基于PON的接入網絡規劃

摘要：隨著電信業重組的基本完成，電信市場競爭日益加劇，作為處于快速成長期的寬帶業務成為各大運營商爭奪的重點之一，寬帶提速、接入網絡優化的需求日益迫切，光纖網絡覆蓋得以迅猛發展，本文通過對基于PON的寬帶接入網絡規劃、建設得失的總結分析，以期為運營商今后的工程建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：GPON EPON OLT ONU FTTx

自從郵電分營、電信重組以來，國內公眾通信網市場由獨家壟斷經營進入了多家公司的市場競爭階段。到目前為止，各大運營公司都獲取了全電信業務的經營許可，都在試圖擴大自己的經營范圍，在經營業務上互相滲透，開始由規模型向效益型轉變。接入網作為終端用戶與網絡的承載網，將要實現話音、數據業務、視頻、IPTV、大客戶專線等多種業務的綜合接入。基于PON（無源光纖網絡）技術的FTTx寬帶光接入網具有高帶寬傳輸、多業務接入、快速接入及QoS保證等諸多優勢，必將成為下一代寬帶接入網的主流方向。

1 PON技術演進及特點

PON技術的發展經歷了APON/BPON、EPON、GPON的過程，WDM-PON和10Gbit/s EPON是PON技術研究的方向。目前主流的PON技術是EPON和GPON。

EPON：2003年由IEEE完成標準化工作，協議實現簡單，具備較高帶寬，能很好地支持以太網業務，設備成本相對較低，技術成熟度高，分光比最大可達1:64，下行帶寬1.25Gbit/s。

GPON：ITU在APON技術的基礎上發展而來，沿用了APON的標準協議框架，增加了GEM這一新的TC層幀封裝方式，可實現有QoS保證的全業務接入，分光比最高達1:128，下行帶寬可達2.5Gbit/s。GPON對綜合業務支持好、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技術各有特點（見下表）：

2 網絡規劃

網絡規劃原則是將不同業務類型進行分離，采取在OLT端雙上行，上行的將語音和數據業務流分開；鑒于組網成本考慮，先不考慮PON網絡保護。PON網絡組成：匯聚層、OLT、ODN、ONU。

下面分別對網絡結構進行分解規劃。

2.1 匯聚層網絡規劃 匯聚層設備通過業務類型，將上網用戶直接連至BRAS，語音用戶直接連至三層交換機，然后送至軟交換側。

2.2 OLT端網絡規劃 原則上，OLT應遵循“大容量，少局址”的原則集中設置，OLT盡量利用現有機房設置。對于OLT的設置位置，可根據覆蓋區域的用戶分布情況，考慮設置在端局、模塊局、光交接點接入機房，以減少機房站點數量和維護成本。

OLT上聯配置原則：OLT承載語音和數據業務，采用雙上聯，當雙上聯中的兩條鏈路峰值或平均帶寬利用率超過70%后，對上聯鏈路進行成對擴容。對于VIP用戶，可采用PON備份和主干光纖保護等方式增強其可靠性。

OLT下聯保護根據業務要求確定，為可選項。可選用主干光纖保護倒換方式和全保護光纖倒換方式。工程建設時根據用戶對安全可靠性的需求選擇相應的保護方式，其中以采用主干光纖保護方式為主。

OLT冗余保護功能：OLT設備支持電源和主控板1+1冗余保護功能。當主用電源模塊和主控板失效發生自動倒換（或者1+1的分布式雙電源供電）時系統的業務不受影響。當電源模塊和主控板發生倒換后，系統向網管系統上報倒換事件以及倒換觸發條件等必要信息。

OLT覆蓋范圍：在城市區域，以FTTH場景為例，分光比1:32， OLT覆蓋范圍控制在5km。在農村地區，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20km。在現實的接入網中，絕大多數接入輻射形狀近似正方形。

VLAN規劃：由于用戶多業務的需求，且每個業務都需要一個獨立VLAN，故應遵循如下原則。①FTTx統一規劃，每個用戶預留業務應用，采用QinQ方式實現單用戶多業務VLAN，避免造成VLAN使用無秩序問題；②用戶側VLAN配置要全局一致，實現終端的統一配置；③網絡側應用QinQ，實現多業務上行。

2.3 ODN規劃 ODN是基于PON設備的光纜網絡。其作用是為OLT與ONU之間提供光傳輸通道。ODN應以樹型結構為主，從局段到用戶端一般可劃分為主干光纜段、配線段和駐地網段，涉及到無源設備分光器。

主干光纜路由選擇時應盡量穩定，優先選擇管道鋪設方式，其次直埋和桿路。在市區，主干光纜要成環形結構。農村地區，主干光纜可成鏈型或者星型結構。

配線光纜需根據用戶的實際需求建設。

駐地網建設為減少投資，最好由開放商投資，運營商施工。

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，降低光纜芯數占用需求。ODN組網時盡量采用一級分光。城市區域由于用戶比較集中而且到OLT的距離較近，當采用一級分光，應用1:32的光分路器。農村區域由于用戶比較分散，而且到OLT的距離一般較遠，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用戶需要實行光纖鏈路保護時，可以采用2:N光分路器。

2.4 ONU規劃部署 對于FTTH應用場景，應盡量將ONU設置在用戶家里，避免安裝在門口或樓道里；對于FTTB/C/O等應用，可選擇將ONU放置在大樓樓道或豎井機柜、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，由于設備分散，不采用集中供電方式，不配置后備電源。

3 結束語

接入光纖化不僅使接入提速，也使傳統的城域網發生了改變。隨著光網建設，三網合一的實現會越來越近。寬帶接入的建設模式的轉變，運營商經營和維護的模式也會隨之改變，勢必會大大提高互聯網的發展，必將加快顆粒業務應用的發展。

本文概括了PON網絡的一些特點，總結了工程建設中一點經驗，供讀者探討、指正，同時希望有益于運營商基于PON的光纖寬帶接入網絡的發展和建設。