無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的淺析

摘 要：當(dāng)今社會(huì)信息爆炸式增長，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息的依賴越來越大，因此提高帶寬是電信業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新一代的光纖通信技術(shù)，由于它的穩(wěn)定性較高，節(jié)省維護(hù)成本，因此也是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。該文對(duì)無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要類型進(jìn)行介紹，淺析其應(yīng)用方式，展望了無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 應(yīng)用 淺析

中圖分類號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0028-01

無源光網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）是一種光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN），它架設(shè)于OLT和ONU之間，是一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，包括基于IP的無源光網(wǎng)絡(luò)E/GPON以及基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)APON[1]。由于在光接入網(wǎng)中，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光線路終端（OLT）之間的光分配網(wǎng)不含有有源設(shè)備部分，所以被稱之為無源光網(wǎng)絡(luò)突出它最大的的優(yōu)勢(shì)是可以避免雷電影響以及外部設(shè)備的電磁干擾，從而減少了外部設(shè)備和線路的故障率[2]。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)節(jié)省了系統(tǒng)的維護(hù)成本，提高了系統(tǒng)的可靠性，符合電信維護(hù)部門的期待。同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本，是電信維護(hù)部門長期期待的技術(shù)。該文對(duì)其應(yīng)用和發(fā)展方向探討如下。

1 無源光網(wǎng)絡(luò)的原理、結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.1 無源光網(wǎng)絡(luò)的原理

無源光網(wǎng)絡(luò)“是最后一公里”入網(wǎng)用戶缺少帶寬的解決方案，即解決寬帶最終用戶介入終端局的問題[3]。接入網(wǎng)的用戶與局端之間只需要光分路器、光纖等無源器件。其應(yīng)用原理如下：利用混合PON技術(shù)將光纜延伸到通信公司的遠(yuǎn)程終端，應(yīng)用銅線DSL進(jìn)入家庭。在PON系統(tǒng)中，每個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)單元均可構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的PON網(wǎng)，一個(gè)光纖終端下有多個(gè)無源光網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中多種類型的ONT由光纖及分波器連接，網(wǎng)絡(luò)的無源性減少了電子元件的應(yīng)用，降低建設(shè)及維護(hù)成本。

1.2 無源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

無源光網(wǎng)絡(luò)的主旨是將光纖中繼線從服務(wù)商輻射到用戶。作為一種樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無源光網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)較為相似[4]。以下是其結(jié)構(gòu)及功能介紹。無源光網(wǎng)絡(luò)最重要的三個(gè)部分是：（1）光配線網(wǎng)（ODN）。（2）位于局端的光線路終端（OLT），是光纖在服務(wù)提供商處的終端。（3）終端光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），用于提供對(duì)用戶的扇出連接。此外還有光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）、光接入交換機(jī)（OAS）、無源光分路器（POS）、智能光終端（IOT）等。

1.3 無源光網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）安裝方便，占地面積小，不需要設(shè)立專門的機(jī)房，也就避免了遠(yuǎn)端供電問題、減少了日常維護(hù)問題。（2）目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)帶寬經(jīng)常需要擴(kuò)容，無源光網(wǎng)絡(luò)由于不涉及設(shè)備改造，因此擴(kuò)容過程較為簡單，在現(xiàn)有硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)軟件進(jìn)行升級(jí)即可。這一特點(diǎn)為光纖入戶奠定了基礎(chǔ)。（3）無源光網(wǎng)絡(luò)能夠通過僅僅利用無源分光器實(shí)現(xiàn)光功率的分配，適用于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)形式的通信。（4）由于避免使用大型設(shè)備，減少了中間層設(shè)備，使得無源網(wǎng)組網(wǎng)更方便，能夠支持總線形、樹形、星形、冗余形、混合形等多種類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（5）無源光網(wǎng)絡(luò)的投資較低，安裝維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備簡單，由于其抗干擾能力強(qiáng)，較為穩(wěn)定，維護(hù)頻率低，因此適合在自然條件惡劣的地方應(yīng)用。

2 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 居民用戶

為了保證新入網(wǎng)的每個(gè)用戶都能享受到同樣高速的帶寬，光纖到家（FTTH）（光纖到家）是根本的解決手段。但是現(xiàn)階段無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還受到設(shè)備造價(jià)高的局限，處于發(fā)展的初期。居民寬帶用戶密度、覆蓋區(qū)域均較小，目前只能實(shí)現(xiàn)光纖入小區(qū)。在小區(qū)ONU與用戶之間，可以有WLAN、LAN、DSL三種連接方式。等用戶數(shù)量提升上來后，可以直接應(yīng)用FTTH方式解決入網(wǎng)問題。此時(shí)，ONU為每個(gè)用戶所獨(dú)享，網(wǎng)速將有大幅提高，也可以利用傳統(tǒng)電話的POTS口實(shí)現(xiàn)家庭組網(wǎng)。

2.2 大型商業(yè)用戶

目前無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)針對(duì)商業(yè)用戶的發(fā)展較快，因?yàn)樾氯刖W(wǎng)的商業(yè)用戶希望能夠獲得穩(wěn)定安全的帶寬，建立集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)，減少維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)頻率以及故障率，這些需求都能被無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較好地滿足?？梢圆捎霉饫w到駐地（FTTP）的解決方案，將ONU安裝在集團(tuán)客戶處。從OLT到光分路器之間的干線光纜需要保護(hù)，采用主干光纜環(huán)網(wǎng)路由進(jìn)行環(huán)網(wǎng)保護(hù)。光分路器放置在樓層管井中或者是路邊光交接箱中。

2.3 中小企業(yè)用戶

大型商業(yè)用戶畢竟數(shù)量有限，并且不愿改變已有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支撐無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的主力客戶是中小企業(yè)用戶。他們對(duì)帶寬的需求較低，可以應(yīng)用光纖到大樓（FTTB）的解決方案。一個(gè)商業(yè)大樓內(nèi)的所有用戶共用一個(gè)ONU，在樓內(nèi)設(shè)置交換機(jī)，通過以太網(wǎng)使每位用戶連接到網(wǎng)絡(luò)中。費(fèi)用可以通過在交換機(jī)上接入控制，或進(jìn)行帶寬管理計(jì)算。

3 結(jié)語

無源光網(wǎng)絡(luò)包括ATM和E/GPON兩個(gè)類型。其中APON應(yīng)用的是基于信元的傳輸系統(tǒng)。采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方式使它能夠更為高效的利用網(wǎng)絡(luò)資源，因?yàn)樗试S接入網(wǎng)中的多個(gè)用戶共享整個(gè)帶寬。但是現(xiàn)有的第一代APON產(chǎn)品造價(jià)太高，供給能力又有限，還未推廣開來。IPPON的上層結(jié)構(gòu)是IP，較易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)帶寬的動(dòng)態(tài)分配，省去中間層各類復(fù)雜設(shè)備的應(yīng)用。例如基于PON的OAN不需要在外部站中使用有源電子設(shè)備，降低服務(wù)提供商的成本，不僅可以更充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源，還能為企業(yè)用戶提供高性價(jià)比的所需帶寬。無源光網(wǎng)絡(luò)最突出的優(yōu)勢(shì)是由于省去了中間層面的設(shè)備，因此能夠避免雷電的影響和外部設(shè)備的電磁干擾，降低了故障率，提高了穩(wěn)定性。無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的要點(diǎn)是致力于解決最后一公里的用戶高速接入網(wǎng)絡(luò)的問題。最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入問題中，運(yùn)營商不僅要降低邊際成本，還要提高通信可靠性和高速性。無源光技術(shù)為此提供了一個(gè)較好的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]阮媛婷.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用[J].信息與電腦，2012，36（7）：81-83.

[2]何平良，王新秋，王新輝.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用[J].中國有線電視，2011，13（2）：1268-1270.

[3]胡嵐，劉學(xué)軍.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用市場(chǎng)[J].光通訊技術(shù)，2010，16（2）：79-81.

[4]孫文燕.無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用分析[J].中國新通信，2010，29（2）：310-312.