宋焱宏

摘要：PON的接入層設計，是基于現(xiàn)代通信事業(yè)經(jīng)久發(fā)展的必然要求，也是以系統(tǒng)優(yōu)化設計方案重組優(yōu)勢，確保寬帶接入網(wǎng)絡應用合法化的體現(xiàn)。在現(xiàn)有的通信接入層設計理念和設計實踐中，基于PON技術的接入層通信線路設計應用，對未來寬帶的發(fā)展具有積極的促進作用，同時也為更好地滿足用戶需求提供了技術保障。該文重點對PON技術在接入層網(wǎng)絡中的設計及應用分析。

關鍵詞：PON技術；接入層；網(wǎng)絡；設計；應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）32-0044-02

中國電信行業(yè)的發(fā)展，立足中國信息化社會數(shù)年間的變遷，得到了長足發(fā)展。中國移動、中國聯(lián)通和中國電信三大運營商為實體運營商的業(yè)務模型開展，以其網(wǎng)絡優(yōu)化設計，在應用領域中凸顯了其使用價值。在多樣化的服務類型和服務條件滿足中，PON技術的進步發(fā)揮了顯著的成效，并在整體網(wǎng)絡規(guī)劃和部署中得到了迅捷發(fā)展。在競爭日益激烈的市場中，PON技的實現(xiàn)探討，成為相關研究領域的熱點。PON技術的核心運載體系和相關業(yè)務綜合接入環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計，在網(wǎng)絡規(guī)劃和運營商發(fā)展中，為滿足用戶體驗提供了支持。

1 PON技術

1.1 OLT設備

OLT設備是PON網(wǎng)絡中的重要組成部分，初期的OLT用于PON+DSL接入，2009年開始部署FTTH，現(xiàn)階段的OLT設備主要集中在華為、中興等幾大廠商，如表1所示，是幾大廠商的主推設備。

1.2 PON技術

PON技術（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡）在多年的發(fā)展中，以APON/BPON到EPON與GPON的演進中，在研究方向和主流接入技術發(fā)展中，形成了WDM-PON、10Gbit/sEPON和EPON與GPON的構成脈絡。

現(xiàn)階段OLT設備中配置的PON卡板分成4類，其中EPON和EPON的應用較多。EPON由IEEE主導，GPON由ITU主導，正向10G PON方向演變。兩者的演進方式不同。10G PON在2015年時開始建設，但受到投入成本的影響。當前的10G PON建設方式是在10G PON+LAN以及FTTH部署下，為各運營商施行的千兆入戶試點，驗證10G PON FTTH產品。

隨著10G EPON光模塊價格的降低，運營廠家在2016年開始在局端部署10G PON，客戶端使用EPON ONT進行建設。對稱模式和非對稱方式光模塊價格相似，運營商多在OLT側部署10G EPON對稱模式。在現(xiàn)有的標準化工作中，PON技術以寬帶高度、協(xié)議支持、以太網(wǎng)建設為集中發(fā)展優(yōu)勢突出點。通過生產技術進步、標準接入技術、高支持速率、接入后效率及其工作波長等得到了迅捷發(fā)展。該技術的主要特點如下表2所示：

鑒于上述圖表的數(shù)據(jù)分析，PON技術協(xié)議標準框架，受其誕生年限和使用特色，在寬帶速率及其實際接入層設計中，以其技術應用優(yōu)勢和整體利用效率，在2010年完成的新技術改造，擁有應用途徑上的優(yōu)勢前景。在現(xiàn)有的綜合業(yè)務支持性能提升及其高利用率實踐中，具有顯著的設計優(yōu)勢。

2 PON技術在接入層網(wǎng)絡設計中的應用

PON技術在GPON、EPON的選擇上進行的深入分析，從EPON/GPON升級至10G-PON光網(wǎng)絡，擁有性能提升的設計效果。在主流網(wǎng)絡升級改造和設計建模中，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡框架結構，在DFB激光器和WBF的聯(lián)合應用中，對GPON、EPON升級到10G-PON的主流用戶升級改造，具有不同的接入方式的分析特點。從現(xiàn)有的設計應用中，以 WDM過濾器接入OLT，形成了新的業(yè)務構成框架。

3 基于PON技術的接入層網(wǎng)絡系統(tǒng)設計

PON技術在接入層網(wǎng)絡中，是以支持點到多點應用而發(fā)展起來的光接入技術，為無源光網(wǎng)絡。其技術應用中，以光纖作為傳輸媒質，以無源光分配網(wǎng)避免外部設備的電磁干擾和環(huán)境影響，在嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)等故障解決中，對性能穩(wěn)定性和維護成本的降低及其實際應用價值較為突出。

3.1 系統(tǒng)基本方案

PON技術在接入層網(wǎng)絡中系統(tǒng)規(guī)劃設計方案，主要基于進行網(wǎng)絡規(guī)劃中相關業(yè)務類型的分離。在上行數(shù)據(jù)和組網(wǎng)的成本考慮，以組網(wǎng)的成本節(jié)約和上行將數(shù)據(jù)與語言業(yè)務流在的匯聚層、ODN、OLT以及ONU的分層結構規(guī)劃設計，是滿足系統(tǒng)基本設計規(guī)范基礎的接入體驗。

3.2 基本結構

PON技術基本結構包括匯聚層、OLT端、OLT冗余保護、OLT上下聯(lián)配置等。從基本構成架設來看，匯聚層網(wǎng)絡規(guī)劃結構設計主營要求，并在業(yè)務類型及其用戶連接體驗、語音用戶的量接、三層交換機等流程使用中獲得成效。OLT端網(wǎng)絡規(guī)劃的要以“大容量、少局址”的集中式設計為基礎，避免增設機房設施導致的不便。在現(xiàn)有的接入位置覆蓋中，要在模塊和局域端口及其機房的維護成本和機房站點數(shù)量集中尋求相關降低成本的方法。OLT冗余保護結構用于主控板與電源的1+1冗余保護功能，是確保主營業(yè)務順利開展的基本前提，也是在現(xiàn)有的電源條件模塊化研究中，實現(xiàn)網(wǎng)管系統(tǒng)有效接入的基本條件。OLT上下聯(lián)配置，是滿足主干光纖保護，增強PON備份可靠性的有效方法。在鏈路連接峰值管理和滿足實際的業(yè)務需求中，通過對相關用戶的體驗保護，以主干光纖的保護方式為結構框架的設計研發(fā)。從意義價值體現(xiàn)來講，具有時效性基礎特征。如圖1所示：

3.3 PON技術在接入層網(wǎng)絡中系統(tǒng)設計

3.3.1 整體設計

PON技術在接入層網(wǎng)絡系統(tǒng)設計規(guī)劃中，以VLAN設計為先導的接入層體驗，在滿足業(yè)務用戶需求，在相關的用戶需求獨立性研究原則遵循中，以FTTx的統(tǒng)一規(guī)劃 ，避免接入混亂現(xiàn)象。在用戶相關預留業(yè)務應用層面，以QinQ的方式實現(xiàn)了多個業(yè)務的VLAN覆蓋，并在網(wǎng)絡側使用QinQ的上行業(yè)務保證中，對用戶側的相關配置要求達標率實現(xiàn)提供了契機。

3.3.2 PON設備光纜網(wǎng)絡基礎設計

ODN規(guī)劃以PON設備光纜網(wǎng)絡為基礎，以OLT以及ONU的光傳輸通道為結構線段基礎配比，在實際的地網(wǎng)和無源設備分光器的樹型結構設計中，得到了全方位的體現(xiàn)。主干光纜的選擇，要以管道的優(yōu)先鋪設為基礎前提；相關使用和預埋線路的管線設計需求中，在光纖的區(qū)域用戶分布設計中，以滿足城市一般設計需求，并在農村地區(qū)形成星形結構或者是鏈型結構設計。

3.3.3 配線光纜系統(tǒng)接入層設計

配線光纜系統(tǒng)接入層設計要以“少投資”的駐地商為運營商投資理念，以確保施工建設及其運營上建設的整體開發(fā)。分光器配置作為該技術設計中的關鍵技術，要確保分光啟設置的接入點位置合宜，要在降低光纜芯數(shù)的占用程度上，確保端口使用效率。在現(xiàn)有的PON口組網(wǎng)分光設計中，盡可能以一級分光的設計原則，滿足基本用戶的需求，而后在相關三分光器的路由為1：32和1：4的小分光比來實現(xiàn)網(wǎng)絡接入全覆蓋特性，且在滿足用戶光纖線路的使用價值中，更多的滿足VIP用戶基本需求。

3.4 PON技術在接入層網(wǎng)絡中系統(tǒng)應用預期

現(xiàn)階段，PON網(wǎng)絡的業(yè)務種類繁多，包括寬帶、直播、PON設備等。隨著業(yè)務量的不斷增加，如果單PON口接入用戶量較少，單PON口會有著很強的不確定性。若按照原有的業(yè)務模型，就不再適應PON網(wǎng)絡流量特征。運營商可開展IPTV業(yè)務的接入，全面部署二層組播，OLT部署IGMPProxy，盡可能的減小PON的端口帶寬占用。寬帶接入網(wǎng)部署二層QoS技術，有局部短時間網(wǎng)絡擁塞時，保障高優(yōu)先級業(yè)務轉發(fā)。家庭網(wǎng)關內置軟探針，配合檢測系統(tǒng)，完成對網(wǎng)絡層以及業(yè)務層的有效監(jiān)控。當帶寬需求仍然不能滿足需求是，PON端口可使用調整用戶分布、升級10G PON等多種方法，做出擴容調整。運營商要參照流量需求，對OLT設備做出調整。根據(jù)OLT設備的分布狀況，一些數(shù)量少且遠距離的用戶可以使用容量較小的OLT接入。此外，還要減少OLT上聯(lián)交換機狀況，多級聯(lián)交換機讓網(wǎng)絡變得復雜，增大了延遲。PON技術為接入光纖化的應用與普及， 提供了局域網(wǎng)進度提升上的優(yōu)勢。在光網(wǎng)建設的新時期，以現(xiàn)代局域網(wǎng)建設與三網(wǎng)融合的實現(xiàn)速度，對寬帶接入技術的迅捷發(fā)展和變化提供了運營上模式及其維護模式的相關改變，并在互聯(lián)網(wǎng)速度發(fā)展和當下技術工作實踐平臺技術中，占據(jù)了絕對的先機。

4 結束語

本文通過系統(tǒng)基本方案、基本結構、在接入層網(wǎng)絡中系統(tǒng)中的設計應用及其應用前景預期法等幾部分描述，以為該技術的設計應用實施提供實踐依據(jù)?；赑ON技術研究梗概且切入點，結合PON技術協(xié)議相關演進特點，進行設計建模；在應用領域設計優(yōu)化中，具有廣闊的市場前景。研究結果顯示PON技術在接入層網(wǎng)絡中的設計應用實現(xiàn)，為我國寬帶接入技術的發(fā)展提供了接入技術支持。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】