無源光網絡技術應用的淺析

摘 要：當今社會信息爆炸式增長，人們對互聯網信息的依賴越來越大，因此提高帶寬是電信業發展的必經之路。無源光網絡技術是一種新一代的光纖通信技術，由于它的穩定性較高，節省維護成本，因此也是電信維護部門長期期待的技術。該文對無源光網絡技術的主要類型進行介紹，淺析其應用方式，展望了無源光網絡技術的發展方向。

關鍵詞：無源光網絡技術 應用 淺析

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0028-01

無源光網絡（Passive Optical Network，PON）是一種光分配網絡（ODN），它架設于OLT和ONU之間，是一種純介質網絡，包括基于IP的無源光網絡E/GPON以及基于ATM的無源光網絡APON[1]。由于在光接入網中，光網絡單元（ONU）和光線路終端（OLT）之間的光分配網不含有有源設備部分，所以被稱之為無源光網絡突出它最大的的優勢是可以避免雷電影響以及外部設備的電磁干擾，從而減少了外部設備和線路的故障率[2]。無源光網絡技術節省了系統的維護成本，提高了系統的可靠性，符合電信維護部門的期待。同時節省了維護成本，是電信維護部門長期期待的技術。該文對其應用和發展方向探討如下。

1 無源光網絡的原理、結構與特點

1.1 無源光網絡的原理

無源光網絡“是最后一公里”入網用戶缺少帶寬的解決方案，即解決寬帶最終用戶介入終端局的問題[3]。接入網的用戶與局端之間只需要光分路器、光纖等無源器件。其應用原理如下：利用混合PON技術將光纜延伸到通信公司的遠程終端，應用銅線DSL進入家庭。在PON系統中，每個無源光網絡單元均可構成一個獨立的PON網，一個光纖終端下有多個無源光網絡。網絡中多種類型的ONT由光纖及分波器連接，網絡的無源性減少了電子元件的應用，降低建設及維護成本。

1.2 無源光網絡的結構

無源光網絡的主旨是將光纖中繼線從服務商輻射到用戶。作為一種樹形網絡結構，無源光網絡和有線電視網絡較為相似[4]。以下是其結構及功能介紹。無源光網絡最重要的三個部分是：（1）光配線網（ODN）。（2）位于局端的光線路終端（OLT），是光纖在服務提供商處的終端。（3）終端光網絡單元（ONU），用于提供對用戶的扇出連接。此外還有光網絡終端（ONT）、光接入交換機（OAS）、無源光分路器（POS）、智能光終端（IOT）等。

1.3 無源光網絡的特點

無源光網絡技術的優勢具體體現在以下幾方面：

（1）安裝方便，占地面積小，不需要設立專門的機房，也就避免了遠端供電問題、減少了日常維護問題。（2）目前的技術發展趨勢是網絡帶寬經常需要擴容，無源光網絡由于不涉及設備改造，因此擴容過程較為簡單，在現有硬件設備的基礎上對軟件進行升級即可。這一特點為光纖入戶奠定了基礎。（3）無源光網絡能夠通過僅僅利用無源分光器實現光功率的分配，適用于點對多點形式的通信。（4）由于避免使用大型設備，減少了中間層設備，使得無源網組網更方便，能夠支持總線形、樹形、星形、冗余形、混合形等多種類型的網絡拓撲結構。（5）無源光網絡的投資較低，安裝維護費用低，設備簡單，由于其抗干擾能力強，較為穩定，維護頻率低，因此適合在自然條件惡劣的地方應用。

2 無源光網絡技術的應用分析

2.1 居民用戶

為了保證新入網的每個用戶都能享受到同樣高速的帶寬，光纖到家（FTTH）（光纖到家）是根本的解決手段。但是現階段無源光網絡技術還受到設備造價高的局限，處于發展的初期。居民寬帶用戶密度、覆蓋區域均較小，目前只能實現光纖入小區。在小區ONU與用戶之間，可以有WLAN、LAN、DSL三種連接方式。等用戶數量提升上來后，可以直接應用FTTH方式解決入網問題。此時，ONU為每個用戶所獨享，網速將有大幅提高，也可以利用傳統電話的POTS口實現家庭組網。

2.2 大型商業用戶

目前無源光網絡系統針對商業用戶的發展較快，因為新入網的商業用戶希望能夠獲得穩定安全的帶寬，建立集團網絡，減少維護費用和維護頻率以及故障率，這些需求都能被無源光網絡技術較好地滿足。可以采用光纖到駐地（FTTP）的解決方案，將ONU安裝在集團客戶處。從OLT到光分路器之間的干線光纜需要保護，采用主干光纜環網路由進行環網保護。光分路器放置在樓層管井中或者是路邊光交接箱中。

2.3 中小企業用戶

大型商業用戶畢竟數量有限，并且不愿改變已有網絡系統，支撐無源光網絡系統發展的主力客戶是中小企業用戶。他們對帶寬的需求較低，可以應用光纖到大樓（FTTB）的解決方案。一個商業大樓內的所有用戶共用一個ONU，在樓內設置交換機，通過以太網使每位用戶連接到網絡中。費用可以通過在交換機上接入控制，或進行帶寬管理計算。

3 結語

無源光網絡包括ATM和E/GPON兩個類型。其中APON應用的是基于信元的傳輸系統。采用統計復用的方式使它能夠更為高效的利用網絡資源，因為它允許接入網中的多個用戶共享整個帶寬。但是現有的第一代APON產品造價太高，供給能力又有限，還未推廣開來。IPPON的上層結構是IP，較易實現系統帶寬的動態分配，省去中間層各類復雜設備的應用。例如基于PON的OAN不需要在外部站中使用有源電子設備，降低服務提供商的成本，不僅可以更充分地利用網絡資源，還能為企業用戶提供高性價比的所需帶寬。無源光網絡最突出的優勢是由于省去了中間層面的設備，因此能夠避免雷電的影響和外部設備的電磁干擾，降低了故障率，提高了穩定性。無源光網絡技術的要點是致力于解決最后一公里的用戶高速接入網絡的問題。最后一公里網絡接入問題中，運營商不僅要降低邊際成本，還要提高通信可靠性和高速性。無源光技術為此提供了一個較好的解決方案。

參考文獻

[1]阮媛婷.無源光網絡技術與應用[J].信息與電腦，2012，36（7）：81-83.

[2]何平良，王新秋，王新輝.無源光網絡技術及其應用[J].中國有線電視，2011，13（2）：1268-1270.

[3]胡嵐，劉學軍.無源光網絡技術及其應用市場[J].光通訊技術，2010，16（2）：79-81.

[4]孫文燕.無源光網絡技術及其應用分析[J].中國新通信，2010，29（2）：310-312.