PON技術(shù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，在很大程度上促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并且極大地推動了各行各業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，其中，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其應(yīng)用更是突出。當(dāng)前社會已經(jīng)全面進(jìn)入信息化的時代，在全國范圍內(nèi)幾乎都覆蓋了通信技術(shù)，而隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活中對于光纖網(wǎng)絡(luò)的需求量也越來越大。PON作為一種新型的技術(shù)，不僅能夠使現(xiàn)有的各種業(yè)務(wù)需求得以切實(shí)的滿足，而且設(shè)備的成本以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)成本也是比較低的，因此，近年來一直被認(rèn)為是接入網(wǎng)未來的發(fā)展方向。在本文中，首先對PON技術(shù)進(jìn)行了一定的概述，并在此基礎(chǔ)上，對PON技術(shù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：PON技術(shù)；光纖網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用

中圖分類號：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0313-02

1 引 言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升在很大程度上促進(jìn)了電子行業(yè)的發(fā)展，并且其發(fā)展是顯而易見的，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)也成為進(jìn)步最快、最頻繁的行業(yè)。全球已進(jìn)入信息化社會，因此互聯(lián)網(wǎng)的作用也變得尤為重要，逐漸成為了世界一個十分重要的組成部分，有著十分巨大的影響。互聯(lián)網(wǎng)在全國各行各業(yè)均有所覆蓋，不管是工業(yè)建筑還是教育行業(yè)，甚至是已經(jīng)廣泛融入到人們的生活中。而隨著社會的飛速發(fā)展、信息行業(yè)的巨大變革，人們對于信息的需求量越來越大。老式的網(wǎng)絡(luò)無論是從傳輸率還是花銷上都已經(jīng)越來越無法滿足人們的需求。因此，老式的光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不足以支持需求。為了適應(yīng)人們不斷增長的需求，必須要有一種更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，PON技術(shù)則是在這種環(huán)境下應(yīng)運(yùn)而生。

2 PON技術(shù)概述

（1）PON技術(shù)，即無源光網(wǎng)絡(luò)，是一種采用點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)的電線雙向光接入網(wǎng)絡(luò)。PON技術(shù)的實(shí)現(xiàn)不需要電子設(shè)備的參與，而是ODN，ODN位于光網(wǎng)絡(luò)單元與光線路終端之間。PON系統(tǒng)大致由以下部分組成，一部分是光線路終端（OLT），另一部分為光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），而另一部分則是在OLT與ONU之間提供通道的光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）。OLT位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，通常由交換機(jī)或是路由器組成，提供網(wǎng)絡(luò)的集中和接入，能夠?qū)⒐怆娦盘栂嗷マD(zhuǎn)換，同時其具備控制信道練級和帶寬分配的作用，并能夠監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的鏈接通信狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，而ONU則是位于用戶側(cè)，同樣也具有光電信號轉(zhuǎn)換的燈，除此之外提供了用戶端接口，并也能夠監(jiān)控用戶端的通信狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)。OLT與ONU之間的ODN則為OLT與ONU提供了互相通信的條件，ODN還分為集中上行和分發(fā)下行兩種數(shù)據(jù)。上行方中利用光纖實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)傳輸和單點(diǎn)接收，利用時分復(fù)用的技術(shù)共享寬帶，充分滿足了客戶的需求。而下行方則能夠滿足一點(diǎn)到多點(diǎn)的信號發(fā)送，采用對不同用戶加密廣播的方式共享寬帶。

（2）PON技術(shù)的一大特點(diǎn)就是除了終端以外沒有任何電子器件，因此被稱為無源網(wǎng)絡(luò)。OLT與ONU之間通過光纖來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不需要任何電子設(shè)備，也不需要巨大的場地和大量的維護(hù)人員，因此維護(hù)和建設(shè)的成本大大降低。

（3）同時，PON技術(shù)還采用了復(fù)用技術(shù)，支持信號的雙向傳輸，而且支持不同信號的傳送。在同一根光纖中，能夠允許雙向的不同信號進(jìn)行傳輸。在PON技術(shù)中為了應(yīng)對可能產(chǎn)生的信號沖突，接入了大量的協(xié)議，因此能夠滿足用戶的所有訪問需求。

3 PON技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 高接入帶寬

在PON技術(shù)中，EPON的上下行寬帶的速率均達(dá)到1.25Gb/s，然而，GPON的上行速率是1.25Gb/s，下行速率高達(dá)2.5Gb/s，這是隨著PON技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的速率升級到10Gb/s。因此，可以為用戶提供30～100Mb/s的帶寬，接入的距離可達(dá)10～20km，進(jìn)而滿足用戶在現(xiàn)在與未來的各種寬帶業(yè)務(wù)的需求。

3.2 節(jié)省光纖資源

PON技術(shù)采用的是樹狀廣播形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這是一點(diǎn)到多點(diǎn)的連接方式，即從一芯能夠?qū)崿F(xiàn)多個終端的分支，從而實(shí)現(xiàn)了光纖資源得到了有效的節(jié)省。以此同時，光纖資源得到有效的節(jié)省非常適合地域廣闊的地區(qū)和原有光纖資源有限的地區(qū)，進(jìn)而有效的提高光纖資源的使用率。

3.3 服務(wù)范圍大

因?yàn)楣饫w網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了從點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，所以這不但可以節(jié)省大量的光纖資源，還能夠增加服務(wù)區(qū)的范圍，并實(shí)現(xiàn)局端設(shè)備和光纖的共享，讓用戶在光纖網(wǎng)絡(luò)上降低了投資成本。

3.4 帶寬分配靈活，服務(wù)有保證，寬帶業(yè)務(wù)多樣化

由于PON技術(shù)有著完整的帶寬分配和確保體系，因此，它可以有效的保證用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)了寬帶業(yè)務(wù)的多樣化。G/EPON系統(tǒng)在對寬帶的分配和保證上是有一套完整體系的：①用PON技術(shù)能夠解決FTTH等問題，這為通信網(wǎng)絡(luò)向全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了必要的條件。②PON技術(shù)可以提供多種業(yè)務(wù)，并充分滿足用戶的多種需求。③在PON技術(shù)中的FTTH很適合廣播組播等業(yè)務(wù)的開展。

3.5 無源光網(wǎng)絡(luò)

PON技術(shù)是一種純介質(zhì)的無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，且穩(wěn)定性比較好，是不會受到雷電和電磁的干擾和影響。因此，PON技術(shù)的使用也能夠適合自然條件惡劣的地區(qū)。除此之外，PON技術(shù)不需要在中間使用有源設(shè)備，同時也不需要電源，其體積也比較小，因此，其運(yùn)營成本也就比較低。

4 PON技術(shù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

4.1 EPON與GPON的應(yīng)用

在當(dāng)前信息技術(shù)的發(fā)展下，EPON技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸上得到大量應(yīng)用，在寬帶業(yè)務(wù)多個方面都已能支持，GPON與EPON一樣，在寬帶上也得到了良好應(yīng)用。二者雖然都已經(jīng)應(yīng)用到現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸當(dāng)中，但GPON與EPON各有特點(diǎn)：GPON的用戶接口眾多，可以適用于多個平臺，同時就其傳輸效率上說，比起EPON，它的傳輸效率要更高，同時現(xiàn)代GPON技術(shù)已經(jīng)在各領(lǐng)域上得到開拓發(fā)展。因此在多個發(fā)達(dá)國家的GPON技術(shù)應(yīng)用中，作為FTTH的實(shí)現(xiàn)手段大多數(shù)國家都選擇了GPON技術(shù)。EPON基于以太網(wǎng)為用戶提供多種業(yè)務(wù)，它的使用時間比GPON要長，而在其應(yīng)用過程中有著不斷改善，經(jīng)過多年，EPON技術(shù)比起GPON技術(shù)要成熟許多，雖然EPON的應(yīng)用范圍步入GPON，但是EPON已經(jīng)在世界范圍內(nèi)占領(lǐng)了較大空間。在具體的應(yīng)用過程中，EPON與GPON各有千秋，也各有利弊，要根據(jù)兩種PON技術(shù)針對實(shí)際情況選擇，在這兩種技術(shù)的互通性、業(yè)務(wù)能力、維修成本等方面上進(jìn)行考慮。

4.2 FTTX、LAN、DSL的結(jié)合

FTTX是一類PON技術(shù)的總稱，與LAN一樣，它可以讓網(wǎng)絡(luò)級聯(lián)層次降低，當(dāng)該目的達(dá)到以后，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速度會得到一定加快，同時對管理效率也能夠明顯加快。目前，F(xiàn)TTX技術(shù)在工業(yè)園、居民樓等用戶相對比較集中的地方接入較多，在這些地方使用FTTX能有效發(fā)揮它的作用。把FTTX技術(shù)與DSL技術(shù)結(jié)合起來一起應(yīng)用，對于數(shù)據(jù)傳輸速率能夠有效提高，同時可以有效促進(jìn)主網(wǎng)絡(luò)向“寬帶+光纖”轉(zhuǎn)變，更好適應(yīng)用戶對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。該技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用在農(nóng)村地區(qū)、新小區(qū)等需要對傳輸速率加強(qiáng)的地區(qū)上優(yōu)勢比較明顯。FTTX、LAN、DSL三種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用能夠有效提高寬帶傳輸速率，具體操作為，LAN與交換機(jī)相接，它的接入能夠?yàn)镻ON+LAN以及PON+DSL的良好應(yīng)用提供條件。

4.3 基于PON技術(shù)的光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模式

一般情況下，PON技術(shù)應(yīng)用與光纖網(wǎng)絡(luò)中需要在用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)、核心網(wǎng)三個地方加以注意。用戶網(wǎng)，指的是在用戶端接入的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，這些設(shè)備主要包括：路由器、PC機(jī)、交換機(jī)、PBX、服務(wù)器共五種接線。接入網(wǎng)則是將光纖與該五種接線接觸的網(wǎng)絡(luò)，在該處就可采用PON技術(shù)的接入方法，實(shí)現(xiàn)多個光纖網(wǎng)絡(luò)的相互交叉應(yīng)用。核心網(wǎng)即數(shù)據(jù)傳輸開端，具體指的是運(yùn)營商的IP骨干網(wǎng)等，是數(shù)據(jù)傳輸所需的必須端網(wǎng)絡(luò)。PON技術(shù)下設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可以產(chǎn)生不同的業(yè)務(wù)模式，例如語言傳輸業(yè)務(wù)以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。語言傳輸業(yè)務(wù)比較簡單，類似現(xiàn)代社會當(dāng)中的語音通話、交流都屬于該業(yè)務(wù)范疇，該業(yè)務(wù)也包含著PON技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相較于語音通話業(yè)務(wù)就比較復(fù)雜，一切有關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)都可以應(yīng)用PON技術(shù)。就目前情況來說，視頻在當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)中占據(jù)了較大比重。因此，可以通過PON技術(shù)來增加視頻數(shù)據(jù)傳輸速率。PON技術(shù)在應(yīng)用時候可以結(jié)合動態(tài)帶寬資源分配技術(shù)來一起發(fā)揮作用，這二者相互結(jié)合在一起，可以在非常短的時間內(nèi)完成某些分配操作，使得數(shù)據(jù)傳輸更加合理，保證數(shù)據(jù)資源分配的合理與公平。

5 結(jié) 語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展與進(jìn)步。其中，PON技術(shù)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸中占有重要地位，其較高的傳輸速率極大的滿足了現(xiàn)今用戶對于帶寬的要求，使得信息的傳遞變得更加迅速，能夠更好的適應(yīng)當(dāng)前社會的需求。而其在設(shè)備的成本上更是節(jié)約了大量的成本。因此，PON技術(shù)以其具有的優(yōu)點(diǎn)，在各個行業(yè)中均得到了廣泛的認(rèn)可和使用。PON技術(shù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用對于光纖網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而言有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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收稿日期：2018-6-8

作者簡介：胡瑋瑋（1979-），女，工程師，本科。