簡議PON技術在光纖接入網中的發展應用

王代飛

摘要：隨著互聯網的廣泛普及，用戶對業務需求也更高，因此現有銅纜的接入模式已經不能適應高速率的電信業務需求。帶寬高、擴展性好、運維成本低的寬帶光纖接入技術得到了成熟應用，并成為了當前寬帶接入的主流。本文簡要論述了PON技術在光纖接入網中的應用，以供大家參考。

關鍵詞：PON技術;光纖;接入網;應用;

一、前言

現代通信網包括核心網和接入網。核心網是集數字化、智能化、寬帶化和光纖化的多業務網絡;而接入網主要是語音、數據和動態圖像等綜合全業務的承載聚集地，采用PON技術將OLT節點逐漸下沉到業務密集區，接入層由銅纜網逐漸向光接入網（FTTX）演進是現階段接入網發展的方向和最佳選擇。

二、PON技術概述

PON是一種點到多點（P2MP）結構的無源光網絡，無源是指光分配網（ODN）中沒有任何電子器件和電源，ODN全部由光纖、光分路器等無源器件組成。PON 傳輸采用波分復用技術（WDM），下行數據采用1490nm 波長，上行數據采用1310nm 波長，能夠實現單線雙向傳輸。

三、PON技術的優點

（一）成本低、運維簡便。PON 結構在傳輸途中不需電源，沒有電子部件，系統初期投入低，長期運營成本和管理成本低。無源光網絡是純介質網絡，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，能夠廣泛使用。

（二）占用局端資源很少，能夠提供非常高的帶寬。PON是一點對多點的傳輸網絡結構，最高分光比可達1：128，極大地節省了光纖資源。PON主要有EPON和GPON兩種主流技術，EPON 目前可以提供上下行對稱的 1.25Gb/s 的帶寬，并且隨著以太網技術的發展可以升級到 10Gb/s，GPON 可提供高達 2.5Gb/s 的帶寬。

（三）服務范圍廣。采用PON技術而進行FTTX接入的用戶，由于具有高達1：128的分光比，可以服務大量用戶，節省了建設投資。

（四）帶寬分配靈活，服務有保證。G/EPON 系統對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系，可以實現用戶級的 SLA。

四、PON技術的發展

隨著互聯網和智能手機的發展，用戶需求由單一的語音通信業務發展到目前互聯網電視、網絡視頻會議、賽事活動現場直播、在線大型網游和購物、在線支付等諸多高帶寬業務及多業務需求發展轉型。接入網市場競爭不斷加劇，FTTH（光纖到戶）、三網合一、綜合接入正逐漸成為接入網的三大重要表現形式。PON系統可提供高質量和高速率的帶寬服務，在中小型甚至大型企業是非常經濟適用;PON技術也將大量應用在集成數據、音頻、視頻業務及整合F1/E1傳輸電路、視頻監控業務和寬帶升級改造。

五、PON技術在光纖接入網中的應用

隨著接入網技術的不斷發展，基于PON的接入網技術在不斷日趨完善和成熟，在接入網建設中，線路設計不但影響著組網方案和運營商投資，更直接影響著光鏈路參數從而影響網絡質量。因此接入網線路設計無疑是PON應用中的最重要一環。

（一）通信線路整體的設計規劃。PON技術應用于接入層通信線路設計的過程相對復雜，因此在設計初始階段，需要根據用戶的需求進行現場勘查，然后根據勘查結果選定光纖接入模式和方案，還要繪制光纜路由圖、配置圖以及組網拓樸圖，統計工程量、設備材料用量，根據需求設定設計標準和參數，對線路損耗展開準確地計算，并進行有效地預算[1]。

（二）網絡結構設計。對于網絡結構設計，要考慮用戶密度和未來業務擴容問題。OLT覆蓋半徑為5～15km，在確定PON接口數量時，需要根據ODN組網方案和ONU設備規模進行合理選擇，設置一定冗余量，方便系統維護[2]。另外，還要根據工程規模和用戶需求選擇ONU類型，但避免多型號設備的同時接入。一般采取FTTH接入方案時，可采用e8-C設備終端，滿足用戶的VOIP/IPTV和網絡服務需求。在ODN設計方面，一般采用樹形結構或環形結構，如果目標場景的管線資源不足，可以采用樹形遞減或無遞減結構。此外，在光纜線路設計方面，應合理配置光纜芯數，其中主干線設計需要考慮后期的業務擴容需求，根據光分配點大小等因素確定光纜規格。在配線設計中也要考慮擴展需求，根據收斂比選擇光纜規格。

（三）通信線路的參數分析。設計接入層的通信線路時，不僅需要考慮線路走向以及配置，而且還要考慮組網方式，并充分了解所有設備規格，能夠準確估算出傳輸線路的光鏈路損耗。在設計接入網接入方式時，需要考慮的參數指標主要包括兩個方面：光纖參數和設備的位置[3] 。光纖是接入網的主要媒介，對于網絡性能的影響非常大，在選擇光纖參數時，應充分考慮 PON 網絡的實際特點以及業務需求來選定參數。設備的安裝位置對于接入網的質量和網絡運行維護的效率至關重要，其中光纜交接箱、光分纖箱（盒）、以及光分路器安裝位置的選擇要引起重視很，比如分纖箱應設在哪個樓層更方便收斂用戶，也方便施工布線。

（四）普通家庭用戶光纖寬帶接入改造。在接入層線路建設中，大多是普通家庭用戶。隨著普通家庭用戶業務需求的提升，可對這些住宅進行改造，一般可劃分三種情況改造：

①老舊區。此類小區的業主和小區物業一般接受在樓道內放置光光纜。光纜由OLT機房經過交接箱放置到光纜分纖箱。通常將光纜分纖箱放置在樓道內，入用戶光纜通過外墻面釘放到室內，在進行裝機時ONU設備直接放置在用戶屋內。

②較新小區。此類小區在進行FTTH接入需要較大規模的改造。光纜是由OLT機房經過光纜交接箱之后放置到綜合箱ONU設備，一般將ONU放置于樓道中，可以依照用戶的要求實現連接原有的銅纜。這種相對較新商品房的小區通常使用光交箱，并經管道引接入樓道，在對綜合箱ONU進行擴容較繁瑣，所以ONU通常使用 1 0 0%配 比。

③中高層建筑。中高層住宅區是針對近年來新建成的樓盤，樓盤通常是10層以上的中高層住宅為主，住戶集中且居住較密集。這種現代的中高層住宅通常在地下室中設有機房。此類小區的接入條件較好需求量大。通常需要在現有條件的基礎上設計新的方案進行稍做改造即可，達到既可以減少對光纜的投資，又可以加強網絡質量。

六、總結

總之，PON接入技術具有高寬帶、長傳輸距離、大容量、減少光纖資源、低投入、高可靠性及綜合業務接入能力強等優點，越來越廣泛應用于光纖接入網中，這也極大推動了寬帶業務的快速發展。

參考文獻：

[1]應閩.PON 技術的接入層通信線路設計思路分析[J]中國新技術新產品.2016（06）

[2]彭捷.基于PON技術的電信光纖接入網設計研究[J]電子世界.2018（14）

[3]王海峰.基于PON技術的接入層通信線路設計[J]通訊世界.2017（12）