PON技術在光纖接入網中的應用分析

摘 要：科學技術的快速發展，帶動了網絡的發展速度，目前寬帶網已開始應用光纖接入技術，不僅有效的節省了資源和成本，同時也滿足了用戶對帶寬需求不斷增加的需求。近年來同，隨著寬帶技術的快速發展，PON技術以其自身獨有的特點被廣泛的應用到光接入網中。文章對PON無源光纖網絡進行了介紹，同時對PON技術相對于傳統網絡的優勢進行了分析，并進一步對PON技術的FTTX應用場景進行具體的闡述。

關鍵詞：光纖接入網；PON技術；FTTH

前言：隨著社會的快速發展，通信領域的用戶和業務都呈不斷增加的趨勢，這就對帶寬提出了更高的需求，從而使寬帶光纖接入技術得以發展起來，寬帶光纖接入技術以其較低的運營和維護成本，同時較好的擴展性受到廣大運營商的歡迎。目前在寬帶接入技術中光纖接入技術是最為先進的技術之一，其自身諸多的優點，使寬帶實現了長距離、高帶寬、低成本、多樣化的特點，完全屏棄了傳統光技術的弊端，從而實現了寬帶技術性的革命。

1 PON無源光纖網絡簡述

PON也稱之為無源光網絡，可以實現一點到多點的光纖接入，此技術由局側終端和用戶側的光網絡單元及光網絡一起組成。PON技術非常簡單，不再需要戶外的有源設備，在交換機內和用戶宅內即可完全信號的處理功能。該技術在下行方向其以一點發送多點的信號，從而使各用戶可以在不同的數據中取出自己所需要的設備。其以復用技術實現了雙向信號傳輸的處理工作，實現了在同一根光纖中進行不同波長信號的傳送業務。而對于上行方向，則一根光纖來完成信號的傳輸工作，多點進行傳輸，而由單點進行接收，在這種情況下很容易導致信號之間的沖突產生，所以需要多扯接入協議，從而使多用戶可以訪問共享通道。

2 PON技術相對于傳統網絡的優勢

2.1 高接入帶寬。GPON下行速率高達2.5Gbit/s，上行1.25Gbit/s的速率，EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術的發展可以升級到10Gb/s。可以為用戶提供30～100Mbit/s的帶寬，接入距離可達10～20km可以滿足現在和未來各種寬帶業務的需要。

2.2 節省光纖資源。此技術的網絡拓撲結構呈樹狀廣播形態，以點到多點的方式進行，其從一芯光纖可以實現若干個終端設備的分支，使光纖資源實現了有效的節省。在這節省光纖資源這點上，以地域廣闊地區和原有光纖資源有限的地區則非常適宜，其可以使光纖資源的使用率得以有效的提高。

2.3 服務范圍大。由于其實現了點到多點的網絡結構，所以光以這種結構來看，其即節省了大量的資源，實現了服務區域的增加，同時共享局端設備和光纖，使用戶在投資上有所降低，節省了用戶的投資成本。

2.4 帶寬分配靈活，服務有保證，寬帶業務多樣化

G/EPON系統對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系：①用PON技術可以解決FTTH、FTTO等問題，為通信網絡向全光網絡演進提供必要條件。②用PON技術可以提供\"全業務\"接入，充分滿足視頻娛樂和家庭辦公所需的帶寬需求。③用PON技術的FTTH非常適合廣播組播、視頻/音頻業務的開展。

2.5 無源光網絡。由于PON技術需于無源光網絡，其是純介質，電磁和雷電都不會對網絡產生任何影響，所以此技術在非常適合在自然條件惡劣的地區進行使用。

2.6 設備運維、管理成本低。此技術由于在中間部分不需要采用有源設備，其不需要電源，用無源分光器即可，其分光器具有很好的穩定性、體積較小，同時成本較低，所以不僅節省上空調等機房設備，同時在維護上也不需要較多的費用，對于長期的運營具有非常好的經濟性。

3 基于PON技術的FTTX應用場景

目前傳統的技術越來越無法滿足用戶對于帶寬的需求，無論是ADSL、ADSL2還是VDSL2技術雖然在理論上可以提供較寬的帶寬，但在實際應用上卻有諸多限制。目前用戶和各項業務對于帶寬的要求不斷的增加，所以為了在未來能更好的滿足于不同用戶的需求，以光代替銅纜已成為寬帶發展的必然趨勢，所以應加快這一進程的建設。另一方面，由于設備和運維成本的限制，目前對于普通大眾用戶規模推行FTTH是不現實的。FTTx與LAN、DSL、WiMAX結合使用是近期內EPON和GPON技術的主要應用模式。

3.1 EPON和GPON技術的應用

目前隨著一些寬帶業務快速發展，EPON技術以其相對穩定的運行，對于IPTV、寬帶上網、VoIP等各種寬帶業務已基本能滿足其需求。另外GPON技術也許多方面也具有較大的優勢，OAM功能和保護機制也相對完善，支持TDM業務承載，但由于其在技術上具有一定的復雜性，實現起來具有較大的難度，所以在研發上較慢，因此目前還是以EPON技術來實現寬帶光纖的接入。

雖然EPON技術較GPON技術成熟，但具有傳輸速率高、業務承載效率高、OAM功能和擴展能力強等特點的GPON技術似乎更值得期待。國外有較多運營商選擇GPON技術作為未來實現FTTH的主要方式；EPON和GPON技術的最終抉擇，將取決于設備成本、業務支持能力和互通性等多方面因素。

3.2 FTTx與LAN、DSL的結合應用

一是FTTx與LAN、DSL結合應用的場景

FTTx與LAN的結合使用，減少了網絡級聯層次，為商業用戶分布密集的寫字樓、工業園區、網吧用戶和5類線入戶的小區用戶提供了FTTB和FTTO接入，主要用于：①用戶分布較密集（10個及10個以上）的商業樓宇接入；②滿足用戶數十兆比特每秒至100Mbit/s的帶寬需求；③利用EPON的高帶寬和綜合業務能力，提供語音、上網、視頻會議等Triple-Play業務；④滿足網吧用戶的高帶寬和Triple-Play業務需求。

FTTx與DSL的結合使用，推進了\"光進銅退\"，縮短了銅纜距離，可滿足用戶和業務的高帶寬需求，主要用于：①DSL帶寬提速的網絡改造；②為光纖資源短缺的農村地區提供寬帶接入和Triple-Play業務；③為新建小區提供寬帶接入和Triple-Play業務。

二是FTTx與LAN、DSL的結合方式

FTTx與LAN、DSL的結合主要有兩種方式：一種是LAN或DSL作為獨立的LAN接入交換機或DSLAM（數字用戶線接入復接器）設備級聯至EPON、GPON設備；另一種是EPON、GPON設備的ONU內置LAN交換機或小型DSLAM設備，提供EPON+LAN或DSL接入。

4 結束語

目前，全球各大運營商都看到了光網絡的經濟性和先進性，所以以光代替鋼纜的政策得以不斷的深入進行，所以PON以其主流的全業務接入網技術不僅可以實現不同業務類型的服務要求，同時可以滿足網絡的精細化管理，從而可以保證網絡運營的低成本、易維護、高盈利的目的。另外，PON技術的運用，不僅實現了運營商的全業務運營，同時其高效率、網絡的高暢通性等特點，獲得了非常好的社會效益，使其核心競爭力有所提高，對于行業的可持續性發展及綜合實力的提升具有極其重要的作用。

參考文獻

[1]孫強，周虛.光接入網技術及其應用[M].北京：清華大學出版社，2005.

[2]徐曉軍，李立剛.PON在寬帶光接入網絡中的應用[J].通信管理與技術，2006（06）.

[3]陳濤，孫旭，王幸.GPON技術的應用模式研究[J].通信技術，2009（09）.