GPON技術在寬帶城域網中的應用與研究

摘 要：GPON接入技術在城域網的接入中具有重要的作用，能夠有效的提高網絡的帶寬，提高網絡的利用率，文章分析了GPON接入系統的主要特征，對GPON的接入模式進行了詳細的分析，探討了GPON技術在城域網中的接入方式和組網特征。

關鍵詞：GPON；寬帶城域網；接入模式

隨著網絡通信技術的發展，人們對信息質量的需求不斷的增加，特別是語音、視頻等相關信息的增加，對網絡的帶寬提出了更高的要求，傳統的PON接入網絡采用的是銅絞線構建的網絡，無論采用何種技術，銅線的帶寬還是有一定限制的，無法滿足大容量的信息的傳遞。GPON采用的無源光網絡進行傳輸，能夠有效的解決網絡帶寬的問題。

1 GPON接入系統簡介

GPON的含義是Gigabit-capable Passive Optical Networks，即千兆無源光傳輸網絡，對于網絡通信采用的是光纖代替原有的銅線傳輸，能夠有效的提高網絡傳輸的速度，GPON接入系統是一種點對多點信息傳輸的系統，在信息網絡傳輸中具有廣泛的應用前景，它具有帶寬大、使用的效率高、功率大，信號的覆蓋面廣，信號的抗干擾能力強等相關的優點，由于網絡的帶寬比較大，能夠為用戶提供語音、視頻等大流量業務接入。GPON接入網主要由以下三部分組成：光線路終端OLT、光分配網絡ODN、光網絡單元ONU三部分。

2 GPON在寬帶城域網中的應用及原則

2.1 GPON在寬帶城域網中的應用

城域網在當今社會的發展中，應用十分廣泛，它主要是介于骨干網和用戶駐地網或終端用戶之間的信息網絡，通過GPON技術將企業和個人客戶需要的語音、視頻等大業務流的各種業務連接到骨干網中，實現信息的實時傳遞。在實際工作的過程中，由于企業、個人用戶需要的信息量不斷的增加，網絡的數據業務傳輸量也不斷的增加，原有的網絡帶寬遠遠不能滿足企業的需求，GPON技術是一種采用光纖進行傳輸的技術，能夠有效的增加網絡傳輸的帶寬，從而能夠對企業和客戶提供全業務接入的網絡，能夠有效的滿足企業不斷增長的業務需求。

2.2 GPON系統規劃原則

在GPON網絡規劃建設的前期，網絡的承載的業務量數據不是很大，可以將工程區域內所有的數據客戶全部覆蓋，OLT設備采用扁平化的網絡結構進行接入，這樣方便對網絡進行集中化的管理，將系統的OLT置放于覆蓋多個用戶的片區內的業務匯聚點機房內，將客戶需要的信息連接到上聯端口。當用戶的規模發展后，可以采用分散設置的方式進行網絡配置，在每一個片區內安裝一個相應的OLT，形成一個大型的客戶接入模式。

系統的ONU設備可根據客戶側的實際情況，安放在合適的位置，可以置于客戶側室內或壁掛式箱體內。ONU設備的主要功能是為客戶側提供語音、視頻等各類業務接口技術，并以合適的方式，將業務信息通過ODN傳至OLT，完成信息的傳遞。

3 GPON系統在寬帶城域網中的應用模式及組網

在信息技術和通網絡不斷發展的情況下，隨著市場競爭的激烈，一般經濟效益較好、信息傳輸比較大的重要集團客戶、大面積的住宅小區將會成為GPON系統的重要發展和規劃的對象，因此，對于這類用戶的網絡規劃可以采用以下的網絡規劃方式：FTTB、FTTO/FTTH模式。

3.1 GOPN應用的具體模式選擇

對于學校、工業園區以及數據業務量比較大的等重要集團客戶，在進行GPON全業務接入時，他們需求的信息業務量比較大，經常需要使用視頻、語音、電視電話會議等大業務流信息，而且他們的位置比較分散，帶寬需求較高，除了采用語音業務、高速的網絡通信專線接入外，可能還采用了TDM專線、VPN等相關的業務，對GPON的系統的可用性、穩定性、業務質量和維護質量等方面的要求比較高，根據這類用戶的特點，可用采用FTTB或者FTTO的GPON網絡接入方式，為用戶提供高質量、業務類型豐富、高服務質量的接入方式。相對于普通住宅用戶，高檔住宅小區的用戶比較集中，方便OLT集中管理，客戶的業務消費能力強，需要的語音、視頻、交互式的大型網絡游戲的數據量比較龐大，對信息傳輸的業務需求主要包括高速的internet接入、IP電話、IPTV等相關的數據業務，對于這類客戶可以采用FTTB+LAN/VDSL或FTTH等靈活的寬帶接入方式，可以有效的滿足用戶大業務量的需求，在一些必要的地區可以考慮采用FTTB覆蓋，以提高GPON的網絡應用能力。

3.2 FTTB的網絡接入模式

FTTP模式是典型的光纖到樓宇（Fiber To The Building）的接入模式，這是一種典型的GPON接入模式，在GPON市場發展的初期階段，由于系統的業務相對不大，為了有效的占領GPON信息傳輸的市場，提高資金利用率，而采用的GPON信息接入模式，以光纖替代用戶引入點之前的銅線電纜，提高信號的傳輸速率。將光網絡單元ONU部署在傳統的分線盒或者貼近用戶的引入點即DP傍邊，ONU下采用其他有線介質接入到具體的用戶，這種接入模式下的每個ONU可以有效的支持10～100個作用的客戶，在一般的情況下，ONU或光終接設備一般安放在離用戶的距離在0.5km以內，保證通信的效率。

在FTTB接入系統的模式中，一般將光線路終端OLT置放于系統業務匯聚節點的機房內，方便系統對用戶的業務進行管理和控制，系統的上聯網絡側一般采用GE/10GE光接口，保證網絡通信的上行速率，通過光分配網絡ODN接入光網絡單元ONU，將信號在ONU內完成光信號的轉換與處理。在用戶駐地比較集中的住宅小區內，GPON網絡的建設一般可以采用FTTB+LAN方式接入，可以根據網絡客戶數量將光網絡單元ONU安裝在客戶側，為網絡的客戶提供多個GPON的網絡接口，根據網絡的傳輸特性，ONU距離用戶的距離要在合適的方位內，保證網絡通信的有效性，FTTB的網絡接入模式對整個GPON接入網來說，是全透明光纖接入網絡，因而它對GPON的網絡傳輸制式帶寬、信號的波長與頻率和傳輸技術的限制較少，比較適于新業務的開發，是一種理想的網絡接入方式。

3.3 FTTO/H的接入模式

FTTO/H的接入模式主要光纖到辦公室/家庭用戶的接入模式，它的基本特點是利用光纖傳輸媒質將客戶（辦公室/家庭住宅）與服務器端進行連接的GPON接入方式，引入光纖由單個用戶獨享，網絡的傳輸速率比較快。FTTO/H的接入模式在一般的情況下主要應用于單位用戶，網絡的建設和投資較大，一般主要針對系統高端用戶，為用戶提供優質的服務，從GPON的物理網絡構成上可以看出，FTTO/H在光線路終端OLT與光分配網絡ONU之間采用全程光纖的接入，保證用戶的數據傳輸的速率，將ONU部署置放于用戶側，由ONU直接為用戶提供接口連接到局域網或網絡終端設備。在FTTO/H模式中，根據網絡的應用和實際的配置情況，根據實際管理和控制的情況，可以將光線路終端OLT置于遠端的服務器端的機房，也可以置于小區機房內。

4 結束語

采用GPON接入技術能夠有效的提高城域網的網絡傳輸速率，提高網絡的使用效率，在城域網層面上可用為用戶提供全業務接入平臺，滿足用戶視頻、語音、視頻會議等相關的大數據流的網絡傳輸，能夠有效的滿足客戶的需要，也可以有效的節約企業的維護成本，提高網絡帶寬的利用效率，提高企業的服務質量，有利于網絡技術的發展和新業務的開展。

參考文獻

[1]徐偉亮，李俊.GPON：最新一代無源光網絡[J].光通信技術，2010（12）.