xPON技術(shù)及應(yīng)用

陳學(xué)英

【摘要】 本文主要對xPON技術(shù)進(jìn)行了簡介，并詳細(xì)說明了基于xPON的FTTX解決方案，討論xPON發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)及注意問題。

【關(guān)鍵詞】 xPON FTTX 組網(wǎng) 融合

一、xPON簡介

1.1 xPON基本概念

PON是一種采用點到多點（P2MP）結(jié)構(gòu)的單纖、雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，主要由OLT光線路終端、ODN無源分光器、ONU光網(wǎng)絡(luò)單元三部分組成。OLT提供語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)接口，并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能。

為了分離同一根光纖上多個用戶的來去方向的信號，PON采用WDM技術(shù)，下行采用1490nm波長，上行采用1310nm波長實現(xiàn)單纖雙向數(shù)據(jù)傳輸。CATV信號采用1550nm波長。

PON下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，每個ONU都會接收到所有數(shù)據(jù)，ONU有選擇的進(jìn)行接收；上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，OLT給每個ONU分配一定的授權(quán)時間窗口，ONU在OLT分配的時間窗口內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，占用上行帶寬，實現(xiàn)上行帶寬的動態(tài)分配。

1.2 xPON的關(guān)鍵技術(shù)

PON系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括三個方面：一是測距技術(shù)。由于各ONU距OLT的光纖路徑的不同和各ONU元器件的不一致性造成OLT與各ONU間的環(huán)路時延不同，而且由于環(huán)境溫度的變化和器件老化等原因，環(huán)路延時也會發(fā)生不斷的變化。二是快速突發(fā)同步技術(shù)。PON上行為多點對一點的TDMA通信方式，且光發(fā)射采用突發(fā)模式。PON系統(tǒng)的測距機(jī)制保證不同ONU發(fā)送的信元在OLT端互不碰撞，但精度有限，且不同ONU發(fā)送的時隙之間也有相位突變。三是實現(xiàn)光功率在一定范圍內(nèi)的動態(tài)調(diào)整。每個ONU與OLT間的路徑損耗是不同的，OLT的光接收機(jī)必須能夠適應(yīng)從一個突發(fā)到另一個突發(fā)信號的不同光接收功率，即接收機(jī)需要有個很大的動態(tài)范圍，并設(shè)定門限，以最快的速度來判斷。

二、xPON實現(xiàn)FTTx的解決方案

2.1 FTTB（光纖入大樓）

OLT局端設(shè)備應(yīng)選擇機(jī)房環(huán)境好、光纖資源豐富、位置較為中心的局點，以便覆蓋周邊用戶；分光器ODN選擇在周邊業(yè)務(wù)需求較多的某一機(jī)房或管道井中；光纖應(yīng)盡量采用環(huán)引接入；在樓宇機(jī)房建設(shè)ONU、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和IAD，通過綜合布線到各個語音和數(shù)據(jù)點。由于影響整樓所有用戶，建議通過UPS提供電源，并具有電源集中監(jiān)控系統(tǒng)。

FTTB與傳統(tǒng)方案相比，優(yōu)勢在于可以有效節(jié)省主干光纖資源，延續(xù)和利用已有的綜合布線資源，且由于IAD和ONU的端口從2-32線不等，可以進(jìn)行堆疊，可以按照裝機(jī)靈活配置容量，前期配置較少，可使投資發(fā)揮最大效益。

2.2 FTTF（光纖入樓層）

這種方式適合樓宇規(guī)模較大，用戶需求多樣，部分或全部完成樓宇綜合布線的局點。

OLT局端設(shè)備應(yīng)選擇機(jī)房環(huán)境好、光纖資源豐富、位置較為中心的局點，以便覆蓋周邊用戶；分光器ODN放置在本樓內(nèi)，樓內(nèi)可采用一級分光或二級分光覆蓋每層，樓內(nèi)垂直光纜建議使用8D或12D光纜；在每層豎井安裝ONU和IAD，通過樓層綜合布線到每個語音和數(shù)據(jù)點。

FTTF與FTTB相比，光纖更靠近用戶，業(yè)務(wù)開展更加靈活。

2.3 FTTO（光纖入辦公室）

這種方式適合樓宇規(guī)模較大，多家運(yùn)營商同時進(jìn)入，用戶需求不確定的局點。

OLT局端設(shè)備選擇機(jī)房的條件同上；分光器ODN放置在本樓內(nèi)，樓內(nèi)可采用1：16或者1：32分光器；在有用戶需求時直接將皮線光纜接入用戶辦公室，在用戶公司通過ONU解決語音和數(shù)據(jù)，對于語音數(shù)量要求大的公司，還可以下掛IAD。根據(jù)用戶的需求不同，若有語音用戶或PRA接入，可以用不帶監(jiān)控功能的UPS，這時如果電源故障一般均是電源插座松動等原因造成，電池后備時間在5分鐘左右即可，但UPS要求有可聞告警；若為互聯(lián)網(wǎng)用戶，則可不上UPS。

三、結(jié)束語

用發(fā)展的眼光看接入網(wǎng)，光纖替代銅質(zhì)纜線是必然趨勢，任何技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用都是循序漸進(jìn)的。目前電信運(yùn)營商均提出提出“光進(jìn)銅退”的戰(zhàn)略，但也不能一夜之間光纖就徹底替代銅質(zhì)纜線，所有業(yè)務(wù)都通過光纖接入是不現(xiàn)實的。所以現(xiàn)階段運(yùn)營商均根據(jù)實際情況采用不同的FTTX，將光纖節(jié)點下移使之更靠近終端用戶，先以FTTN+DSL（光纖到節(jié)點+各種DSL技術(shù)，包括ADSL+、VDSL2等）方案為主，逐步實現(xiàn)“光進(jìn)銅退”，從而獲得最優(yōu)性價比的高帶寬網(wǎng)絡(luò)，同時在FTTX浪潮中搶占先機(jī)，為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展和平滑演進(jìn)到FTTH打下堅實的基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張鵬 閻闊 編著，《FTTx PON技術(shù)與應(yīng)用》，人民郵電出版社，2010年

[2]郎為民 郭東生 編著， 《EPON/GPON從原理到實踐》，人民郵電出版社，2010年

[3]張中荃 編著，《接入網(wǎng)技術(shù)（第2版）》，人民郵電出版社，2009年

[4]全弘林，《新一代無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-GPON》，通信世界，2003年4月