10GPON光網技術在接入網中的應用

黃小濤

摘?要：隨著科技的進步，通信網逐漸實現語音視頻等多種業務融合，通信產業網絡核心層實現高帶寬，接入網成為局域網與骨干網的瓶頸，研究發展滿足高速率高效率的接入技術成為當務之急。近年來無源光網絡技術得到廣泛應用，PON產業鏈逐漸成熟，FTTH實施具備基本條件。吉比特PON在通信網絡中得到大規模應用。研究介紹GPON光網技術，探討10GPON光網技術在接入網中的應用。

關鍵詞：10GPON光網技術;接入網;電網工程

隨著互聯網技術的發展，寬帶進入人們的生活，網絡用戶數目迅速增長，傳統銅纜接入技術不能滿足通信發展需求。接入網由于帶寬限制成為用戶與核心網的瓶頸。光纖接入因其具備效率高、覆蓋范圍廣等特性受到人們的關注。吉比特無源光網GPON可滿足接入網高帶寬、高安全性等方面的要求。GPON是目前先進的寬帶無源光纖接入網技術，具有速率高，覆蓋范圍大，綜合業務接入能力強等優點，可以提高網絡資源利用率。研究10GPON光網技術在接入網中的應用具有重要意義。

1.GPON光網技術

21世紀人類進入信息時代，網絡用戶對接入網需求不斷增大。寬帶網絡是國家信息化的重要基礎實施，寬帶問題是制約網絡發展的關鍵因素，由于高速寬帶是云計算與移動通信大力發展的前提。我國互聯網平均網速較低，處于低速寬帶發展階段。接入網是制約我國互聯網網速的最大因素，基于光纖傳輸方案無源光網絡技術具有長距離傳輸等特點。GPON傳輸穩定性好，組網方式便于維護。

GPON光網是目前速度最快的網絡形式，最高每秒可達2.488GHhit，實際運行物理覆蓋范圍最高達60km以上。GPON中融入全新TC層技術，可提供IP數據業務、PDH業務、TDM業務等多種業務形式。通過對QOS動態資源分配技術應用，可以解決以往接入技術中存在的丟包率問題。網絡時代下不斷增長的視頻游戲業務等迫使寬帶接入技術改革，GPON技術可突破傳統寬帶技術的瓶頸，實現10Gb/s下行，擴展增加10Gb/s能力的通信與協商機制，可達到傳統接入方式的十倍。兼容性較好，現有系統僅需升級ONT設備加裝接口板即可【1】。可以降低網絡升級成本，使運營商獲得最大利潤。目前中國通信公司積極發展GPON技術，GPON技術業務配置簡單靈活，穩定安全。傳統接入技術存在傳輸損耗問題，中間節點建設需要電源設備，GPON技術應用光收發器解決損耗問題，中間節點無需電源。

PON光纖接入網技術是面向多業務寬帶接入技術，GPON最早由FSAN組織提出，2004年完成ITU-T G.984.3的制定。GPON標準可提供更高帶寬，傳輸網絡支持上下行傳輸速率，GPON明確規定支持業務類型包括TDM業務，數字視頻業務等。GPON可以廣泛應用于各種接入場合，提供更好的業務靈活性【2】。GPON缺點是產業鏈不夠成熟，EPON是寬帶無源光纖接入網的代表技術，可以支持上下行對稱1.25Gbps傳輸速率。GPON是點到多點無源光纖網絡技術，由用戶端ONT/ONT、無源光分配網絡等構成。GPON系統具有功能完善的圖形界面管理網絡系統，可實現業務調配管理等功能。

2.10GPON光網技術在接入網中的應用

GPON具有業務支持能力強，接入網覆蓋范圍廣，動態寬帶分配等特點。GPON協議棧由PMD與GTC組成，GTC層包括GTC成幀子層與TC適配層，目前GPON設備采用GEM模式。GTC層為客戶層提供ATM客戶接口，ONT管理控制接口。接入網位于通信網絡末端，光纖接入網網絡結構根據用戶數量等因素分為主干段、引線段等，GPON技術可用于FTTx接入，形成FTTC，FTTP等類型網絡結構，GPON是實現FTTH的最佳寬帶無源光纖接入網技術。

GPON提供上下行寬帶僅為1G，隨著高清電視、視頻業務等寬帶業務開展，現有GPON接口帶寬不能滿足未來業務發展需求。國際標準化組織進行10GPON標準制定規制，10GPON技術參數與EPON存在差異，CCSA啟動10GPON技術研究，目前有些設備廠商推出10GPON芯片與系統設備等產品。10GPON技術標準提出支持傳統電信業務，ITU-T G.987.2標準定義10GPON物理層上下行速率，上下行波長范圍等參數，ITU-T G.987.x標準采取OLT與ONT雙向認證。接入網方案設計要計算分析網絡用戶寬帶需求，要考慮未來可能接入GPON業務用戶數量。OLT設備應放置在用戶集中區域，放在中心機房維護方便，不占用光纖主干線路。

分光器放置位置影響組網成本，ODN應放置在用戶附近降低組網成本。統一集中放置有利于系統擴展，放置在樓道內資源浪費問題突出，投資量有限應放置在機房內。組網規劃要確保容量符合用戶寬帶使用情況測算參數，大型服務性場所考慮ONU接入問題，終端設備施工根據分析確定AP數量，可選擇AP中繼方式滿足工程需求，大功率AP價格昂貴，可通過設置多個普通AP方式節約成本。跨接施工中為保證信號穩定性，選用放大器確保信號保持正常值。

結束語

近年來互聯網迅速發展，其業務量超過傳統電話業務。電信網絡向高效的光交換技術轉變。接入網是通信網絡的最底層網絡，近幾年核心層網絡發展向高帶寬發展，接入網成為網絡帶寬的瓶頸，需研究發展滿足高帶寬覆蓋范圍廣的接入技術。光接入技術具有更高的應用價值，PON技術是最具發展前景的棘手，PON系統具有高效率等特性，GPON技術是架構最完備，應用前景廣闊的技術。目前GPON技術成熟，下載速率可達2.488GB/s，但組網模式成本較高，需通過設備技術改進降低成本。

參考文獻

[1]戴斌. 江西電信光網絡端到端的質量保障研究和設計[D].南京郵電大學，2018.

[2]陸洋. 互聯網寬帶接入技術及其工程實踐研究[D].南京郵電大學，2018.