羅杰　劉元丹　龔旭龍

摘 要：由于人們對(duì)帶寬的要求越來越大，通信網(wǎng)絡(luò)也隨之不斷的升級(jí)，而PON技術(shù)由于其自身的優(yōu)勢(shì)，比如帶寬高、維護(hù)起來又比較容易，而且成本投資小等等，使其在通信領(lǐng)域的發(fā)展越來越快。本文介紹了PON技術(shù)的組成，并以漢口花園FTTH接入網(wǎng)設(shè)計(jì)工程為例說明了EPON技術(shù)在光纖接入網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PON技術(shù) 通信領(lǐng)域 接入網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（b）-0009-02

Abstract：Because of the bandwidth requirement is more and more big， the communication network also will continue to upgrade， while PON technology because of its advantages， such as high bandwidth， and easy maintenance， and the cost of investment and so on，make the development more and more quickly in the field of communication. This paper introduces the composition of PON technology，and takes Hankou garden FTTH access network design project as an example to illustrate the application of EPON technology in the optical access network.

Key Words：PON Technology；Field of Communication；Access Network

隨著人們對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)需求的增大，通信行業(yè)的用戶數(shù)以及其相關(guān)的業(yè)務(wù)都呈不斷增長的趨勢(shì)，而寬帶接入技術(shù)也正在快速地向高帶寬、可管理、更經(jīng)濟(jì)、更方便、能提供一定服務(wù)質(zhì)量的方向發(fā)展，該技術(shù)的綜合化能更容易地結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，更好地滿足業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并能適應(yīng)向未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演變。

1 PON技術(shù)簡(jiǎn)介

PON技術(shù)實(shí)際是指無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[1]（Passive Optical Network），主要包括基于ATM的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)（BPON/APON）、以太無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）、具有比特級(jí)的無源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）三類，PON技術(shù)完成信號(hào)處理只需要在交換機(jī)和用戶房子內(nèi)，并不需要戶外的有源設(shè)備。PON技術(shù)的成熟，在實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商的全業(yè)務(wù)運(yùn)營的同時(shí)還以其效率高、網(wǎng)絡(luò)暢通等優(yōu)勢(shì)獲得了很好的評(píng)價(jià)。

2 PON技術(shù)的分類及組成

2.1 PON技術(shù)的分類

PON包含了APON、BPON、GPON和EPON，其中APON，BPON和GPON是 ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，而EPON是IEEE標(biāo)準(zhǔn)。目前EPON主要是用最簡(jiǎn)單的技術(shù)為大多數(shù)的主流業(yè)務(wù)提供足夠的功能和性能支持，而GPON則是用復(fù)雜的方式為全部的業(yè)務(wù)提供完美的功能和性能的支持。

2.2 PON技術(shù)的組成

PON系統(tǒng)主要是由三個(gè)部分組成（見圖1），包括光線路終端（OLT）、光分布網(wǎng)絡(luò)（ODN）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）。

其中，光線路終端（OLT）在承載各種業(yè)務(wù)信號(hào)匯聚并送入接入部分以便向終端用戶傳輸?shù)耐瑫r(shí)還需要將來自終端用戶的信號(hào)按照各種不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行分類然后分別送入到各個(gè)不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)中。光分布網(wǎng)絡(luò)（ODN）則是在OLT和ONU之間提供一種光傳輸手段，ODN有四種不同的結(jié)構(gòu)：星型、樹型、總線型以及環(huán)型。光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）在組成中的作用是負(fù)責(zé)與光線路終端（OLT）之間的信息互通，并且可以通過內(nèi)置或者是外掛用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備的方式提供用戶接入。

PON系統(tǒng)的接口包括了數(shù)據(jù)下行和數(shù)據(jù)上行，在數(shù)據(jù)下行時(shí)，OLT可以隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)給任意的ONU，在上行方向，OLT在同一時(shí)間只能接收一個(gè)ONU的數(shù)據(jù)，如果兩個(gè)ONU同時(shí)向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)，則OLT不能正確接收數(shù)據(jù)（ONU發(fā)送沖突）。在數(shù)據(jù)上行時(shí)，把光纖的占用按照一定的時(shí)間長度分成時(shí)段，在每一個(gè)時(shí)段，只有一臺(tái)ONU則關(guān)閉激光器，OLT通過發(fā)送控制數(shù)據(jù)包指定ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)段（見圖2）。

隨著寬帶業(yè)務(wù)的不斷快速發(fā)展，EPON 技術(shù)相對(duì)來說比較穩(wěn)定，其對(duì)于IPTV、寬帶上網(wǎng)或者是VoIP等各種各樣的寬帶業(yè)務(wù)目前已經(jīng)基本上能夠滿足需求。雖然GPON技術(shù)在各個(gè)方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，而且OAM功能和其保護(hù)機(jī)制也相對(duì)來說比較完善，也能夠支持TDM業(yè)務(wù)承載[2]，但是由于其技術(shù)的復(fù)雜以及成本相對(duì)較高實(shí)現(xiàn)起來比較困難，因此，目前還是以EPON技術(shù)來實(shí)現(xiàn)寬帶光纖的接入。

3 武漢漢口花園小區(qū)EPON光纖接入網(wǎng)設(shè)計(jì)

3.1 接入方式的選擇

漢口花園小區(qū)擬通過EPON技術(shù)解決漢口花園二期用戶的語音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求，采用FTTH的建設(shè)模式[3]。漢口花園采用的EPON技術(shù)具有以下的優(yōu)點(diǎn)[4]。

第一，高寬帶：以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）可以提供上下行對(duì)稱1.25 Gbit/s的帶寬，并且可以升級(jí)至10 Gbit/s。

第二，成本低：以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）采用的是PON結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)中的光纖和光器件都大大的減少，不僅降低了設(shè)備成本而且使維護(hù)成本也隨之降低。

第三，服務(wù)的范圍大：以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）技術(shù)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，比較節(jié)省CO資源，覆蓋的用戶范圍比較大，達(dá)到10～20 km。

3.2 接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1 漢口花園小區(qū)信息圖endprint

漢口花園小區(qū)內(nèi)共有22棟，共58個(gè)單元。覆蓋用戶規(guī)模1046戶。漢口花園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總圖如圖4所示。

3.2.2 EPON傳輸?shù)脑?/p>

EPON的傳輸分為上行和下行，這兩種數(shù)據(jù)傳輸方式是完全不同的，根據(jù)圖2下行方向采用的是廣播的方式，運(yùn)用TDM時(shí)分復(fù)用技術(shù)分配給PON上的ONU。當(dāng)OLT啟動(dòng)后，它會(huì)周期性地在各端口上廣播允許接入的時(shí)隙允許接入信息，ONU接到信息后發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，繼而OLT對(duì)ONU進(jìn)行認(rèn)證，允許合法的ONU接入，并給ONU分配一個(gè)唯一的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)，當(dāng)信號(hào)傳到ONU時(shí)，ONU根據(jù)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)在物理層上做出判斷，只接收給它的數(shù)據(jù)幀。而根據(jù)圖3上行方向采用的是時(shí)分多址接入技術(shù)，分時(shí)隙給各個(gè)ONU傳輸上行數(shù)據(jù)流，來自各個(gè)ONU的多種業(yè)務(wù)信息根據(jù)各自分配到的時(shí)隙，互不干擾地通過ODN無源光分器耦合到同一根光纖，最后送達(dá)OLT接收頭端，此種傳輸方式中各個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)不會(huì)相互干擾[5]。

EPON系統(tǒng)具有有效的帶寬控制、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及優(yōu)先權(quán)處理等多方面優(yōu)勢(shì)，早傳輸機(jī)制上，通過MAC控制命令來控制和優(yōu)化各個(gè)ONU和OLT之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)的TDM通信，通過在MAC層來確保服務(wù)質(zhì)量。

3.3 漢口花園小區(qū)設(shè)備選型

由于漢口花園位于江漢區(qū)后湖大道上，由22棟多層住宅樓組成，用戶總計(jì)1046戶，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用烽火型號(hào)AN5516-01的OLT設(shè)備FTTH方式解決用戶語音及數(shù)據(jù)需求。根據(jù)用戶數(shù)分布特點(diǎn)，考慮在漢口花園新建一個(gè)落地式288芯二級(jí)光交覆蓋整個(gè)小區(qū)，從漢口花園機(jī)房布放接入光纜至漢口花園新立二級(jí)光交，采用二級(jí)分光方式，小區(qū)樓棟內(nèi)共計(jì)安裝35套1∶16光分路器、23套1∶8光分路器，接入漢口花園新立288芯落地式光交箱內(nèi)，新立288芯光交接箱新建3套1∶8分光器、9套1∶4分光器，總光分比達(dá)到1∶64，共計(jì)配置二級(jí)分光端口744個(gè)。

4 結(jié)論

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級(jí)，F(xiàn)TTH作為寬帶接入領(lǐng)域的新興熱點(diǎn)技術(shù)倍受運(yùn)營商的矚目，而EPON技術(shù)則以其成熟度高，成本低等優(yōu)勢(shì)，成為了FTTH的首選方案，基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（EPON）是當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐曉軍，李立剛.PON在寬帶光接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].通信管理與技術(shù)，2006（6）.

[2] 毛京麗.寬帶IP網(wǎng)絡(luò)[M].人民郵電出版社，2010.

[3] 廖海明.EPON技術(shù)在駐地網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)，2006（6）：43-47.

[4] 柏小強(qiáng).EPON技術(shù)在有線網(wǎng)絡(luò)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J].中國有線電視，2007（6）：550-554.

[5] 張中荃.接入網(wǎng)技術(shù)[M].人民郵電出版社，2009.

[6] EPON設(shè)備使用手冊(cè)[Z].烽火通信科技股份有限公司.endprint

漢口花園小區(qū)內(nèi)共有22棟，共58個(gè)單元。覆蓋用戶規(guī)模1046戶。漢口花園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總圖如圖4所示。

3.2.2 EPON傳輸?shù)脑?/p>

EPON的傳輸分為上行和下行，這兩種數(shù)據(jù)傳輸方式是完全不同的，根據(jù)圖2下行方向采用的是廣播的方式，運(yùn)用TDM時(shí)分復(fù)用技術(shù)分配給PON上的ONU。當(dāng)OLT啟動(dòng)后，它會(huì)周期性地在各端口上廣播允許接入的時(shí)隙允許接入信息，ONU接到信息后發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，繼而OLT對(duì)ONU進(jìn)行認(rèn)證，允許合法的ONU接入，并給ONU分配一個(gè)唯一的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)，當(dāng)信號(hào)傳到ONU時(shí)，ONU根據(jù)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)在物理層上做出判斷，只接收給它的數(shù)據(jù)幀。而根據(jù)圖3上行方向采用的是時(shí)分多址接入技術(shù)，分時(shí)隙給各個(gè)ONU傳輸上行數(shù)據(jù)流，來自各個(gè)ONU的多種業(yè)務(wù)信息根據(jù)各自分配到的時(shí)隙，互不干擾地通過ODN無源光分器耦合到同一根光纖，最后送達(dá)OLT接收頭端，此種傳輸方式中各個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)不會(huì)相互干擾[5]。

EPON系統(tǒng)具有有效的帶寬控制、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及優(yōu)先權(quán)處理等多方面優(yōu)勢(shì)，早傳輸機(jī)制上，通過MAC控制命令來控制和優(yōu)化各個(gè)ONU和OLT之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)的TDM通信，通過在MAC層來確保服務(wù)質(zhì)量。

3.3 漢口花園小區(qū)設(shè)備選型

由于漢口花園位于江漢區(qū)后湖大道上，由22棟多層住宅樓組成，用戶總計(jì)1046戶，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用烽火型號(hào)AN5516-01的OLT設(shè)備FTTH方式解決用戶語音及數(shù)據(jù)需求。根據(jù)用戶數(shù)分布特點(diǎn)，考慮在漢口花園新建一個(gè)落地式288芯二級(jí)光交覆蓋整個(gè)小區(qū)，從漢口花園機(jī)房布放接入光纜至漢口花園新立二級(jí)光交，采用二級(jí)分光方式，小區(qū)樓棟內(nèi)共計(jì)安裝35套1∶16光分路器、23套1∶8光分路器，接入漢口花園新立288芯落地式光交箱內(nèi)，新立288芯光交接箱新建3套1∶8分光器、9套1∶4分光器，總光分比達(dá)到1∶64，共計(jì)配置二級(jí)分光端口744個(gè)。

4 結(jié)論

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級(jí)，F(xiàn)TTH作為寬帶接入領(lǐng)域的新興熱點(diǎn)技術(shù)倍受運(yùn)營商的矚目，而EPON技術(shù)則以其成熟度高，成本低等優(yōu)勢(shì)，成為了FTTH的首選方案，基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（EPON）是當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐曉軍，李立剛.PON在寬帶光接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].通信管理與技術(shù)，2006（6）.

[2] 毛京麗.寬帶IP網(wǎng)絡(luò)[M].人民郵電出版社，2010.

[3] 廖海明.EPON技術(shù)在駐地網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)，2006（6）：43-47.

[4] 柏小強(qiáng).EPON技術(shù)在有線網(wǎng)絡(luò)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J].中國有線電視，2007（6）：550-554.

[5] 張中荃.接入網(wǎng)技術(shù)[M].人民郵電出版社，2009.

[6] EPON設(shè)備使用手冊(cè)[Z].烽火通信科技股份有限公司.endprint

漢口花園小區(qū)內(nèi)共有22棟，共58個(gè)單元。覆蓋用戶規(guī)模1046戶。漢口花園小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總圖如圖4所示。

3.2.2 EPON傳輸?shù)脑?/p>

EPON的傳輸分為上行和下行，這兩種數(shù)據(jù)傳輸方式是完全不同的，根據(jù)圖2下行方向采用的是廣播的方式，運(yùn)用TDM時(shí)分復(fù)用技術(shù)分配給PON上的ONU。當(dāng)OLT啟動(dòng)后，它會(huì)周期性地在各端口上廣播允許接入的時(shí)隙允許接入信息，ONU接到信息后發(fā)起注冊(cè)請(qǐng)求，繼而OLT對(duì)ONU進(jìn)行認(rèn)證，允許合法的ONU接入，并給ONU分配一個(gè)唯一的邏輯鏈路標(biāo)識(shí)，當(dāng)信號(hào)傳到ONU時(shí)，ONU根據(jù)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)在物理層上做出判斷，只接收給它的數(shù)據(jù)幀。而根據(jù)圖3上行方向采用的是時(shí)分多址接入技術(shù)，分時(shí)隙給各個(gè)ONU傳輸上行數(shù)據(jù)流，來自各個(gè)ONU的多種業(yè)務(wù)信息根據(jù)各自分配到的時(shí)隙，互不干擾地通過ODN無源光分器耦合到同一根光纖，最后送達(dá)OLT接收頭端，此種傳輸方式中各個(gè)ONU的上行數(shù)據(jù)不會(huì)相互干擾[5]。

EPON系統(tǒng)具有有效的帶寬控制、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及優(yōu)先權(quán)處理等多方面優(yōu)勢(shì)，早傳輸機(jī)制上，通過MAC控制命令來控制和優(yōu)化各個(gè)ONU和OLT之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時(shí)的TDM通信，通過在MAC層來確保服務(wù)質(zhì)量。

3.3 漢口花園小區(qū)設(shè)備選型

由于漢口花園位于江漢區(qū)后湖大道上，由22棟多層住宅樓組成，用戶總計(jì)1046戶，根據(jù)設(shè)計(jì)方案，采用烽火型號(hào)AN5516-01的OLT設(shè)備FTTH方式解決用戶語音及數(shù)據(jù)需求。根據(jù)用戶數(shù)分布特點(diǎn)，考慮在漢口花園新建一個(gè)落地式288芯二級(jí)光交覆蓋整個(gè)小區(qū)，從漢口花園機(jī)房布放接入光纜至漢口花園新立二級(jí)光交，采用二級(jí)分光方式，小區(qū)樓棟內(nèi)共計(jì)安裝35套1∶16光分路器、23套1∶8光分路器，接入漢口花園新立288芯落地式光交箱內(nèi)，新立288芯光交接箱新建3套1∶8分光器、9套1∶4分光器，總光分比達(dá)到1∶64，共計(jì)配置二級(jí)分光端口744個(gè)。

4 結(jié)論

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更新升級(jí)，F(xiàn)TTH作為寬帶接入領(lǐng)域的新興熱點(diǎn)技術(shù)倍受運(yùn)營商的矚目，而EPON技術(shù)則以其成熟度高，成本低等優(yōu)勢(shì)，成為了FTTH的首選方案，基于千兆以太網(wǎng)的寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（EPON）是當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐曉軍，李立剛.PON在寬帶光接入網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].通信管理與技術(shù)，2006（6）.

[2] 毛京麗.寬帶IP網(wǎng)絡(luò)[M].人民郵電出版社，2010.

[3] 廖海明.EPON技術(shù)在駐地網(wǎng)建設(shè)中的運(yùn)用[J].信息網(wǎng)絡(luò)，2006（6）：43-47.

[4] 柏小強(qiáng).EPON技術(shù)在有線網(wǎng)絡(luò)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用[J].中國有線電視，2007（6）：550-554.

[5] 張中荃.接入網(wǎng)技術(shù)[M].人民郵電出版社，2009.

[6] EPON設(shè)備使用手冊(cè)[Z].烽火通信科技股份有限公司.endprint