光纖通信中的PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

廖玲玲

摘 要：近幾年，在光纖通信持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，技術(shù)水平不斷提高，在光纖通信中引入PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以優(yōu)化光網(wǎng)通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。該文以PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心，分析PON網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)述PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖通信中的應(yīng)用實(shí)踐，發(fā)揮出PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的價(jià)值，提高光纖通信的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，并為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：光纖通信；PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；通信技術(shù)；光纖網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在互聯(lián)網(wǎng)通信快速更新的背景下，光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)初步完成，利用光波進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供所需的寬帶環(huán)境，相比于以銅線作為介質(zhì)的通信電纜傳導(dǎo)方式，光纖網(wǎng)絡(luò)具有傳輸速率高、運(yùn)行管理便利等優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，該文深入分析了PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行原理，了解PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并將其應(yīng)用到光纖通信中，提高光纖通信的傳輸性能，促進(jìn)光纖通信的可持續(xù)健康發(fā)展。在這樣的環(huán)境背景下，探究光纖通信中的PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理

PON即為無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，由光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN）、光線路終端設(shè)備（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備（ONU）等組成，其中光線路終端設(shè)備（OLT）是其核心局端設(shè)備，直接連接匯聚層交換機(jī)，而OLT業(yè)務(wù)端口通過(guò)單根光線和用戶端分光器進(jìn)行連接，以控制和管理用戶端ONU設(shè)備，屬于光電一體設(shè)備。從本質(zhì)上看，PON屬于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)，即為純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行信號(hào)傳輸中，可以擺脫外部設(shè)備對(duì)通信線路的電磁干擾或是雷電影響，降低線路與外部設(shè)備發(fā)生故障的概率，節(jié)省后期維護(hù)成本，大大提升了整個(gè)通信系統(tǒng)的安全性和可靠性，廣泛應(yīng)用在通信行業(yè)中。

2 PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在光纖通信中，PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備以下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.1 高接入帶寬

EPON是一種常見的PON網(wǎng)絡(luò)，可提供上下對(duì)稱帶寬，其速率為1.25 Gb/s，而單獨(dú)上行速度就超過(guò)1.25 Gbit/s，下行速率為2.5 Gbit/s，由于PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)性更新，聯(lián)合以太網(wǎng)技術(shù)，可將運(yùn)行速率上升至10 Gb/s，數(shù)據(jù)信息傳輸效率高。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，可為客戶端提供30 Mbit/s～100 Mbit/s帶寬，結(jié)合用戶的實(shí)際使用需求，提供10 km～20 km的接入安裝距離，進(jìn)而符合用戶的多樣化應(yīng)用需求。

2.2 降低光纖資源損耗

PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主，呈現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸模式，一點(diǎn)光纖可以和多個(gè)終端分支進(jìn)行有效連接，相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信模式而言，這種連接方式可以減少大量光纖資源的過(guò)度損耗，特別是針對(duì)應(yīng)用面積廣的區(qū)域而言，建設(shè)基于PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的傳輸模式，在節(jié)省光纖資源的同時(shí)，有利于提升通信效率，獲得較為明顯的應(yīng)用效益。

2.3 寬帶業(yè)務(wù)廣泛

在GPON系統(tǒng)和EPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，利用完整的系統(tǒng)進(jìn)行帶寬分配，以達(dá)到擴(kuò)展應(yīng)用范圍的目的。將PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入光纖通信中，解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信中的FTTO和FTTH問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)光纖通信。在PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，利用PON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架，構(gòu)架全業(yè)務(wù)接入體系，可根據(jù)用戶需求提供視頻觀看和辦公服務(wù)等業(yè)務(wù)，其FTTH技術(shù)有利于廣播業(yè)務(wù)和音頻業(yè)務(wù)的建設(shè)，更新寬帶業(yè)務(wù)，進(jìn)而擴(kuò)展光纖通信的服務(wù)范圍。

3 PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖通信中的應(yīng)用途徑

3.1 構(gòu)建PON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

PON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)由EPON網(wǎng)絡(luò)和GPON網(wǎng)絡(luò)組成，EPON網(wǎng)絡(luò)主要依托以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，以多點(diǎn)通信為主要特征，通過(guò)以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行視頻、圖像以及文本的實(shí)時(shí)傳輸。當(dāng)前，EPON是移動(dòng)通信的主流寬帶接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光纖多場(chǎng)景應(yīng)用，其中，F(xiàn)TTCA可以在商業(yè)街或是道路兩旁進(jìn)行ONU部署，為附近商戶提供所需的數(shù)據(jù)接入服務(wù)，而在建筑內(nèi)部進(jìn)行ONU部署，借助LAN、Cable、ADSL的方式進(jìn)行用戶端接入，還可以為大型寫字樓布設(shè)ONU，形成小型局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)辦公室互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。而GPON網(wǎng)絡(luò)為吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)，以ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)為主，具備大帶寬、廣覆蓋以及高效率等特征，是目前最先進(jìn)的光纖網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用中，該網(wǎng)絡(luò)可以滿足多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)傳輸需求，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，弱化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)亩秳?dòng)性，為用戶提供所需的服務(wù)保障和故障處理。在網(wǎng)絡(luò)組建中，引入動(dòng)態(tài)帶寬分配、多點(diǎn)仿真、控制協(xié)議等方式，借助OLT用戶業(yè)務(wù)登記協(xié)議，動(dòng)態(tài)化分配ONU上行資源，合理利用時(shí)間差實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)寬帶資源的分配，保證系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3.2 優(yōu)化PON網(wǎng)絡(luò)接入方式

在通信層設(shè)計(jì)中，接入方式為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口與網(wǎng)絡(luò)接口間的傳輸網(wǎng)絡(luò)，是一種核心傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在接入方式設(shè)計(jì)中，通過(guò)局域網(wǎng)的設(shè)置，促進(jìn)用戶與核心網(wǎng)絡(luò)的連接，而接入網(wǎng)質(zhì)量關(guān)乎用戶的整體服務(wù)質(zhì)量。對(duì)于通信運(yùn)營(yíng)商而言，網(wǎng)絡(luò)投資并非前期重點(diǎn)方向，而是一種關(guān)鍵性收入來(lái)源。近幾年，隨著光線通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，其接入網(wǎng)建設(shè)模式也有所改變，形成以FTTX為核心的接入網(wǎng)形式，一些區(qū)域已經(jīng)建設(shè)完成FTTH，依托無(wú)源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合不同用戶單元位置間的差距，自主選擇網(wǎng)絡(luò)接入形式，促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和通信平臺(tái)的發(fā)展。同時(shí)，在EPON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，可以滿足大范圍覆蓋要求，同時(shí)為眾多用戶提供業(yè)務(wù)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶可以對(duì)局端設(shè)備資源進(jìn)行共享，用戶可用資源增多，減少了用戶投資。并且，EPON網(wǎng)絡(luò)帶寬分配靈活性高，能夠滿足用戶高質(zhì)量服務(wù)要求。

3.3 PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃建設(shè)

在PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，為了保證應(yīng)用效果，要將不同業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分離，把上行數(shù)據(jù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)獨(dú)立開，分別從匯聚層、OLT、ODT、ONU等方面入手，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分解規(guī)劃。針對(duì)匯聚層網(wǎng)絡(luò)而言，借助網(wǎng)絡(luò)類型，將上網(wǎng)用戶直接和BRAS相連接，使語(yǔ)音用戶直接可以和城域網(wǎng)三層交換機(jī)進(jìn)行連接，統(tǒng)一傳送至軟交換一側(cè)。而對(duì)于OLT網(wǎng)絡(luò)而言，具體分為以下3種情況。

第一，上聯(lián)配置。OLT提供數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)，以雙上聯(lián)方式為主，若雙上聯(lián)平均帶寬利用率和2條鏈路峰值都高于70 %，則自動(dòng)擴(kuò)展上聯(lián)鏈路，保證傳輸效率。

第二，下聯(lián)配置。OLT下聯(lián)保護(hù)要結(jié)合業(yè)務(wù)需求來(lái)選擇，設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶使用需求，選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)方式，以主干光纖保護(hù)方式為主，借助主干光纖倒換保護(hù)和全保護(hù)光纖倒換方式，實(shí)現(xiàn)下聯(lián)配置，滿足用戶的安全性與可靠性要求。

第三，冗余保護(hù)。在冗余保護(hù)上，OLT以“主控板+電源”為主要冗余保護(hù)結(jié)構(gòu)，一旦主用電源模塊和主控板失效后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行倒換，保證正常的業(yè)務(wù)處理，并將這一倒換觸發(fā)信息傳輸至網(wǎng)管系統(tǒng)中，以待處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在光纖通信中，為了滿足用戶需求，根據(jù)實(shí)際情況，可引入PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，發(fā)揮出PON網(wǎng)絡(luò)高接入帶寬、降低光纖資源損耗、寬帶業(yè)務(wù)廣泛等優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建PON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化PON網(wǎng)絡(luò)接入方式，PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備規(guī)劃建設(shè)，形成完整的PON網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行體系，提高光纖通信的實(shí)時(shí)性和有效性。

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