GPON技術(shù)在企業(yè)光網(wǎng)改造中的應(yīng)用與研究

張麗霞

（山西潞安環(huán)保能源股份開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司， 山西 長(zhǎng)治 046204）

引言

隨著企業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，企業(yè)級(jí)用戶更加注重信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此企業(yè)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求也在不斷提高，兩化融合勢(shì)在必行。集團(tuán)各種信息化子系統(tǒng)的構(gòu)建，迫使信息網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求增大[1]。企業(yè)級(jí)用戶只有不斷完善，才能提升自己的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建水平。通過(guò)引進(jìn)分析比較各種提升網(wǎng)絡(luò)帶寬速度的技術(shù)，在原有網(wǎng)絡(luò)PON技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究應(yīng)用當(dāng)前較前沿的GPON技術(shù)是解決企業(yè)寬帶網(wǎng)速的優(yōu)化性方案。

GPON技術(shù)是PON接入技術(shù)的一種，是一種寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)是將語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)三種業(yè)務(wù)綜合接入。潞安集團(tuán)通信公司作為負(fù)責(zé)集團(tuán)全網(wǎng)運(yùn)行的信息建設(shè)單位，將GPON技術(shù)應(yīng)用到集團(tuán)公司的五座辦公大樓，分別為集團(tuán)辦公樓、股份辦公樓、3號(hào)辦公樓、運(yùn)銷處、檔案館等，并全程負(fù)責(zé)項(xiàng)目的建設(shè)和實(shí)施。

1 EPON技術(shù)和GPON技術(shù)的區(qū)別

PON技術(shù)中成熟度和商用化程度最高的是EPON（以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）和GPON（吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)）兩種技術(shù)方法。

EPON的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE的802.3ah，采用的是以太網(wǎng)+PON技術(shù)，建立無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，最終實(shí)現(xiàn)在點(diǎn)到多點(diǎn)的PON中以太網(wǎng)幀的TDM接入。該技術(shù)可以最大支持1∶32的分光。

GPON的標(biāo)準(zhǔn)是ITU-TG.984系列標(biāo)準(zhǔn)，采用125 ms固定幀結(jié)構(gòu)，以保持8K定時(shí)延續(xù)[2]。把ATM和其他協(xié)議的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合封裝成幀。GPON可以支持1∶64的分光、經(jīng)過(guò)優(yōu)化后最大可以支持1∶128的分光，但相對(duì)EPON來(lái)說(shuō)，不夠穩(wěn)定是GPON的缺陷，同時(shí)GPON具有設(shè)備無(wú)源、帶寬高、覆蓋范圍大、用戶接口豐富等優(yōu)點(diǎn)，為綜合化改造的理想技術(shù)的主要原因。

2 GPON技術(shù)在光改中的優(yōu)勢(shì)

1）系統(tǒng)容量大、資源可共享，可解決接入網(wǎng)瓶頸問(wèn)題。GPON在構(gòu)架上支持IP/SONET/SDH/ATM/CWDM等傳輸格式的分組數(shù)據(jù)與TDM應(yīng)用，同時(shí)滿足TDM對(duì)實(shí)時(shí)性、抖動(dòng)性的要求，有完整的服務(wù)保障機(jī)制和故障處理能力。更有接近2.5G的高帶寬，下行2.488 Gbps，上行1.244 Gbps，速率可擴(kuò)展至10Gbps。進(jìn)而解決了企業(yè)光接入網(wǎng)現(xiàn)有的帶寬使用瓶頸，為未來(lái)各種新業(yè)務(wù)（網(wǎng)絡(luò)電視、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋┑拈_(kāi)展奠定高質(zhì)量的帶寬傳輸基礎(chǔ)。

2）傳輸效率高，接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活。采用全新的GFP適配協(xié)議使得傳輸速率達(dá)93%以上，同時(shí)系統(tǒng)可以支持環(huán)型、樹(shù)型等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主干僅需單芯光纖，通過(guò)無(wú)源光纖分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）接入各種業(yè)務(wù)，分支采用1∶64、1∶32、1∶16等方式組網(wǎng)。

3）三網(wǎng)業(yè)務(wù)合一。GPON技術(shù)支持Triple-play業(yè)務(wù)，利用OLT前端設(shè)備、分光器、ONU終端設(shè)備等，構(gòu)建有線電視業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電話語(yǔ)音業(yè)務(wù)為一體傳輸?shù)恼讓?shí)施方案，有效解決了雙絞線網(wǎng)絡(luò)、電話線網(wǎng)絡(luò)、視音頻線網(wǎng)絡(luò)的分項(xiàng)接入過(guò)程中出現(xiàn)的帶寬限制、信號(hào)損耗等問(wèn)題，滿足各個(gè)用戶對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)高帶寬業(yè)務(wù)的要求，是未來(lái)三網(wǎng)融合推薦使用的技術(shù)方案。

3 GPON技術(shù)組網(wǎng)方式

GPON技術(shù)的組網(wǎng)方式主要采用FTTH+LAN的方式組網(wǎng)，集團(tuán)光網(wǎng)絡(luò)改造是由局端設(shè)備OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）、無(wú)源分光器、用戶端設(shè)備 ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）以及光分配網(wǎng)ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)）組成（如圖1所示）。OLT與ONU之間僅有光纖、光分路器等一系列光無(wú)源器件，因此整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備無(wú)需配備電源和設(shè)備維護(hù)人員，可有效節(jié)省企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本[3]。

圖1 GPON組網(wǎng)圖

OLT既是一個(gè)交換機(jī)或路由器，又是一個(gè)局端設(shè)備平臺(tái)，它提供面向無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)的光纖接口（PON接口）。該設(shè)備的大小決定了可以接入用戶的多少，在實(shí)際組建千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)中OLT根據(jù)需要可配置多塊OLC（Optical line Card），OLC與多個(gè)ONU通過(guò)POS連接。一個(gè)POS口的分光比可以選擇為 1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128，并可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)連接。在GPON系統(tǒng)，OLT到ONU之間的距離最大可達(dá)20 km。

根據(jù)ONU放置的位置不同，GPON的技術(shù)組網(wǎng)模式可分為FTTC（光纖到路邊）、FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）和FTTH（光纖到家）等多種類型。本次光網(wǎng)改造涉及的五座辦公樓均采用FTTH模式，所以這里著重介紹FTTH組網(wǎng)方式。

FTTH組網(wǎng)方式是在機(jī)房和終端設(shè)置無(wú)源分光器，并將ONU移至企業(yè)用戶的辦公室或家中，建立全透明的無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)，它們不受任何傳輸介質(zhì)、模式、帶寬、波長(zhǎng)和技術(shù)的約束，是光纖接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最好選擇[4]。

4 GPON技術(shù)的應(yīng)用

4.1 機(jī)房設(shè)備的建設(shè)

機(jī)房采用的主設(shè)備為OLT中興ZXA10C300，其主控板到每個(gè)槽位支持200G帶寬處理能力，可支持16口10GGPON、8口TWDMPON無(wú)收斂線速轉(zhuǎn)發(fā)能力，支持虛擬接入功能，按照1∶32分光比進(jìn)行業(yè)務(wù)板卡的配置，同時(shí)利用綜合網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)寬帶用戶的設(shè)置和管理。主要負(fù)責(zé)與廣域網(wǎng)或骨干城域網(wǎng)的高速連接，并把高速連接的數(shù)據(jù)信息通過(guò)ODN傳給遠(yuǎn)程接入設(shè)備ONU。

終端設(shè)備采用ONU中興ZXA10 F603，支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三種接口，同時(shí)提供給用戶1個(gè)10/100/1000M網(wǎng)口，為用戶提供三網(wǎng)合一的接口。

4.2 線路的建設(shè)

本次采用GPON技術(shù)進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò)改造，涉及集團(tuán)公司主要的辦公樓宇，從通信公司機(jī)房到各樓宇主干之間采用敷設(shè)新的24芯配線光纜，至各樓宇的交接箱，從交接箱用6芯光纜穿至每層2路分光器，同時(shí)采用2芯蝶形光纜通過(guò)16分光器進(jìn)行分光入戶，實(shí)現(xiàn)光纖到桌面FTTH模式架構(gòu)。如圖2所示。

圖2 線路布置圖

5 結(jié)語(yǔ)

本次研究的GPON技術(shù)作為一種點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶接入技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用到集團(tuán)五座辦公樓宇的光網(wǎng)改造中，取得了較好的效果，使得集團(tuán)公司網(wǎng)絡(luò)速率大幅提高，提升了網(wǎng)絡(luò)辦公效率。目前，GPON己經(jīng)得到廣大用戶以及企業(yè)的高度評(píng)價(jià)，后續(xù)將推廣應(yīng)用到集團(tuán)各小區(qū)樓宇之間的光改中，為集團(tuán)用戶提供優(yōu)質(zhì)高效的網(wǎng)絡(luò)帶寬服務(wù)。