無源光網絡在接入網中的應用探討

張福德

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無源光網絡在接入網中的應用探討

張福德

廈門普訊網絡技術有限公司，福建 廈門 361000

從接入網發展的具體情況來看，無源光網絡必將是發展的主要方向，因為其能夠確保帶寬滿足各項業務的實際需要，而且成本不高，維護也相對簡單。對無源光網絡的具體應用進行了探析。

無源光網絡；接入網；應用

引言

當前，電信業務呈現出良好的發展趨勢，其智能化、數字化、寬帶化等方面有了切實的提升。隨著互聯網應用得到普及，電信業務的需求持續攀升，接入網帶寬的要求也提高了很多。在我國，有線寬帶是三大運營商競爭的焦點所在。ADSL技術雖然仍在使用中，但已很難滿足當下多種業務的需求。無源光網絡因為帶寬較高，覆蓋范圍較大，接口相對豐富，必然是接入網技術發展的主要方向。

1 無源光網絡特點及技術

無源光網絡系統涵蓋了用戶側光網絡單元、光分配網絡、光線路終端等，呈現出單線雙向特征。光信號從OLN傳輸到OUN是下行方向，與之相反的是上行方向。在下行之時，信號是從OLT發出的，并經由ODN傳輸到每個ONU；在上行之時，信號則是由OUN發出的，經由ODN傳輸到OLT。

1.1 無源光網絡的特點

在無源光網絡中，電子器件、電子電源是不存在的。ODN的構成器件均是光分路器之類的無源器件，呈現的特點如下。

首先是成本較低，而且能夠升級。在接入網中，有源設備已全部去除，電磁、雷電產生的影響也被消除。這樣一來，線路、外部設備發生故障的概率就變得很低，運維的成本也減少很多。無源設備可以極大地降低有源設備布置帶來的線路成本，也可以解決大量線路交叉帶來的相互干擾問題，進而實現更高效、更穩定的運行。其次是業務較為透明，帶寬較高，對于不同制式、不同速率的型號均是適用的。這一點對于網絡數據傳輸需求不斷增大的客戶而言極為重要，也為無源光網絡的更廣泛應用提供了優勢支持。最后是具有一定的可靠性，而且能夠予以大規模應用[1]。無源光網絡因為受到干擾的途徑更少，所以傳輸更加穩定，受到的干擾少可以讓其更穩定、更持續地傳輸信息，能夠滿足更高質量要求的寬帶服務。

1.2 無源光網絡重要技術

對于無源光網絡來說，重要技術主要包括突發信號收發、時分多址接入控制、動態帶寬分配等技術。以下針對這些技術進行論述。

1.2.1 時分多址接入控制技術

在無源光系統中，下行方向為時分復用廣播方式。雖然OUN不同，但可以接收全部的信息幀，同時能夠獲取自己的信息。所以，光信號在下行方向傳輸時，是不需要通過OLT來控制的。另外，下行方向傳輸過程中，ODN屬于共享傳輸媒質。若想使OUN將信號傳輸到OLT，則要控制好上行接入。若想確保不會產生沖突，OLD則會測量每個ONU間的實際距離，并確保OUN獲得延時數據。這樣一來，OUN就是對信號發出的具體時間予以協調。

1.2.2 突發信號接收技術

在進行上行接入時，若想確保不會與另外一些信號產生沖突，不同OUN就要在已確定的時間段中完成信號的發送。若要保證突發能夠完成，收發端則要采用特殊技術。簡單來說，就是光突發發送電路可以在很多時間中實現關斷、開啟，同時建立信號。因此，采用反饋自動功率控制并不是十分適合的，最好同時使用響應速度相對快一些的激光器。每個用戶的信號光功率是不同的。從接收端來說，突發接收電路在獲得新信號后，還要調整接收電平，也就是通過TDM-PON系統來進行調整[2]。

1.2.3 動態帶寬分配

所謂動態帶寬分配，即是OLT要依據OUN的實際需要，將時隙動態分配給OUN。此種分配方式可以使信號在傳輸時不會出現延遲，網絡所具有的吞吐量也會大幅提升，業務質量也會提高很多。由于無源光網絡媒質是共享的，OUN可以利用媒質或是公共信道來與OLT通信，進而完成不同業務訪問。當信號在上行方向傳輸時，在同一個時間段中，會出現多個OUN一起占用信道的情況。這樣一來，信息在傳輸過程中就會出現沖突，所以上行帶寬的分配一定要合理。一般來說，無源光帶寬的分配主要包括動態分配、靜態分配這兩個類型。所謂靜態分配，即是要依據OUN預定帶寬來進行初始配置，而且在運行時也沒有變化。當然，若想確保信號傳輸的性能，則要依據OUN峰值速率來分配帶寬，如此就會導致系統帶寬在短時間內全部耗完，而且當OUN數據沒有依據峰值速率傳輸時，帶寬就難以得到充分利用[3]。比如，如果用戶在線的時間較多，就不能以靜態方式來分配帶寬，而是要以平均傳輸速率作為標準。當信息傳輸量較大時，會發生延時、丟包的情況，系統中出現比平均傳輸速率小的情況時，帶寬浪費的情況就會變得嚴重。所以，通過靜態方式來分配帶寬并不是十分有效的。動態分配即是要依據OUN在帶寬方面的實際需要來完成分配，如此可使得帶寬得到充分利用，延時的問題也能夠得到化解。

2 無源光網絡的針對性應用

無源光網絡在不同的場景中只有進行針對性的調整，才能更好地滿足多樣化的需求。

2.1 商務寫字樓

商務寫字樓集中了很多商業客戶，而且都是高端客戶。商務寫字樓對電信業務的需求呈現出質量高、業務多的特征。公司總部在和分支機構溝通信息時，VPN、數據專線以及視頻會議等業務是不可或缺的。呼叫中心之類的客戶則需要的是語音業務。帶寬方面的需求則是在100?M以上，有些會超過1?000?M。因而在實施之時，可以采用FTTO方案。

（1）在樓道弱電井當中設置好分光器，進而將光纜布放到每個用戶，確保每個用戶都能獲得穩定的信號傳輸渠道，保證信號傳輸質量。（2）在戶內設置好OUN，采用的插卡設備要具備較大的容量、較高的密度，依據實際的需求來提供適合的寬帶端口、語音端口，同時還可適當增加板卡，滿足后續擴容方面的需求。（3）對業務需求相對較高的政企、商企，則要配備好后備電源，避免突發電力故障導致信號中斷，從而進一步提升網絡服務質量，滿足商務客戶的更高要求。

2.2 FTTx應用模式

2.2.1 FTTH應用

FTTH指家庭住宅和通信局端之間的連接全部將光纖作為傳輸媒質，并且引入的光纖只供一個家庭單獨享有，因此屬于光纖接入網未來發展的最終形式。在該種情境中ONU又可稱為光網絡終端，其服務由于直接面向用戶，因此為了給用戶提供多種所需業務，ONT不但需要設置有多種類型的業務接口，例如GE/FE接口外，還應具備電視業務的RF口、語音通信的POTS口等[4]。

2.2.2 FTTB應用

FTTB指光纖到樓宇的應用，是當前“光進銅退”的主要表現形式，即用戶接入點前的銅線電纜由光纖替代。ONU則設置在傳統分線和位置處。ONU以下的媒質多用五類線或雙絞線實現與用戶的接入。FTTB中的ONU多安裝在公共樓宇中，主要為用戶提供語音和上網業務，因此業務種類并不多，設置的端口包括POTS口、DSL口、FE口等。

2.2.3 FTTC應用

FTTC應用指通過光纖將ONU布置在小區或路邊的交接箱位置。ONU到OLN之間的連接為ODN進而組成純光網絡，不過用戶至ONU之間利用雙絞線相連。此時ONU上行方向傳輸GPON或EPON光信號，下行方向通過VDSL或ADSL技術滿足用戶窄寬帶的接入需求。

3 結束語

總之，無源光網絡的應用將會使我國的網絡化進程邁向新的臺階。為此，國家相關部門應加強與發達國家的交流與合作，增加無源光網絡研究方面的資金投入，不斷提高我國接入網水平，為人們的生產生活提供更優質的服務，同時也利用更高效、便捷、穩定的網絡服務，推動我國經濟的快速發展。

[1]續茜. 光纖接入網技術及其應用探討[J]. 計算機產品與流通，2018（3）：126，133.

[2]張鵬，董宏鸞. GPON技術在接入網中的應用研究[J].信息與電腦（理論版），2017（12）：174-176.

[3]徐建明. 無源光網絡在鐵路上的應用[J]. 鐵路通信信號工程技術，2016，13（3）：47-49.

[4]趙繼軍，馮楠，任丹萍. 下一代無源光網絡節能關鍵技術[J]. 中興通訊技術，2014，20（5）：23-28.

Application of Passive Optical Network in Access Network

Zhang Fude

Xiamen Puxun Network Technology Co., Ltd., Fujian Xiamen 361000

From the specific situation of access network development, passive optical network is bound to be the main direction of development, because it can ensure that the bandwidth meet the actual needs of various services, and the cost is not high, and the maintenance is relatively simple. The specific application of passive optical network is analyzed.

passive optical network; access network; application

TN915.63

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