GPON接入網(wǎng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)探討

金佳煒 梅儀國(guó) 陳旭鈞 錢(qián)科能

摘 要：隨著寬帶光接入技術(shù)的迅速發(fā)展，用戶(hù)對(duì)于寬帶的需求從原來(lái)單一的語(yǔ)音和上網(wǎng)，趨向于多元化的數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)。在這樣的背景和前提下，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)GPON技術(shù)得到廣泛認(rèn)同和使用。針對(duì)GPON所具有的技術(shù)特點(diǎn)，提出多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的FTTx寬帶接入組網(wǎng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：FTTx；GPON；組網(wǎng)

1 背景

隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)快速發(fā)展，各類(lèi)增值業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，觀(guān)頻會(huì)議、實(shí)時(shí)游戲、IPTV等多媒體應(yīng)用，使得終端用戶(hù)需要更多的帶寬，對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入帶寬提出了更高的要求。PON技術(shù)就是順應(yīng)這股潮流的一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的寬帶接入技術(shù)。GPON技術(shù)是基于ITU-TG984.x標(biāo)準(zhǔn)的新一代寬帶無(wú)源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，是實(shí)現(xiàn)FTTX的熱門(mén)技術(shù)之一。

2 PON技術(shù)的發(fā)展

2.1 PON的技術(shù)制式對(duì)比

無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)PON技術(shù)可分為用于窄帶TDM業(yè)務(wù)接入的窄帶PON技術(shù)、用于寬帶接入的基于ATM傳送的BPON（APON）、基于Ethernet分組傳送的EPON技術(shù)以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術(shù)。因?yàn)锳TM不是發(fā)展方向，而且速率有限，設(shè)備復(fù)雜，滿(mǎn)足不了用戶(hù)高帶寬和低成本的要求，因此A/BPON已退出舞臺(tái)。目前，EPON和GPON已得到廣泛認(rèn)可，產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度也最高。

根據(jù)表2.1中GPON與EPON技術(shù)的比較，可以發(fā)現(xiàn)：1、GPON在帶寬、傳輸效率、傳輸距離和光分路比等方面都具有優(yōu)勢(shì)。2、EPON技術(shù)則更加簡(jiǎn)單，目前互通實(shí)現(xiàn)更好。在性能和未來(lái)發(fā)展空間方面，GPON是PON技術(shù)中的最佳選擇，GPON 更適合在需要提供運(yùn)營(yíng)及維護(hù)、互通性和安全性等大型運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)部署。

2.2 GPON技術(shù)特點(diǎn)

高帶寬和高傳輸效率，下行速率高達(dá)2.488Gbit/s，上行為1.244 Gbit/s，可以滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)商對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的接入帶寬需求，使用GEM的封裝方式時(shí)，綜合傳輸效率在93%以上。

單纖接入，使用單纖接入就可以滿(mǎn)足用戶(hù)的接入需求，可以大量節(jié)省運(yùn)營(yíng)商在接入層饋線(xiàn)段的光纖資源。

可以支持的接入距離更遠(yuǎn)（大于20Km）。針對(duì)FTTB開(kāi)發(fā)的GPON系統(tǒng)，其OLT到ONU的最遠(yuǎn)接入距離可以達(dá)到60Km以上。

作為電信級(jí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備的互操作性能有詳細(xì)的要求，對(duì)各種業(yè)務(wù)類(lèi)型都能提供相應(yīng)的QoS保證，GPON還規(guī)定了在接入網(wǎng)層面的保護(hù)機(jī)制和完整的OAM功能，光纖自動(dòng)倒換時(shí)間小于50ms。

2.3 GPON接入網(wǎng)在城域網(wǎng)中的位置

不同的運(yùn)營(yíng)商的固網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存在差異，因此各運(yùn)營(yíng)商在選擇PON的建設(shè)模式上也不同。這一差異除了體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)模式上，還體現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商的寬帶發(fā)展策略上，中國(guó)移動(dòng)則是將商業(yè)利潤(rùn)更高的企業(yè)大客戶(hù)作為GPON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主要客戶(hù)對(duì)象。

中國(guó)移動(dòng)全業(yè)務(wù)城域傳送網(wǎng)包括城域傳送網(wǎng)、城域數(shù)據(jù)網(wǎng)和以GPON技術(shù)為主的寬帶接入網(wǎng)，如圖所示：

3 多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景下的FTTx組網(wǎng)

目前，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，主要有以下的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式：FTTB、FTTO/FTTH、FTTV 模式。

3.1 FTTV模式

FTTV是最新出現(xiàn)的場(chǎng)景，主要針對(duì)農(nóng)村的信息化建設(shè)。將光纖資源覆蓋到行政村，有條件的區(qū)域到達(dá)自然村。其特征是，以光纖替換傳統(tǒng)主干銅纜，ONU下采用現(xiàn)有銅線(xiàn)或雙絞線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式，每個(gè)ONU支持一個(gè)行政村的用戶(hù)數(shù)。但是我國(guó)各地農(nóng)村發(fā)展不均衡，業(yè)務(wù)需求不一，F(xiàn)TTV在實(shí)際應(yīng)用中還要根據(jù)實(shí)地情況，調(diào)整窄帶寬帶業(yè)務(wù)的配置比例及ONU的分布。

3.2 FTTB模式

FTTB模式是典型的光纖到樓宇的接入模式，這是一種典型的GPON接入模式。在FTTB接入系統(tǒng)的模式中，一般將光線(xiàn)路終端OLT置放于系統(tǒng)業(yè)務(wù)匯聚節(jié)點(diǎn)的機(jī)房?jī)?nèi)，方便系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)的業(yè)務(wù)進(jìn)行管理和控制。在用戶(hù)駐地比較集中的住宅小區(qū)或商務(wù)樓宇內(nèi)，GPON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一般可以采用FTTB+LAN方式接入，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)數(shù)量將光網(wǎng)絡(luò)單元ONU安裝在客戶(hù)側(cè)的弱電間或機(jī)房?jī)?nèi)。

3.3 FTTO/H模式

FTTO/H的接入模式主要光纖到辦公室/家庭用戶(hù)的接入模式，它的基本特點(diǎn)是利用光纖傳輸媒質(zhì)將客戶(hù)（辦公室/家庭住宅）與服務(wù)器端進(jìn)行連接的GPON接入方式，引入光纖由單個(gè)用戶(hù)獨(dú)享，網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率比較快。FTTO/H的接入模式在一般的情況下主要應(yīng)用于單位用戶(hù)，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和投資較大，一般主要針對(duì)系統(tǒng)高端用戶(hù)，為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，從GPON的物理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成上可以看出，F(xiàn)TTO/H在光線(xiàn)路終端OLT與光分配網(wǎng)絡(luò)ONU之間采用全程光纖的接入，保證用戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，將ONU部署置放于用戶(hù)側(cè)，由ONU直接為用戶(hù)提供接口連接到局域網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。在FTTO/H模式中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和實(shí)際的配置情況，可以將光線(xiàn)路終端OLT置于離客戶(hù)更近的機(jī)房中，即OLT下沉。OLT下沉能節(jié)約出很多饋線(xiàn)光纜，最大限度的節(jié)約了城域網(wǎng)的光纜資源。

3.4 FTTC模式

FTTC即光纖到光交箱。上海移動(dòng)正在全面建設(shè)光交網(wǎng)，閔行、浦東等區(qū)域的光交網(wǎng)已經(jīng)投入生產(chǎn)，金山、南匯等區(qū)域也在積極的建設(shè)之中。為了解決PON口資源緊張的問(wèn)題，見(jiàn)表3.1，在光交區(qū)域的綜合業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)或業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)新增OLT設(shè)備。同時(shí)，在分光方式的選擇上，一級(jí)分光需要的光纜資源多，投資大，但是PON口利用率高；二級(jí)分光投資小，但是PON口利用率低且更難維護(hù)。所以在PON口資源緊張的情況下，更應(yīng)該合理規(guī)劃，選擇合適的分光方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的全面商用，運(yùn)營(yíng)商提出“打造全域無(wú)線(xiàn)城市”的新目標(biāo)，期望實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)寬帶與3G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫覆蓋和自由切換，使得寬帶接入的帶寬需求越來(lái)越高。GPON作為無(wú)源光接入網(wǎng)的解決方案，能夠提供很好的全業(yè)務(wù)支持能力，高帶寬接入，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，合理降低了成本。GPON在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下，采用具有針對(duì)性的FTTx組網(wǎng)策略來(lái)滿(mǎn)足不同客戶(hù)群對(duì)不同業(yè)務(wù)的需求。相信在不久的將來(lái)，10G GPON寬帶接入技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]GPON基本原理.華為技術(shù)有限公司，2009.9.

[2]王毅.EPON與GPON標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介.DVBCN數(shù)字電視中文網(wǎng)，2009.6.25.

[3]<華為公司總裁任正非.寬帶一定是有線(xiàn)的>.來(lái)源：新浪科技，日期：2009.01.09.http：//www.techweb.com.cn/people/2009-01-09/383852.shtml.

[4]楊武.PON支撐移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)演進(jìn).郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2009年8期，起止頁(yè)碼：50-53.

[5]Telecommunication Standardization of Sector of ITU，千兆比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON）-ITU-T G.984.4，2008.2.