◆龔小松 曾德山

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 廣東 510630）

PON技術(shù)在FTTH中的應(yīng)用研究

◆龔小松 曾德山

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計院有限公司 廣東 510630）

伴隨著網(wǎng)絡(luò)使用頻率的逐步提高，人們對網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量也有了更高的要求，因此我們現(xiàn)階段的首要任務(wù)就是提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。通信傳輸網(wǎng)絡(luò)由接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩部分組成，其中核心網(wǎng)絡(luò)和用戶之間使用接入網(wǎng)進(jìn)行連接，并為人們提供寬帶服務(wù)。核心網(wǎng)大多采用光纖進(jìn)行組網(wǎng)，接入網(wǎng)則主要使用銅線，這樣的組成雖然能夠降低成本，但是卻無法滿足人們的使用要求，為了解決這種問題，現(xiàn)階段急需使用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而 PON技術(shù)在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化以及提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率方面均能夠發(fā)揮重要作用，因此本文就對PON技術(shù)在FTTH中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

PON技術(shù)；FTTH；應(yīng)用

1 PON技術(shù)與FTTH

1.1 FTTH

FTTH又稱光纖到戶，即將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝到家庭或企業(yè)用戶當(dāng)中，簡化管線的維護(hù)與安裝，提高信息傳輸速度的一種光纖接入形式。光纖到戶的實現(xiàn)，需通過光纖接入來完成。光纖接入方式包括有源光接入（AON）與無源光接入（PON）兩種形式，是光波據(jù)以傳輸?shù)闹饕橘|(zhì)，就目前的情況看，光纖到戶已經(jīng)實現(xiàn)，并在提供更大寬帶、提高了數(shù)據(jù)傳輸速度的基礎(chǔ)上，為用戶對網(wǎng)絡(luò)的使用帶來了更大的價值。

1.2 PON

PON又稱無源光纖網(wǎng)絡(luò)，是FTTH光纖接入方式的主要組成部分。PON主要包括光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元與光分配網(wǎng)絡(luò)三大組成部分。在接入網(wǎng)中，省略了有源設(shè)備，使得運行成本得到了極大的降低，同時也方便了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。除此之外，相對于有源光接入而言，該中接入方法還能夠有效的提高業(yè)務(wù)的透明性，并有效拓寬寬帶，是網(wǎng)絡(luò)以及通信領(lǐng)域發(fā)展的里程碑。

2 PON技術(shù)在FTTH中的應(yīng)用

2.1 APON

APON是ATM與PON技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生時間較早，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以星形為主，通常采用雙向傳輸方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)以及信息的傳輸。雙纖空分復(fù)用方式以及基于單纖波分復(fù)用方式是雙向傳輸方式的兩種主要表現(xiàn)形式。在APON下，數(shù)據(jù)的傳輸速度上行可達(dá)155Mbit/s，下行可達(dá)622Mbit/s或155Mbit/s。在傳輸距離方向，與以往相比也顯示出了極大的優(yōu)勢，最大可達(dá)到20km的標(biāo)準(zhǔn)。但需要注意的是，該種技術(shù)在實現(xiàn)FTTH方面，仍存在一定的缺陷，主要體現(xiàn)在寬帶無法達(dá)到FTTH的要求方面，其次，其數(shù)據(jù)傳輸速度仍有待提高。

2.2 EPON

EPON采用的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是點對多點結(jié)構(gòu)，使用以太網(wǎng)傳輸協(xié)議可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音等多媒體信息傳輸，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的全接入，EPON光網(wǎng)絡(luò)主要采用OLT、ODN和ONU三種設(shè)備組成。EPON網(wǎng)絡(luò)在使用過程中具有較高的優(yōu)勢：EPON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對成本非常低，運行較為簡單，并且EPON網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展，在升級維護(hù)過程中也比較簡單。EPON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在運行過程中不需要任何電源，因此在鋪設(shè)過程中比較容易，基本不需要實施任何的維護(hù)，因此對未來系統(tǒng)運行成本、管理成本都會大大的節(jié)省。EPON是一個純介質(zhì)的無源光網(wǎng)絡(luò)，其可以徹底避免雷電和電磁干擾的相關(guān)影響，非常適合在較為惡劣的自然條件下使用。EPON網(wǎng)絡(luò)占用的局端資源非常少，系統(tǒng)初期建設(shè)的過程中投入非常低，在運行過程中系統(tǒng)也具有較高的可擴(kuò)展性，投資回報率也非常高，能夠為用戶提供非常高的帶寬資源。比如，EPON可以為用戶提供上下行對稱的、速度高達(dá)1.25Gb/s的帶寬資源，并且隨著以太網(wǎng)技術(shù)的快速提升，EPON已經(jīng)達(dá)到了10Gb/s的光纖傳輸速度。EPON網(wǎng)絡(luò)覆蓋和服務(wù)范圍非常大。EPON作為一種點對多點的全光纖網(wǎng)絡(luò)，其可以覆蓋較大的網(wǎng)絡(luò)資源，能夠為非常多的用戶進(jìn)行服務(wù)，用戶可以共享局端設(shè)備資源，使用光纖的覆蓋模式為用戶投入更多的資源，節(jié)省用戶投資。EPON網(wǎng)絡(luò)帶寬分配較為靈活，保證EPON網(wǎng)絡(luò)具有較高的服務(wù)。

2.3 GPON技術(shù)應(yīng)用

GPON技術(shù)是一種基于ITUTG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的最新寬帶無源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，GPON具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍和用戶接口豐富等許多優(yōu)點，GPON網(wǎng)絡(luò)主要包括OLT、ONT和ODN等三種設(shè)備組成，一個OLT可以擁有多個GPON模塊，每一個模塊可以引入多個獨立的GPON接入網(wǎng)絡(luò)，并且可以由無源光分支器和光纖連接到不同類型的ONU設(shè)備上。目前，GPON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)組網(wǎng)過程中得到普及和使用。工業(yè)廠區(qū)面積較大，使用用戶多為企業(yè)用戶，因此可以使用GPON組網(wǎng)，并且將ONU設(shè)備部署于企業(yè)專業(yè)的機房中，由于工業(yè)區(qū)的用戶線路較為緊密，可以使用分光模式使用等功率分光模式，并且使用強大的一節(jié)分光模式，便于用戶進(jìn)行管理和維護(hù)，OLT放置于中心機房，分光器可以設(shè)置于光交接箱，并且將光交接箱植入到專業(yè)機房中，充分利用現(xiàn)有的光纜資源，并且實現(xiàn)雙路由保護(hù)，實現(xiàn)寬帶的安全數(shù)據(jù)傳輸。商務(wù)街區(qū)的用戶分布的比較廣泛，大多是沿街分布許多的公司、企業(yè)、商戶，因此為了能夠?qū)NU更好的支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，可以將其設(shè)置到公司、企業(yè)的內(nèi)部，并且把光纖部署到辦公室，使用ONU或交換機進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，支持用戶上網(wǎng)。對于獨立的商戶或別墅區(qū)，可以采用ONU放置到戶的模式，也即是FTTH，分光器放置于室外光交接箱。

2.4 三種技術(shù)優(yōu)勢對比

三種技術(shù)各有其缺陷，同時也各有其優(yōu)勢。

（1）寬帶可用情況。從寬帶可用情況方面看，APON與GPON在上行以及下行信號的線路編碼均采用了簡單的NRZ碼形式，有效率較高，相對而言，EPON無上述優(yōu)勢?？梢?，APON與GPON在寬帶可用性方面具有優(yōu)勢。

（2）數(shù)據(jù)傳輸速率。從數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嵌瓤?，APON與GPON可支持不同用戶的不同要求，但 EPON所支持的速率較為單一化，這是其主要缺陷?？梢?，APON與GPON在數(shù)據(jù)傳輸速率方面具有優(yōu)勢。

（3）業(yè)務(wù)能力。從業(yè)務(wù)能力看，APON與EPON均能夠支持多項業(yè)務(wù)，但GPON在接收全業(yè)務(wù)的同時，還能夠支持語音業(yè)務(wù)，優(yōu)勢相對顯著?？梢?，GPON在業(yè)務(wù)能力方面具有優(yōu)勢。

（4）總結(jié)上述優(yōu)勢發(fā)現(xiàn)，在APON、EPON與GPON三種PON技術(shù)中，GPON在FTTH中應(yīng)用具有更大的優(yōu)勢。

3 FTTH發(fā)展方向

從長遠(yuǎn)的角度看，EPON與GPON可能成為FTTH兩大主要支撐性技術(shù)，而隨著研究的不斷深入，PON技術(shù)水平也將得到極大程度的提高，其成本會有所降低，應(yīng)用優(yōu)勢也會逐漸體現(xiàn)。對比EPON與GPON，后者的優(yōu)勢更加明顯，無論在線路速率方面，還是在可用寬帶速率方面，GPON都顯示出了較大的優(yōu)勢。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在應(yīng)用范圍廣這一方面，且能夠為用戶提供更多的選擇，因此，未來GPON可能成為FTTH實現(xiàn)的主要技術(shù)。

4 結(jié)語

由于光網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，通訊企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到這種技術(shù)未來的重要地位。由于光纜性能等方面的不足，PON以其優(yōu)異的性能、全方面的服務(wù)等特點得到了廣泛的應(yīng)用。此外，由于PON技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)運營商提高網(wǎng)絡(luò)暢通性以及效率，可以帶動企業(yè)的發(fā)展，未來PON技術(shù)必然會在本行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

[1]曹煜.PON技術(shù)在寬帶接入網(wǎng)建設(shè)中的研究與應(yīng)用[D].北京郵電大學(xué)，2010.

[2]劉茜.IP組播技術(shù)在FTTH/EPON系統(tǒng)中的應(yīng)用與實現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2009.