淺談一種基于PON技術(shù)的光傳輸系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

王藝翔 買力哈巴·庫(kù)熱西

摘要：為了實(shí)現(xiàn)PON技術(shù)在通信領(lǐng)域的有效利用，切實(shí)發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸速度以及穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì)，文章結(jié)合實(shí)際，從多個(gè)維度出發(fā)，對(duì)PON技術(shù)體系下光傳輸系統(tǒng)方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，構(gòu)建起完善的網(wǎng)絡(luò)布局、帶寬分配等傳輸機(jī)制，以期為后續(xù)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)的開展提供理論參考。

關(guān)鍵詞：PON技術(shù);光傳輸系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì);技術(shù)方案

前言

PON技術(shù)作為一種新的光纖接入方式，以光纖作為交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高速的信息交互，同時(shí)借助于合理的網(wǎng)絡(luò)布局，使PON技術(shù)組網(wǎng)的難度得到控制，并根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，靈活采取樹型、總線型等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而有效彌補(bǔ)多用戶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交互方式，避免了額外的費(fèi)用支出以及帶寬浪費(fèi)?；谶@種實(shí)際，文章在分析PON技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了PON框架下光傳輸系統(tǒng)方案的制定，形成完備的局域網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制。

1.PON技術(shù)原理分析

對(duì)PON技術(shù)原理的梳理，幫助技術(shù)人員在思維層面形成一個(gè)正確的認(rèn)知，明確PON技術(shù)的基本特點(diǎn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的開展提供方向性引導(dǎo)。

PON主要由光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)單元、光分配網(wǎng)絡(luò)等幾大部分組成，其中光網(wǎng)絡(luò)單元作為連接用戶的平臺(tái)，為用戶提供通信數(shù)據(jù)接口，獲取各類通信服務(wù)。光分配網(wǎng)絡(luò)由光纖以及光分路器組成，用于光線路終端以及光網(wǎng)絡(luò)單元。在通信環(huán)節(jié)，根據(jù)數(shù)據(jù)流向，數(shù)據(jù)通道被劃分為上行、下行兩個(gè)通道，以降低通信環(huán)節(jié)出現(xiàn)信號(hào)干擾的機(jī)率，但是這種方式無(wú)形之中對(duì)帶寬分配產(chǎn)生了一定的影響，為了應(yīng)對(duì)這一情況，目前普遍使用固定帶寬分配以及動(dòng)態(tài)帶寬分配兩種方式，通過(guò)這種方式，來(lái)滿足不同用戶的使用需求^[1]。

2.PON技術(shù)框架下光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

PON技術(shù)框架下光傳輸系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，要求技術(shù)人員著眼于實(shí)際，在深度掌握PON技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，吸收借鑒過(guò)往有益經(jīng)驗(yàn)，厘清設(shè)計(jì)思路，創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用手段，形成完備的光傳輸系統(tǒng)體系。

2.1光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

光傳輸系統(tǒng)主要用于多用戶、近距離、多業(yè)務(wù)的通信場(chǎng)景，PON技術(shù)在光傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以發(fā)揮PON技術(shù)在區(qū)域通信中的優(yōu)勢(shì)，還能夠有效控制光傳輸系統(tǒng)的成本造價(jià)，為運(yùn)營(yíng)商以及用戶提供更為使用的技術(shù)方案。目前多數(shù)光傳輸系統(tǒng)的覆蓋范圍在200m-20km的范圍內(nèi)，采取單纖雙向的傳輸方式，其中下行波長(zhǎng)為1550nm，上行波長(zhǎng)為1310nm，以滿足不同用戶的使用需求^[2]。隨著我國(guó)光纖通信技術(shù)的完善以及用戶使用數(shù)量的增加，現(xiàn)有的光傳輸系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際的使用需求，為了減少光傳輸系統(tǒng)建設(shè)成本，控制傳輸損耗，增強(qiáng)光傳輸系統(tǒng)的服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)高質(zhì)量的通信，技術(shù)人員可以嘗試將PON技術(shù)融入到光傳輸系統(tǒng)中，借助于PON技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效增強(qiáng)傳輸能力，完成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信架構(gòu)的建設(shè)，滿足了現(xiàn)階段的光傳輸系統(tǒng)的使用訴求^[3]。

2.2 PON技術(shù)框架下光傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

PON技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)對(duì)光傳輸系統(tǒng)中上行、下行通道進(jìn)行設(shè)置，考慮到上下行通道由連續(xù)的時(shí)隙流組成，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承?，提升帶寬使用效率，可以將下行通道的幀長(zhǎng)控制在56個(gè)時(shí)隙，其中每個(gè)時(shí)隙包括53個(gè)字節(jié)，并在時(shí)隙中加入一個(gè)物理維護(hù)層，用于進(jìn)行時(shí)隙的管理，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

通過(guò)這種方式，不僅能夠大大提升數(shù)據(jù)信息交互能力，實(shí)現(xiàn)了光傳輸系統(tǒng)上下行通道的幀同步，為后續(xù)系統(tǒng)授權(quán)以及設(shè)備維護(hù)管理工作的開展提供了極大的便利?；谡麄€(gè)系統(tǒng)帶寬分配的需要，在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需要，采取靈活的工作手段，強(qiáng)化帶寬分配效能，確保帶寬分配的科學(xué)性與穩(wěn)定性。例如使用固定帶寬分配的方式，與現(xiàn)階段技術(shù)水平以及用戶使用需求之間有著較為明顯的脫節(jié)，造成一定的資源浪費(fèi)。基于這種情況，在實(shí)際的帶寬分配環(huán)節(jié)，技術(shù)人員以PON技術(shù)為切入點(diǎn)，切實(shí)做好帶寬動(dòng)態(tài)分配工作。各個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，根據(jù)自身的業(yè)務(wù)總量，調(diào)控上行通道中的信息請(qǐng)求，以避免擠占帶寬的情況出現(xiàn)，在確保用戶通信訴求的前提下，實(shí)現(xiàn)帶寬分配的最佳化?？紤]到區(qū)域內(nèi)部用戶通信時(shí)間較為集中，為了避免光傳輸系統(tǒng)上行傳輸過(guò)程中出現(xiàn)沖突的情況，技術(shù)人員可以采取兩種方法進(jìn)行應(yīng)對(duì)，具體來(lái)看，將上行通道的時(shí)隙構(gòu)成進(jìn)行微調(diào)處理，將保護(hù)間隔適當(dāng)增加，一般情況，將時(shí)間間隔增加到200μs，以確保上行通道的管理效果，這種方法的使用，需要根據(jù)情況來(lái)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免出現(xiàn)帶寬占用過(guò)多的情況^[4]。除了這種技術(shù)方案之外，技術(shù)人員還可以采取延遲補(bǔ)償?shù)姆绞?，工作人員對(duì)每一個(gè)用戶終端進(jìn)行測(cè)距，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)簽化處理，從而形成一個(gè)功能化的補(bǔ)償方案，實(shí)現(xiàn)了帶寬的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，從過(guò)往情況來(lái)看，這種技術(shù)方案，技術(shù)難度相對(duì)較低，補(bǔ)償效果較好，不會(huì)引發(fā)上行傳輸沖突的情況。考慮到光傳輸系統(tǒng)擁有多個(gè)客戶端口，為了確保各個(gè)端口的通信服務(wù)質(zhì)量，在實(shí)際的使用環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以在PON技術(shù)的支持下，將64k業(yè)務(wù)進(jìn)行組合優(yōu)化，形成一個(gè)完整的2M路徑，在系統(tǒng)內(nèi)部完成整體性的通信規(guī)劃，進(jìn)而為后續(xù)通信管理以及帶寬分配創(chuàng)造了便利條件^[5]。在整個(gè)光傳輸系統(tǒng)2M路徑構(gòu)建完善之后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在科學(xué)性原則與實(shí)用性的框架下，進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)以及碼速調(diào)控，通過(guò)這種方式，既能夠確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽匦?，降低后續(xù)數(shù)據(jù)管理難度，同時(shí)也使2M數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆种吞?hào)能夠存儲(chǔ)在緩沖區(qū)域內(nèi)，便于不同用戶的數(shù)據(jù)調(diào)取與使用，這種技術(shù)方式，成本較低，難度較小，符合現(xiàn)階段的使用需求，同時(shí)也大大提升了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率，切實(shí)發(fā)揮出PON技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，令光傳輸系統(tǒng)的服務(wù)能力以及實(shí)用性得到有效保障。

3.結(jié)語(yǔ)

PON技術(shù)在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，大大提升了通信的效率，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)信息的快速交互，滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與居民生活的基本要求。為了確保PON技術(shù)的實(shí)用性，發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，文章將系統(tǒng)組網(wǎng)等為重點(diǎn)，在發(fā)揮PON技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，形成完善的光傳輸系統(tǒng)，為用戶提供可靠性更高、費(fèi)用更低廉的通信服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司巴州供電公司）