基于PON技術的接入層通信線路設計研究

韋林昌

【摘要】 在信息化技術飛速發展的帶動下，信息傳輸變得越發頻繁，人們對于通信網絡的效率也提出了更高的要求，光纜憑借更快的通信速率以及維護便利等優點在通信領域得到了廣泛應用，也使得FTTx成為了接入網的發展目標。本文對PON技術的概念和特點進行了分析，并就基于PON技術的接入層通信線路方案進行了設計。

【關鍵詞】 PON技術 接入層 通信線路 設計

前言：在信息化時代背景下，人們對于網絡的要求不斷提高，也因此推動了通信網絡技術的發展，促進了網絡運行效率和使用效果的提高。在通信網絡接入中，運用PON技術，可以有效降低線路的建設和維護成本，提升接入網的穩定性和可靠性，從整體上提高通信網絡的使用效率。因此，對PON技術在接入層通信線路設計中的應用進行研究和討論，有著非常積極的現實和長遠意義。

一、PON技術概述

PON指無源光纖網絡，是對Passive Optical Network的縮寫，與有源光網絡同屬于光網絡的一種，在網絡中不設置相應的電子電源和電子器件，光配線網（ODN）全部都是由光分路器等無源器件構成，因此成本相對低廉。從基本構造分析，PON包含了設置在中心控制站的光線路終端（OLT）以及設置在用戶端的光網絡單元（ONUs），而在兩者之間存在的ODN則包括了耦合器、無緣分光器和光纖，在沒有特殊要求的情況下，采用的是點到多點的樹型拓撲結構。PON網絡的基本結構如圖1所示。

與有源光網絡相比，PON網絡摒棄了所有的戶外有緣設備，通過交換機以及室內設備完成對于信號的處理。這種特殊的接入方式能夠在很大程度上降低前期投資，超過八成的資金投入需要在用戶接入時進行。PON網絡本身的傳輸距離相對較短，覆蓋范圍也較小，不過由于成本低廉、維護方便，在小區接入層通信網建設中有著比較廣泛的應用[1]。

結合上述分析可知，PON網絡的優勢主要體現在低成本方面，在網絡傳輸環節，不需要設置任何的電源和電子器件，網絡鋪設簡單而且基本不需要進行維護，因此相比較傳統網絡，在長期運營成本和管理成本方面有著非常顯著的優勢。不過，PON網絡的優勢遠不止如此，一方面，PON網絡屬于純介質網絡，因此能夠徹底消除雷電以及電磁干擾的影響，可以在極端惡劣的自然條件下正常使用；另一方面，PON網絡占用的局端資源極少，維護簡單同時容易擴展，投資回報率較高。網絡本身能夠提供技改的帶寬，以EPON為例，可以提供1.25Gb/s的上下行對稱帶寬，而在以太網技術的支持下，可以將帶寬拓展到10Gb/s。同時PON采用的是點到多點的形式，整體呈扇形結構，服務范圍較廣，帶寬分配靈活，能夠有效保證服務質量。

二、基于PON技術的接入層通信線路設計

接入網指業務節點接口與用戶網絡接口之間的傳輸網絡部分，其定義是相對核心網而言的。設置接入網的主要目的，是實現用戶與核心網的可靠連接，因此接入網的質量在很大程度上決定了用戶服務的質量，對于通信運營商而言，接入網不僅是當前的主要投資方向，同時也是一個非常關鍵的收入來源。

2.1設計流程

基于PON技術的接入層通信線路設計相對復雜和繁瑣，需要做好必要的準備工作，而且在進行設計的過程中，必須結合實際情況以及通信運營商的各種需求，保證接入模式和接入方案的合理性。在完成設計后，還需要進行檢查核對，做好預算編制。接入層通信線路的設計流程為：明確通信運營商提出的各種要求，做好歸納總結工作，同時看運營商是否提供有圖紙。如果沒有，則需要根據現場實際情況進行繪制。現場勘察，對照圖紙分析，保證圖紙與現場情況的一致性，然后進行組網模式和路由方案的確定。之后，對照方案，判斷是否需要增加新的設備，如果需要，必須對設備類型進行選擇，確定設備的具體安裝位置。然后，進行組網方案的設計，組網材料的消耗，做好必要的預算編制工作，整個設計流程結束[2]。

2.2參數分析

在接入層通信線路設計中，不僅需要考慮電纜的走向和配置，還需要關注組網狀況，了解設備的規格以及線路的損耗。接入層的情況相對復雜，需要考慮的參數指標主要有兩個，一是光纖參數，作為接入網的主要媒介，光纖對于網絡性能的影響是非常巨大的，在對光纖參數進行選擇的過程中，必須充分考慮PON網絡的特點和需求，一般情況下，采用的是單模光纖傳輸；二是設備位置，設備的安裝位置不僅關系著接入網的質量，也在很大程度上影響了網絡運行維護的效率。可以將ONU設置在室內，如樓梯間乃至用于家中，在設計環節，需要重點關注光纜交接箱和光分路器的位置選擇。

三、實例分析

以某住宅小區為例，應用PON技術，進行接入層通信線路的設計。

3.1網絡現狀

該小區網絡包括了核心層、骨干層和匯聚層，接入網則包括了引入層、主配線層和輔配線層（如圖2）。結合用戶調查和網絡分析，需要對網絡線路進行局部的優化和調整，才能夠有效滿足用戶不斷增長的通信需求。

3.2接入網框架

可以將接入網分為引入層和配線層兩部分，引入層包含了終端用戶，配線層則可以進一步分為主配線層和輔配線層，主配線層中光交接點匯集在OLT機房內，保證了光交接點分配的合理性；輔配線層則負責對接入層和主配線層之間的光纜層進行合理配置，依照用戶的實際需求進行。

3.3接入模式

伴隨著PON技術的發展，通信線路的接入變得越發復雜，原本的接入模式暴露出一些缺陷和問題，在這種情況下，就需要對接入模式信息改進和創新。就目前而言，將PON技術與FTTB和FTTH相互配合起來，是最為常見的接入模式之一，可以有效滿足用戶對于網絡通信的需求。

（1）FTTB模式：FTTB的含義是光纖到建筑，一般情況下會在FTTH無法接入時使用。在實際應用中，FTTB存在有兩種不同的接入形式，一是FTTB+LAN，此時ONU能夠提供語音接口，完成對于用戶所有業務的統一接入和統一管理；二是FTTB+DSL，同樣能夠實現業務的統一接入，不過與前一種形式相比，傳輸距離更長。在接入層通信線路設計中，需要結合用戶端的網絡結構以及具體的業務需求，選擇相應的接入形式，為用戶提供更加優質的服務和體驗。

（2）FTTH模式：FTTH指光纖到戶，就是把小區里的未端電纜變成光纜。在實際應用中，光纖接入的方式對帶寬進行了拓展，能夠更好的滿足網絡通信的發展需求，同時能夠實現各類通信業務的可靠接入，具有良好的接入能力，在接入過程中也不會產生電磁輻射，避免了對于其他通信的干擾。

3.4組網方案

結合上述接入模式的分析，在對組網方案進行確定時，應該充分考慮各方面的影響因素，在資源和技術條件允許的情況下，優先選擇FTTH接入模式，在滿足用戶需求的同時，也可以避免后續的網絡升級改造。而如果住宅小區是既有建筑，FTTH模式在應用中存在著光纖入戶困難、成本投入超標等問題，在這種情況下，可以考慮FTTB接入模式。在進行組網方案的設計時，必須關注設備用戶端ONU設備的電力供應問題。

3.5圖紙設計

圖紙設計是接入層通信線路設計中一個非常關鍵的內容，其對于接入網的構建有著重要的指導和參考作用。一般情況下，無論是組網方案還是線路設計，圖紙的制作都需要選擇專業的軟件完成，這樣不僅能夠提升制圖效率，還可以減輕設計人員的負擔，保證圖紙質量。這里選擇比較常用的Auto CAD軟件，這是一款通用計算機繪圖設計軟件，在電子、機械、建筑等行業中有著廣泛的應用。接入層通信線路設計中的圖紙包括系統組網圖、光纜布放圖、光纜路由圖以及光交設備穿放圖等。

3.6投資預算

投資預算直接體現出了設計的具體效果，在進行接入層通信線路設計的過程中，可靠的投資預算能夠為通信運營商提供完善的設計資料，還能夠比較直觀的反映出設計方案的合理性和可行性。對于設計人員而言，在對投資預算進行編制時，必須嚴格依照通信行業有關的定額手冊進行分析，通過市場調研獲取各種材料的最新價格，得到相對完善的數據信息，以保證投資預算的合理性和有效性。

3.7方案調整

在完成接入層通信線路的設計后，為了保證設計方案的合理性和可行性，需要進行專家會審工作，結合專家提出的整改意見以及通信運營商的特殊需求，對設計方案進行適當的調整，根據設計標準和有關參數，確認組網方案的正確性，進而提升接入網通信的可靠性。例如，對于10層以上的中高層住宅區，由于用戶集中，對于通信網絡的帶寬有著較高的要求，而在小區地下室一般都設置有相應的機房，為FTTH接入提供了良好的條件。通常來講，在小區建設階段，光纖的接入就已經完成，但是考慮到用戶眾多，光纖數量大，容易引發弱電橋架容量不足的問題，同時也會影響網絡的管理維護工作。在這種情況下，就需要立足實際情況，對組網方案進行適當的調整，在降低投資的同時，提升網絡質量[3]。

四、結語

總而言之，伴隨著信息化技術的飛速發展，PON技術在許多領域中都得到了廣泛的應用，發揮著非常積極的作用。在接入網技術中，現有的光纖接入和FTTH是網絡發展的主要方向，也是非常重要的發展目標。基于PON技術的接入網技術已經取得了比較顯著的成果，可以打破傳統接入模式的束縛，提升接入網的通信質量和通信效率，有效應對用戶的各種需求，適用性強，需要得到設計人員的重視。

參 考 文 獻

[1]成雨哲.基于PON技術的接入層通信線路設計[D].哈爾濱理工大學，2013.

[2]許莎佳.基于PON技術探討接入層通信線路的設計思路分析[J].無線互聯科技，2016，（13）：3-4.

[3]應閩.淺談基于PON技術的接入層通信線路設計[J].中國新技術新產品，2016，（6）：14-15.