采用GPON技術(shù)優(yōu)化鐵通網(wǎng)絡(luò)

蓋松

【摘要】 GPON是一種千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有豐富的用戶接口、大范圍的覆蓋率、較高的效率以及較高的速度等優(yōu)點(diǎn)。本文主要對(duì)GPON技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，包括GPON技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)、系統(tǒng)構(gòu)架和工作原理和組網(wǎng)方式，進(jìn)而介紹了如何采用GPON技術(shù)來(lái)優(yōu)化鐵通網(wǎng)絡(luò)。

【關(guān)鍵詞】 GPON 鐵通網(wǎng)絡(luò) FTTH 優(yōu)化鐵通網(wǎng)絡(luò)

一、GPON概述

GPON是千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，是英文Gigabit Passive Optical Network的簡(jiǎn)稱。GPON上行速率為1244.16Mb/s，下行速率最大可達(dá)2488.32Mb/s，傳輸距離20～37km。其具有許多優(yōu)點(diǎn)：具有豐富的用戶接口、大范圍的覆蓋率、較高的效率以及較高的速度。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，全部的電信運(yùn)營(yíng)商都會(huì)采用GPON這種技術(shù)來(lái)作為計(jì)入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶號(hào)和優(yōu)化等工作。

二、GPON的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

2.1 傳輸效率及帶寬很高

GPON最高的上行速率能高達(dá)1.244GB每秒，最高的下行速率能高達(dá)2.488GB每秒。從上面可以看出，GPON技術(shù)具有非常高的傳輸效率，即使是在未來(lái)用戶需要更高的帶寬的情況下，采用GPON技術(shù)也完全能夠滿足用戶的需求[1]。同時(shí)，要想提高GPON技術(shù)的速率，可以采用GEM方式。并且，采用這種技術(shù)，在速率的靈活性方面，也比較的強(qiáng)，這樣在對(duì)稱和非對(duì)稱的速度變化上就可以滿足相關(guān)的規(guī)定和要求。

2.2 有源設(shè)備較少

正是由于我們?cè)趯拵Ы尤刖W(wǎng)中，不需要很多的有源設(shè)備，這就減少了很多供電環(huán)節(jié)，不會(huì)受到諸如電磁干擾、雷電等外界因素的影響。同時(shí)也可以在一定程度上減少外部設(shè)備和線路發(fā)生故障的次數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定安全的運(yùn)行。此外，GPON技術(shù)對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，從而減少了維護(hù)設(shè)備的成本。

2.3 具有透明性的業(yè)務(wù)

具有良好透明性的業(yè)務(wù)，使得GPON無(wú)論是何種制式以及何種速率的信號(hào)，都能夠進(jìn)行有效地承載。同時(shí)，PON可以提供廣大用戶帶寬業(yè)務(wù)以及語(yǔ)音業(yè)務(wù)，使得PON具有很強(qiáng)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展性能。因此能夠加入很多增值的業(yè)務(wù)，也可以演化成NGN網(wǎng)絡(luò)。

2.4 覆蓋面積大

因?yàn)橛脩艄蚕碇侄嗽O(shè)備和光纖，不管是主干，還是樓層分線盒，這樣就可以減少光纖線路長(zhǎng)度，也不需要那么多的收發(fā)設(shè)備。相比于其他的點(diǎn)到點(diǎn)通信方式，這樣方式只需要花費(fèi)較低的成本即可。并且不需要接電，那么就可以很方便的進(jìn)行工程建設(shè)，就還可以有效的擴(kuò)大區(qū)域覆蓋面積。

三、GPON的系統(tǒng)構(gòu)架

GPON系統(tǒng)包括很多個(gè)組成部分，比如光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)終端、光分配網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)管系統(tǒng)等等；通常將光網(wǎng)絡(luò)中斷成為ONT，將光線路終端叫做局端OLT。GPON系統(tǒng)最重要的功能設(shè)備就是OLT，能夠交換大容量線速，同時(shí)能夠比較集中地分配帶寬。它有著十分豐富的業(yè)務(wù)種類，并且開(kāi)通比較的方便和簡(jiǎn)單。ONU主要是作為接口而存在，它可以將多種用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)，還具有一些其他的功能，比如維護(hù)、監(jiān)控、光電轉(zhuǎn)換等等。在GPON架構(gòu)中，同一個(gè)光纖終端中可以存在很多個(gè)不同的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)單元。任何一個(gè)單元，都可以將其看做為一個(gè)PON網(wǎng)而存在，它是獨(dú)立的，在與其他ONT連接時(shí)，主要利用的是分波器和光纖。

四、GPON的工作原理及組網(wǎng)方式

4.1 GPON的工作原理

GPON可以進(jìn)行雙向傳輸單纖信號(hào)，這是因?yàn)镚PON采用了波分復(fù)用技術(shù)，也就是俗稱的WDM。要想分離同一根光纖上指向不同用戶的多個(gè)信號(hào)，我們就可以使用復(fù)用技術(shù)。通常復(fù)用技術(shù)可以分為兩種，分別是下行數(shù)據(jù)流和上行數(shù)據(jù)流。對(duì)于第一種下行數(shù)據(jù)流來(lái)說(shuō)，采用了廣播技術(shù)，同時(shí)下行幀長(zhǎng)是固定的125μs。所有的ONU都能夠收到相同的數(shù)據(jù)，可以利用ONUID實(shí)現(xiàn)不同的ONU數(shù)據(jù)接收。ONU在接收數(shù)據(jù)時(shí)，還需要經(jīng)過(guò)必要的過(guò)濾。第二種是上行數(shù)據(jù)流，采用的是分地址技術(shù)，也被人們稱為TDMA，上行在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，采用的方式是時(shí)分復(fù)用，分割上行鏈路，使其稱為若干個(gè)時(shí)隙，這樣上行時(shí)隙就可以分配給每一個(gè)ONU，分配的依據(jù)是下行幀的字段，這樣就可以實(shí)現(xiàn)ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的目的，并且在發(fā)送時(shí)是依據(jù)一定的秩序的，這樣就可以避免出現(xiàn)一些因?yàn)闀r(shí)隙問(wèn)題而發(fā)生沖突現(xiàn)象。

4.2 GPON技術(shù)的組網(wǎng)方式

4.2.1 FTTH組網(wǎng)

目前新建高檔小區(qū)、別墅最常用的是光纖到戶（FTTH）。每一個(gè)用戶家里面都有一個(gè)唯一的ONU，用戶使得家里的電視等設(shè)備與ONU接口相連。這種FTTH的組網(wǎng)方法，使得用戶可以很方便地選擇自己所需要的業(yè)務(wù)，同時(shí)管理起來(lái)也十分方便。

4.2.2 FTTB組網(wǎng)

FTTB是光纖到大樓技術(shù)的簡(jiǎn)稱，這種技術(shù)是將ONU通過(guò)光分路器和局端的OLT設(shè)備進(jìn)行連接。一個(gè)ONU可以供給許多用戶使用，用戶共同承擔(dān)這個(gè)光纖的成本，這種方式能夠保證帶寬，同時(shí)能夠在一定程度上降低風(fēng)險(xiǎn)和成本。

4.2.3 FTTB+LAN組網(wǎng)

在樓道布放光纖，局端的OLT和各個(gè)ONU相互連接，下掛二層樓道交換機(jī)，此方式同樣在保障帶寬的基礎(chǔ)上降低了建設(shè)成本，而且通過(guò)交換機(jī)的靈活配置，可以在各樓層之間構(gòu)建虛擬局域網(wǎng)。

五、優(yōu)化鐵通網(wǎng)絡(luò)

5.1 集團(tuán)客戶GPON解決方案

集團(tuán)客戶屬于高端客戶群體，平均單用戶貢獻(xiàn)值較高，保障集團(tuán)客戶服務(wù)品質(zhì)可以提升貴州鐵通的品牌形象，因此應(yīng)遵循“少而精”的原則，突出優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)。

企業(yè)級(jí)的集團(tuán)客戶一般光纜資源豐富，在提供高寬帶接口的同時(shí)，也可接入全部語(yǔ)音業(yè)務(wù)（可根據(jù)集團(tuán)客戶的需求而定），企業(yè)內(nèi)部可以采用自己的局域網(wǎng)。鑒于1：16的分光器可覆蓋20KM范圍、1：32可覆蓋15KM范圍的特性，集團(tuán)客戶一般采用不高于1：16的分光器，且分光器可以集中放置在局端機(jī)房，便于故障響應(yīng)及時(shí)快捷，達(dá)到優(yōu)質(zhì)服務(wù)效果。與傳統(tǒng)的光纖收發(fā)器模式的接入方式相比較，該GPON接入方式不僅可以為用戶提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)，同時(shí)還可以提供高寬帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；故障判斷定位簡(jiǎn)單，降低故障延時(shí)；業(yè)務(wù)處理集中化，勞動(dòng)效率提高，釋放部分人力，降低勞動(dòng)成本。

5.2 新建高樓小區(qū)的FTTB組網(wǎng)方式的GPON解決方案

針對(duì)普通新建高樓小區(qū)用戶，一般采用FTTB+LAN的組網(wǎng)方式，可以為用戶提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的服務(wù)。光纖到小區(qū)樓道，樓道內(nèi)可以采用混線方式，可以光纖入戶，也可以五類線入戶，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，降低布線成本。這種FTTB+LAN的共享ONU方案，具有很多優(yōu)勢(shì)：組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上省略了小區(qū)交換機(jī)和小區(qū)機(jī)房，大大節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)投資；具備綜合業(yè)務(wù)提供能力，QoS保障能力強(qiáng)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性；能夠?qū)ζ溥M(jìn)行簡(jiǎn)單快捷地管理。

5.3 針對(duì)既有普通用戶的提速改造方案

在對(duì)已有小區(qū)進(jìn)行改造的過(guò)程中，這種組網(wǎng)模式可以重復(fù)利用現(xiàn)有的用戶線、ADSL、Modem，降低改造成本，使用戶保持一致的體驗(yàn)方式，可以稱為“光進(jìn)銅不退”方案。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：相當(dāng)于將機(jī)房的DSLAM下移至大樓或小區(qū)附近，減少銅纜的接入距離，使得DSL的出現(xiàn)率和可開(kāi)通帶寬大幅度提高，用最低的成本實(shí)現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)的改造和性能升級(jí)。

六、總結(jié)

本文主要對(duì)GPON技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，包括GPON技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)、系統(tǒng)構(gòu)架和工作原理和組網(wǎng)方式，進(jìn)而介紹了如何采用GPON技術(shù)來(lái)優(yōu)化鐵通網(wǎng)絡(luò)。我們可以看出，GPON技術(shù)有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，充分應(yīng)用GPON技術(shù)，能夠?yàn)楂@得良好的市場(chǎng)打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 葉英. GPON技術(shù)在貴州鐵通的應(yīng)用[J]. 信息通信，2011，5：58-60endprint