基于PON的接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

摘要：隨著電信業(yè)重組的基本完成，電信市場競爭日益加劇，作為處于快速成長期的寬帶業(yè)務(wù)成為各大運(yùn)營商爭奪的重點(diǎn)之一，寬帶提速、接入網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的需求日益迫切，光纖網(wǎng)絡(luò)覆蓋得以迅猛發(fā)展，本文通過對基于PON的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)得失的總結(jié)分析，以期為運(yùn)營商今后的工程建設(shè)提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：GPON EPON OLT ONU FTTx

自從郵電分營、電信重組以來，國內(nèi)公眾通信網(wǎng)市場由獨(dú)家壟斷經(jīng)營進(jìn)入了多家公司的市場競爭階段。到目前為止，各大運(yùn)營公司都獲取了全電信業(yè)務(wù)的經(jīng)營許可，都在試圖擴(kuò)大自己的經(jīng)營范圍，在經(jīng)營業(yè)務(wù)上互相滲透，開始由規(guī)模型向效益型轉(zhuǎn)變。接入網(wǎng)作為終端用戶與網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)，將要實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻、IPTV、大客戶專線等多種業(yè)務(wù)的綜合接入。基于PON（無源光纖網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的FTTx寬帶光接入網(wǎng)具有高帶寬傳輸、多業(yè)務(wù)接入、快速接入及QoS保證等諸多優(yōu)勢，必將成為下一代寬帶接入網(wǎng)的主流方向。

1 PON技術(shù)演進(jìn)及特點(diǎn)

PON技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了APON/BPON、EPON、GPON的過程，WDM-PON和10Gbit/s EPON是PON技術(shù)研究的方向。目前主流的PON技術(shù)是EPON和GPON。

EPON：2003年由IEEE完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，協(xié)議實(shí)現(xiàn)簡單，具備較高帶寬，能很好地支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，設(shè)備成本相對較低，技術(shù)成熟度高，分光比最大可達(dá)1:64，下行帶寬1.25Gbit/s。

GPON：ITU在APON技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，沿用了APON的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議框架，增加了GEM這一新的TC層幀封裝方式，可實(shí)現(xiàn)有QoS保證的全業(yè)務(wù)接入，分光比最高達(dá)1:128，下行帶寬可達(dá)2.5Gbit/s。GPON對綜合業(yè)務(wù)支持好、分光比高，封裝效率高，帶寬利用率高。

主流廠商均支持EPON和GPON。兩種PON技術(shù)各有特點(diǎn)（見下表）：

2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則是將不同業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分離，采取在OLT端雙上行，上行的將語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流分開；鑒于組網(wǎng)成本考慮，先不考慮PON網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。PON網(wǎng)絡(luò)組成：匯聚層、OLT、ODN、ONU。

下面分別對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解規(guī)劃。

2.1 匯聚層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 匯聚層設(shè)備通過業(yè)務(wù)類型，將上網(wǎng)用戶直接連至BRAS，語音用戶直接連至三層交換機(jī)，然后送至軟交換側(cè)。

2.2 OLT端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 原則上，OLT應(yīng)遵循“大容量，少局址”的原則集中設(shè)置，OLT盡量利用現(xiàn)有機(jī)房設(shè)置。對于OLT的設(shè)置位置，可根據(jù)覆蓋區(qū)域的用戶分布情況，考慮設(shè)置在端局、模塊局、光交接點(diǎn)接入機(jī)房，以減少機(jī)房站點(diǎn)數(shù)量和維護(hù)成本。

OLT上聯(lián)配置原則：OLT承載語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用雙上聯(lián)，當(dāng)雙上聯(lián)中的兩條鏈路峰值或平均帶寬利用率超過70%后，對上聯(lián)鏈路進(jìn)行成對擴(kuò)容。對于VIP用戶，可采用PON備份和主干光纖保護(hù)等方式增強(qiáng)其可靠性。

OLT下聯(lián)保護(hù)根據(jù)業(yè)務(wù)要求確定，為可選項(xiàng)。可選用主干光纖保護(hù)倒換方式和全保護(hù)光纖倒換方式。工程建設(shè)時根據(jù)用戶對安全可靠性的需求選擇相應(yīng)的保護(hù)方式，其中以采用主干光纖保護(hù)方式為主。

OLT冗余保護(hù)功能：OLT設(shè)備支持電源和主控板1+1冗余保護(hù)功能。當(dāng)主用電源模塊和主控板失效發(fā)生自動倒換（或者1+1的分布式雙電源供電）時系統(tǒng)的業(yè)務(wù)不受影響。當(dāng)電源模塊和主控板發(fā)生倒換后，系統(tǒng)向網(wǎng)管系統(tǒng)上報倒換事件以及倒換觸發(fā)條件等必要信息。

OLT覆蓋范圍：在城市區(qū)域，以FTTH場景為例，分光比1:32， OLT覆蓋范圍控制在5km。在農(nóng)村地區(qū)，由于需要大半徑覆蓋，將分光比做到1:8時，OLT覆蓋范圍可達(dá)20km。在現(xiàn)實(shí)的接入網(wǎng)中，絕大多數(shù)接入輻射形狀近似正方形。

VLAN規(guī)劃：由于用戶多業(yè)務(wù)的需求，且每個業(yè)務(wù)都需要一個獨(dú)立VLAN，故應(yīng)遵循如下原則。①FTTx統(tǒng)一規(guī)劃，每個用戶預(yù)留業(yè)務(wù)應(yīng)用，采用QinQ方式實(shí)現(xiàn)單用戶多業(yè)務(wù)VLAN，避免造成VLAN使用無秩序問題；②用戶側(cè)VLAN配置要全局一致，實(shí)現(xiàn)終端的統(tǒng)一配置；③網(wǎng)絡(luò)側(cè)應(yīng)用QinQ，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)上行。

2.3 ODN規(guī)劃 ODN是基于PON設(shè)備的光纜網(wǎng)絡(luò)。其作用是為OLT與ONU之間提供光傳輸通道。ODN應(yīng)以樹型結(jié)構(gòu)為主，從局段到用戶端一般可劃分為主干光纜段、配線段和駐地網(wǎng)段，涉及到無源設(shè)備分光器。

主干光纜路由選擇時應(yīng)盡量穩(wěn)定，優(yōu)先選擇管道鋪設(shè)方式，其次直埋和桿路。在市區(qū)，主干光纜要成環(huán)形結(jié)構(gòu)。農(nóng)村地區(qū)，主干光纜可成鏈型或者星型結(jié)構(gòu)。

配線光纜需根據(jù)用戶的實(shí)際需求建設(shè)。

駐地網(wǎng)建設(shè)為減少投資，最好由開放商投資，運(yùn)營商施工。

分光器配置：在保證一定的PON口使用效率的前提下，盡量將分光器靠近光用戶接入點(diǎn)，降低光纜芯數(shù)占用需求。ODN組網(wǎng)時盡量采用一級分光。城市區(qū)域由于用戶比較集中而且到OLT的距離較近，當(dāng)采用一級分光，應(yīng)用1:32的光分路器。農(nóng)村區(qū)域由于用戶比較分散，而且到OLT的距離一般較遠(yuǎn)，宜選用分光比為1:8或1:4等小分光比的光分路器以增大OLT的覆蓋距離。VIP用戶需要實(shí)行光纖鏈路保護(hù)時，可以采用2:N光分路器。

2.4 ONU規(guī)劃部署 對于FTTH應(yīng)用場景，應(yīng)盡量將ONU設(shè)置在用戶家里，避免安裝在門口或樓道里；對于FTTB/C/O等應(yīng)用，可選擇將ONU放置在大樓樓道或豎井機(jī)柜、室外交接箱等不同位置。對于ONU的供電，盡量就近取交流220V市電，由于設(shè)備分散，不采用集中供電方式，不配置后備電源。

3 結(jié)束語

接入光纖化不僅使接入提速，也使傳統(tǒng)的城域網(wǎng)發(fā)生了改變。隨著光網(wǎng)建設(shè)，三網(wǎng)合一的實(shí)現(xiàn)會越來越近。寬帶接入的建設(shè)模式的轉(zhuǎn)變，運(yùn)營商經(jīng)營和維護(hù)的模式也會隨之改變，勢必會大大提高互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，必將加快顆粒業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展。

本文概括了PON網(wǎng)絡(luò)的一些特點(diǎn)，總結(jié)了工程建設(shè)中一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，供讀者探討、指正，同時希望有益于運(yùn)營商基于PON的光纖寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和建設(shè)。