信息对各自的 OAM 功能进行管理Gpon 还集成了 G.983 中规定的 OAM 相关要求，具有丰富的业务管理和电信级的网络监测能力。

3 3 GponGpon 技术的应用模式技术的应用模式Pon 技术运用于接入网中，具有多种接入模式，常用的有 FTTB和 FTTH3.1 Fttb 应用模式光纤到楼宇（fttb:fiber to the building）是宽带光纤接入网的典型应用类型之一，其特征是，以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆，ONU 部署在传统的分线盒，onu 下采用其他介质接入用户，如现有的铜线电缆，每个 ONU 支持用户数为十多户到一百户左右在 FTTB 系统中，OLT 通常放置在端局，作为用户业务的收敛及分发，上联网络侧采用光纤接口，通过光纤网络连接 ONU 设备，在ONU 处终结光信号，用户侧提供铜线或五类线接口，接口类型包括POTS，ADSL、以太网等FTTB 网络结构在 ONU 点需要解决供电问题，可以采用本地供电，或者区域集中供电，目前以本地供电为主对于特殊情况，需要考虑备用电源解决方案；备用电源解决方案包括：交流 UPS；一次电源+蓄电池；楼道应急电等根据网络拓扑的实际情况，FTTB 具体的应用模式有如下几种：FTTB+XDSL将光纤端接点分布在楼层（高层楼宇）或楼道（多层建筑） ，小型 dslam 设备网络侧采用 gpon 上联口，用户侧提供 xdsl 接口通过双绞线入户。

这种方式利用现有的双绞线资源，采用成熟的 adsl 相关技术可以充分利用现有的线路资源，提供中小容量的 dslam 并有适合室外恶劣环境的一体化机柜FTTB+LAN将光纤端及诶单分布在楼层（高层楼宇）或楼道（多层建筑） ，由 ONU 终结光信号，ONU 提供多个以太网接口由于以太网五类线具有的距离限制，这种实现需要保证 ONU 到最终用户的实线距离不超过 100 米3.2 Ftth 应用模式光纤到家庭用户，是利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式，引入光纤由单个家庭独享在 ftth 网络中，无论是别墅还是多层小区，ONU 都是置于用户家中，在 OLT 和 ONU 之间采用无源的光分配网络，olt 可以置于远端的局端机房，也可置于小区机房，具体可以根据实际条件而定FTTH 网络结构在 ONU 点需要解决供电问题，可以采用家庭 220V 直接供电或通过 UPS 供电对于FTTH 模式，比较适合社区化场合社区信息化覆盖目前已经比较普遍，大多数社区采用 adsl 接入技术实现，随着 iptv 和高清电视等高宽带业务引入家庭，传统社区接入网络面临改造Gpon 光接入平台立足高带环接入，根据高档小区、别墅小区和普通小区的消费承受能力，分层次提供一步到位的 FTTH。

接入业务宝货语音、数字家庭、宽带上网、IPTV、等业务提供系列化 ONU/ONT 终端，满足家庭用户有线方式、无线方式、广域网和局域网等各种业务接入需求4 4 GponGpon 工程建设原则工程建设原则4.1 OLT 设置原则OLT 的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、设备端口利用率、用户实装率、投资等影响较大，需要综合考虑，同时结合 OLT 设备的覆盖能力，明确 OLT 的设置方式及位置OLT 的服务覆盖范围根据 ITU-TG.982 定义的 C 类 ODN 网络情况，即 15-30db 的光通道损耗，在采用 1:64 的情况下，按 7 个光活动连接器，OLT 覆盖的光通道距离在 10 公里之内4.2 主干光缆及配光缆配套原则目前，用户光缆网基本拓扑结构有三种，即呈形、总线形和环形各种网络结构都有其特点，在选择时应根据各相关点的地理位置、重要性、需要提供的业务、网络可靠性要求、经济性以及维护管理等综合因素选择合适的拓扑结构目前用户主干光缆基本采用环形与总线形结构，如用户对通信业务需求量大或有特殊要求，病收到地理位置的限制时，也可用星形结构用户配光缆一般采用呈形结构，当用户有特殊要求是，也可采用环形结构。

4.3 光分路器配置原则一般情况下 ODN 采用一次分光集中放置，将分光器集中安装在分光路箱内，当 MDU 分布较为分散或驻地网光缆纤芯数量不足时，可以采用二级分光方式在采用 FTTH 时，分光器器比较适宜 1:64 设计在采用 FTTB 时，分光器比较适宜 1:16 或 1:32 设计4.4 ODN 光缆容量配置分光器与 OLT 之间的光缆一般为用户主干光缆或用户配光缆分光器与 ONU 之前的光缆一般为驻地网光缆在采用 Fttb 模式时，光分路器至 ONU 之间的光缆纤芯数建议按每台 ONU 配 2 芯（用 1 芯，备 1 芯） 在采用 ftth 时，驻地网光缆一般以光缆接头盒作为光缆容量的递减方式或采用光缆分支接头箱的方式进行光缆网的设计据此，光分路器至光缆接头盒或光缆分支接头箱将使用大芯数光缆，大芯数光缆的纤芯数以每台 ONU 配 1 芯；光缆接头盒或光缆分支接头箱至用户宅内 ONU 间的光缆在采用普通室外型光缆时按每台 ONU 配 1芯5 5 结束语结束语PON 技术的优势是明显的，目前 GPON 技术和设备已比较成熟，自 2009 年以来国际上已大规模商用，我们有理由相信 Gpon 的未来应该有非常好的发展前景，这是他的技术特点和优势所决定的。

参考文献： 【1】王锋，史树国，张纯华FTTx 渐进之路【J】 电信科学， 2008，24（2）：87-89 【2】刘亚荣，杨春，李新等基于 GPON 的高校 FTTH 设计方案【J】 光 通信技术，2011，25（34）：7-9 【3】王珺GPON 技术在接入网中的运用【J】 硅谷，2010，36（21）: 35-36作者简介： 赵昕，男，2006 年 6 月毕业于河北理工大学计算机科学与技术专业本科.2006 年 12 月-今 工作于沈阳市电信工程公司 通信地址：沈阳市铁西区滑翔路 25 号 联系：13998228933。