GPON技術(shù)在寬帶網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用的研究

韋林財(cái)

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，催生了智慧城市、智慧校園、智慧衛(wèi)生、智慧社區(qū)等超大型網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)智慧信息在服務(wù)城市建設(shè)、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、社區(qū)管理等作用越來(lái)越大，對(duì)基層網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也越來(lái)越高。由于GPON 技術(shù)眾多優(yōu)點(diǎn)，已成為當(dāng)前寬帶網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用的最主要模式。

關(guān)鍵詞：GPON技術(shù);寬帶網(wǎng)絡(luò);接入

我 國(guó)寬 帶 接 入 網(wǎng) 近 兩 年 發(fā) 展 十 分 迅 速 ，傳 統(tǒng) 的 以 銅 線 為 主 要 承 載 介 質(zhì) 的 XDSL 寬 帶 接 人 技 術(shù) 由 于 受 帶 寬 和 接 人 距 離 的 限 制 ，已 經(jīng) 無(wú) 法 繼 續(xù) 滿 足 寬 帶 用 戶 的 需 求 。以 基 于 光 纖 為 承 載 媒 體 的GPON （無(wú) 源 光 網(wǎng) 絡(luò) ）技 術(shù) 已 經(jīng) 成 為 最 熱 門(mén) 、最 流 行 和 發(fā) 展 最 快 的 寬 帶 接 人 手 段 。

一、GPON技術(shù)概述

GPON為千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)或稱為吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)，GPON技術(shù)是基于ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無(wú)源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬、高效率、大覆蓋范圍、用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。

二、GPON技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）具有優(yōu)越的兼容性。在GPON技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中可以和多種設(shè)備兼容，因此與現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)具有較好的適應(yīng)性。同時(shí)對(duì)于現(xiàn)代的IP通訊、ATM服務(wù)、語(yǔ)音視頻服務(wù)具有較好的使用基礎(chǔ)，因此在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，GPON技術(shù)更易讓人接受。

（二）具有較強(qiáng)的靈活性。在網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)時(shí)通過(guò)采用動(dòng)態(tài)算法，實(shí)現(xiàn)了寬帶資源的優(yōu)化分配。同時(shí)通過(guò)采用復(fù)式多地址的傳輸方式，應(yīng)用廣播傳播方式進(jìn)行下行數(shù)據(jù)傳輸，確保了接網(wǎng)分配的靈活性，有效的避免了發(fā)生網(wǎng)絡(luò)延時(shí)及數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題，可以為網(wǎng)絡(luò)信息的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要的保障。

（三）成本低。采用 GPON技術(shù)組網(wǎng)可以 提高光纖的使用率，使用一根光纖就可以滿足0NT用戶的接入需求，可以節(jié)省光纖資源。GPON光纖接入技術(shù)，只有局端（OLT）和用戶側(cè)設(shè)備（ONU ）為有源設(shè)備，其中間的光分布網(wǎng)絡(luò)采用穩(wěn)定性高、體積較小、成本較低的無(wú)源分光器，不需要提供電源、空調(diào)等機(jī)房設(shè)備，不占用機(jī)房空間。可以支持更遠(yuǎn)距離接入 （大于 20km）。GPON光纖接入在接入網(wǎng)層面上提供統(tǒng)一的接入平臺(tái)，有利于運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)和故障處理，節(jié)約了成本 。

三、GPON技術(shù)應(yīng)用前景

近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的普及發(fā)展，網(wǎng)民數(shù)量大幅度增加，這也使人們對(duì)通信業(yè)務(wù)需求不斷提高，人們對(duì)通信業(yè)務(wù)消費(fèi)能力和消費(fèi)層次大幅度提升，對(duì)于業(yè)務(wù)資費(fèi)的關(guān)注度下降，更重視帶寬和信息的傳輸速率，這也有效的推動(dòng)了光纖業(yè)務(wù)的開(kāi)展，因此各運(yùn)營(yíng)商加快了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的各級(jí)改造。隨著有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定， 國(guó)內(nèi)各大廠商紛紛致力于GPON 的研究，上海阿爾卡特公司推出了一個(gè)千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（ GPON）光纖到戶解決方案 ，給端到端融合架構(gòu)增加了一個(gè)“最后一公里”選擇 ，支持速率高達(dá) 215 Gb/s的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)。目前有些歐美和亞洲的大型運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在應(yīng)用GPON產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn) ，光纖代替ADSL入戶的趨勢(shì)已經(jīng)非常清晰，大力普及性價(jià)比更高的GPON技術(shù)已成為N TT正在努力的方向。從國(guó)內(nèi)外對(duì) GPON和EPON 的研究和發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，隨著GPON各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)，逐漸應(yīng)用到多業(yè)環(huán)境中，并且能與現(xiàn)有的以太設(shè)備相兼容，大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，成本低，易于升級(jí)。GPON是目前最為先進(jìn)的寬帶光接人網(wǎng)技術(shù)，并為打破接人網(wǎng)的瓶頸提供了很好的解決方案。從用戶對(duì)多業(yè)務(wù)的需求以及將來(lái)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展來(lái)看，GPON 技術(shù)將會(huì)是未來(lái)寬帶光接人網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向[2]。

四、GPON技術(shù)在新建小區(qū)的應(yīng)用

目前新建的小區(qū)住戶居住的人群多為年輕人，這些人思維比較活躍，對(duì)生活質(zhì)量的要求也較高，因此要求在家里能同時(shí)滿足語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的需求。GPON技術(shù)在不同新建小區(qū)網(wǎng)絡(luò)寬帶接入模式。

（一）高檔小區(qū)、別墅或者多層（FTTH）選擇FTTH模式，利用設(shè)置在用戶單元的內(nèi)置綜合接入設(shè)備功能，并具有多用戶居住單元能夠同時(shí)支持單用戶的語(yǔ) 音、視頻 以及數(shù)據(jù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，加上OLT具備對(duì)多個(gè)光節(jié) 點(diǎn)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚的功能。光纖分配（ODN）網(wǎng)絡(luò)通常采取二次分光的方式：利用一次匯聚光分路器在光分路箱內(nèi)集中進(jìn)行安裝，所有單元都需要引入1芯光纜。一般適宜在還沒(méi)有完成通信配套工程的高檔住宅小區(qū)、別墅或者一些高層住宅小區(qū)。

（二）多層公寓或者商務(wù)樓宇。采取FTTB+LAN（局域網(wǎng)）模式，利用樓道設(shè)置支持多個(gè)LAN（局域網(wǎng)）以及語(yǔ)音模塊的多用戶居住單元能夠支持多個(gè)用戶的語(yǔ)音、視頻以及數(shù)據(jù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，并且局端OLT可以對(duì)多個(gè)遠(yuǎn)端 ONU網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯集。光纖分配網(wǎng)絡(luò)通常采取的是一次分光集中設(shè)置的模式，使得光分路器在小區(qū)移動(dòng)機(jī)房或地下室的光交箱之內(nèi)集中進(jìn)行安裝。每一臺(tái)ONU設(shè)備都必須配置六芯光纜（一用五備），在樓道（包括樓層 的樓道或者是豎井）的機(jī)箱之內(nèi)安裝ONU網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這種模式一般適宜多層公寓或者是一些商務(wù)樓宇，同時(shí)必須符合五類線的接入長(zhǎng)度不超過(guò)一百米的樓道或者垂直豎井之內(nèi)，能夠在樓道機(jī)箱之內(nèi)進(jìn)行安裝并且符合接入市電的要求[3]。

（三）高層住宅小區(qū)。采取光纜到樓的網(wǎng)絡(luò)接入模式，充分利用安裝在弱電間或者弱點(diǎn)井道之內(nèi)能夠?yàn)槎嘤脩艟幼卧峁┱Z(yǔ)音、視頻以及數(shù)據(jù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)功能。光線路終端能夠?qū)Χ鄠€(gè)遠(yuǎn)端 MDU網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行匯聚。MDU 網(wǎng)絡(luò)通常采取一次分光集中的方式進(jìn)行設(shè)置，在小區(qū)的移動(dòng)機(jī)房或地下室光交箱之內(nèi)安裝光分路器 每一臺(tái)MDU網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置六芯光纜（一用五備）。在每一幢樓弱電間里的室內(nèi)機(jī)柜內(nèi)安裝光線路終端設(shè)備，如果樓 內(nèi)存在五類線分層匯聚方面的問(wèn)題，此時(shí)需要敷設(shè)二十五對(duì)五類線電纜從而能夠進(jìn)入到入戶五類線樓層加以匯聚。并且將分線箱在匯聚樓層進(jìn)行安裝以便于對(duì)接。這種網(wǎng)絡(luò)接入模式主要適宜在小高層的住宅小區(qū)，同時(shí)能夠符合五類線接入的長(zhǎng)度不超過(guò)一百米的樓道或者垂直豎井之內(nèi)。符合在樓道機(jī)箱之內(nèi)進(jìn)行安裝并且能夠滿足引入市電的要求 。

五、結(jié)語(yǔ)

光纖技術(shù)的普及使得傳統(tǒng)銅纜傳輸模式被人們淘汰，基于光纖接入的GPON技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特性逐漸被人們接受，并成為了當(dāng)前寬帶接入的主流技術(shù)。GPON 技術(shù)能幫助各大運(yùn)營(yíng)商提供更廣的業(yè)務(wù)和更全面的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，因此在光纖接入應(yīng)用中具有不可代替的重要地位和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬國(guó)印.GPON末端接入方案的探討[J]內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì).2011（12）

[2]陳福都、李維民、張麗娟.GPON技術(shù)新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)探討[J]軍事通信.2007（05）

[3]曹啟迪.淺談居民小區(qū)GPON寬帶建設(shè)[J]信息通信.2012（04）