張廣強(qiáng)

（兗礦集團(tuán)信息化中心，山東 鄒城 273516）

淺談無源光網(wǎng)絡(luò)的接入工程

張廣強(qiáng)

（兗礦集團(tuán)信息化中心，山東 鄒城 273516）

伴隨著寬帶接入市場(chǎng)的迅速成長，各種新興的寬帶接入技術(shù)和業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，以銅線為載體接入的xDSL，存在接入帶寬小，維護(hù)成本高等不足，無法滿足將來業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，F(xiàn)TTx技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。FTTx的實(shí)現(xiàn)方式有多種，其中，PON是最佳選擇。

網(wǎng)絡(luò)；PON；光纖寬帶

目前，全球?qū)拵崴俚牟椒フ诩涌?，超高清的視頻、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用和服務(wù)正進(jìn)入人們的生活。在中國，寬帶接入用戶正在急劇增長，對(duì)高帶寬的需求更加迫切，采用PON技術(shù)的寬帶，可為用戶提供高速的接入服務(wù)。

1　PON技術(shù)

PON按照復(fù)用方式分為TDM（時(shí)分復(fù)用）PON和WDM（波分復(fù)用）PON。PON技術(shù)特點(diǎn)是：帶寬大，可擴(kuò)展性好、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（P2MP）接入，節(jié)省主干光纖。

EPON是目前普遍采用的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案。它是一種基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)，采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，無源光纖傳輸方式，它的特點(diǎn)是以太網(wǎng)技術(shù)比較成熟，設(shè)備的成本較低，便于組網(wǎng)和應(yīng)用。

GPON是新一代無源光網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)準(zhǔn)，它與EPON技術(shù)相比擁有更大的分光比，更遠(yuǎn)的傳輸距離和更高的傳輸帶寬，綜合業(yè)務(wù)的支持能力更強(qiáng)。但它的劣勢(shì)就是作為新技術(shù)成本較高。

1.1PON工程建設(shè)

PON系統(tǒng)主要由局端的光線路終端（OLT：Optical Line Terminal）、無源的光分配網(wǎng)（ODN： Optical Distribution Network）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU：Optical Network Unit）組成。

1.1.1PON工程建設(shè)

首先，GPON技術(shù)有供更高的帶寬、高的帶寬利用率、更遠(yuǎn)的傳輸距離。其次，PON電信級(jí)業(yè)務(wù)質(zhì)量保證也是非常重要的方面。最后，GPON能很好地支持端對(duì)端的管理也是非常重要的因素。從目前來說，GPON的建設(shè)成本比EPON要高，但從長遠(yuǎn)來說選擇GPON發(fā)展的趨勢(shì)。

1.1.2OLT設(shè)備

OLT設(shè)備是PON系統(tǒng)的局端設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)的功能是：（1）與匯聚層的交換機(jī)相連接，通過無源的ODN網(wǎng)絡(luò)與用戶的網(wǎng)絡(luò)終端互聯(lián)。（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶側(cè)終端設(shè)備ONU的控制、管理等功能。（3）OLT和ONU設(shè)備具有相同特點(diǎn)，都是光電一體的設(shè)備，體積較小，能耗相對(duì)較低。根據(jù)組網(wǎng)的要求和業(yè)務(wù)的不同，OLT上可提供多種以太網(wǎng)接口，同時(shí)支持波分復(fù)用技術(shù)（WDM）傳輸。

1.1.3ODN（光分配網(wǎng)）

ODN是基于PON系統(tǒng)的無源光纖網(wǎng)絡(luò)，它作為局端設(shè)備OLT和用戶端設(shè)備ONU之間的光傳輸通道。通俗來講，ODN就是兩個(gè)有源設(shè)備OLT和ONU之間無源的線路和設(shè)備組成的一個(gè)系統(tǒng)。在選擇ODN 結(jié)構(gòu)時(shí)，充分結(jié)合所在區(qū)域的社區(qū)類型和光纜路由的特點(diǎn)，目前比較統(tǒng)一的方案是將局端的OLT放置在主機(jī)房內(nèi)，光分配采用一級(jí)1∶32分光，并盡可能地靠近用戶端。

光分路器是ODN鏈路中重要的組成部分，又稱為分光器。它在光網(wǎng)絡(luò)中對(duì)光信號(hào)起到耦合、分配等的作用。光分路器和別的光元器件一樣都會(huì)對(duì)光信號(hào)產(chǎn)生衰減，光分器的衰減主要分為插入衰減和附加衰減兩種。

分光器的設(shè)置一般遵循集中放置的原則。在FHHB/C類型的光網(wǎng)絡(luò)中，分光器益放置在小區(qū)或路邊光交箱中，一般采用一級(jí)分光，根據(jù)OLT的發(fā)光功率一般選用1∶16或1∶32的分光器。在FTTH類型光網(wǎng)絡(luò)中，可采取二級(jí)分光的方式，現(xiàn)在比較流行的做法是在光交箱和用戶單元內(nèi)分別放置分光器，兩級(jí)分光器都采用1∶8分光，這樣既能最大限度節(jié)省光纖資源又能滿足終端設(shè)備對(duì)光功率的要求。

1.1.4ONU

ONU是光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit） 的英文簡(jiǎn)稱。目前主流ONU設(shè)備都采用單纖的波分復(fù)用方式進(jìn)行信息傳輸，普遍采用的是上行信號(hào)1310nm，下行信號(hào)1490nm，CATV是1550nm波長的信號(hào)。

ONU通過ODN與OLT相連接，組成EPON或GPON網(wǎng)絡(luò)。在FTTH類型的組網(wǎng)中，ONU設(shè)備一般放置在用戶室內(nèi)，最好的方式是固定的信息箱內(nèi)，采用市電供電，尾纖一般采用冷接方式，缺點(diǎn)是尾纖衰減較大，必須做好對(duì)尾纖的固定和防護(hù)，避免損傷。在FTTB類型組網(wǎng)中，ONU一般放置在用戶樓宇或單元的信息箱內(nèi)，采用統(tǒng)一集中供電，向上通過配線光纜連接分光器，向下通過雙絞線入戶，限于銅制雙絞線的傳輸距離，所以O(shè)NU應(yīng)靠近用戶放置。此類ONU的特點(diǎn)是維護(hù)方便，相比FTTH組網(wǎng)方式，成本相對(duì)較低。對(duì)于還保留有大量銅纜，又不想馬上建設(shè)光纜網(wǎng)絡(luò)的用戶可在區(qū)域內(nèi)機(jī)房安裝MDU設(shè)備，這類ONU可通過現(xiàn)有銅纜線路為用戶提供固話和XDSL上網(wǎng)業(yè)務(wù)，此類設(shè)備比較適合對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求不高的小區(qū)或不想進(jìn)行大規(guī)模光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的廠礦企業(yè)。

1.1.5光纖光纜

光纖光纜是ODN系統(tǒng)最主要的組成部分，對(duì)應(yīng)ODN的三段組成部分可分為饋線光纜、配線光纜和入戶光纜。饋線光纜是從OLT機(jī)房的ODF配線架到光分配點(diǎn)（光交箱）的光纜，一般選用G.652B光纜，這類光纜一般傳輸距離較遠(yuǎn)，芯數(shù)較多，路由較為復(fù)雜，所以這類光纜的技術(shù)性能要求較高。配線光纜是從光分配點(diǎn)（光交箱）到用戶接入點(diǎn)的光纜，這類光纜一般在小區(qū)或廠礦內(nèi)部敷設(shè)，所以要具有良好的彎曲性能，配線光纜的芯數(shù)要根據(jù)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)量合理配備，通常要預(yù)留必要的冗余。入戶光纜是指從用戶接入點(diǎn)到用戶終端的光纜，這類光纜一般用在FTTH型組網(wǎng)中。目前普遍使用的為蝴蝶型皮線光纜，這種光纜一般為兩芯，質(zhì)地較軟，便于室內(nèi)敷設(shè)，兩端接頭采用冷接方式，也可熱熔。

光纜的敷設(shè)要求：新建的小區(qū)一般采用地下管道的方式敷設(shè)光纜，對(duì)于不具備管道敷設(shè)條件的小區(qū)，也可采用架空吊掛方式敷設(shè)，這類方式適用于老舊小區(qū)及農(nóng)村地區(qū)的線網(wǎng)改造，但要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。建筑物內(nèi)光纜敷設(shè)：新建小區(qū)建筑物內(nèi)宜采用隱裝敷設(shè)光纜的方式，對(duì)于不具備條件的可線槽方式敷設(shè)，但應(yīng)做好對(duì)光纜的防護(hù)，同時(shí)防止對(duì)建筑物產(chǎn)生破壞。

2　PON組網(wǎng)方式

PON組網(wǎng)方式有FTTH光纖到戶，F(xiàn)TTP光纖到駐地，F(xiàn)TTC光纖到小區(qū)，F(xiàn)TTN光纖到節(jié)點(diǎn)，F(xiàn)TTO光纖到辦公室，F(xiàn)TTSA 光纖到服務(wù)區(qū)等多種組網(wǎng)方式。

FTTH方式指光纖直接到家庭，這種方式的特點(diǎn)是可以提供更大的帶寬，對(duì)環(huán)境條件和供電等的要求相對(duì)較低，簡(jiǎn)化了維護(hù)和安裝，更大的特點(diǎn)是這種全光網(wǎng)絡(luò)符合通信網(wǎng)絡(luò)光進(jìn)銅退的大理念。

FTTB（PON+LAN）方式，它是利用數(shù)字寬帶技術(shù)，光纖直接到小區(qū)里，再通過雙絞線到各個(gè)用戶。

3　結(jié)語

無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）具有以下優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)：（1）相對(duì)成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，容易擴(kuò)展，易于升級(jí)；（2）無源光網(wǎng)絡(luò)在ODN階段是無電和金屬線網(wǎng)參與的，避免了電磁干擾問題，對(duì)防雷電的要求也較低，比較適合在條件惡劣的地區(qū)使用；（3）OLT和ONU這種光電一體設(shè)備能耗較低，使用和維護(hù)成本相對(duì)較低；（4）提供非常高的帶寬；（5）服務(wù)范圍大；（6）帶寬分配靈活。在目前網(wǎng)絡(luò)大提速和光進(jìn)銅退的背景下，無源光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是必然趨勢(shì)。

［1］劉文彬.下一代無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的具體應(yīng)用與研究［D］.上海：復(fù)旦大學(xué)，2011.

［2］何曄.多級(jí)級(jí)聯(lián)分光無源光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)策略研究［D］.南京：南京郵電大學(xué)，2013.

［3］曾朵朵.無源光網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)及上行再調(diào)制的研究［D］.杭州：浙江大學(xué)，2012.

［4］李明.基于無源光網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合資源優(yōu)化設(shè)計(jì)［D］.北京：北京郵電大學(xué)，2014.

［5］趙嘉.無源光網(wǎng)絡(luò)主流技術(shù)及其應(yīng)用研究［D］.南京：南京郵電大學(xué)，2013.

Analysis of the Access Project of Passive Optical Network

Zhang Guangqiang
（Information Center of Shandong YanKuang Group， Zoucheng 273516，China）

With the rapid growth of the broadband access market， all kinds of new broadband access technology and business， with copper wire as the carrier access xDSL， existing access bandwidth is small， the high maintenance cost， unable to meet the needs of business development in the future， FTTx technology arises at the historic moment.There are many types of FTTx implementation way， PON is the best choice in those.

network； PON； optical fiber broadband

張廣強(qiáng)（1981-），男，山東淄博，副科長；研究方向：計(jì)算機(jī)通信。