PON與WDM技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用分析

摘要：目前，在我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)中，PON技術(shù)與WDM技術(shù)得到了廣泛地運(yùn)用，并取得了良好的效果?；诖耍疚氖紫确治隽薖ON與WDM技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用，介紹了PON與WDM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容；其次，分析了廣電網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題；最后，分析了WDM-PON在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)分析，本文認(rèn)為在廣電網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用PON與WDM技術(shù)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：EPON；GPON；WDM-PON；廣電網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用

一、引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，廣電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其中PON與WDM技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用也越來(lái)越受到重視。PON（PassiveOpticalNetwork）是一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有高帶寬、高效率、易于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）是一種有源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有高效率、易于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。這些技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性和效率，為用戶提供更好的服務(wù)。

基于此，本文將從PON和WDM技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)出發(fā)，探討這兩種技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的具體運(yùn)用，包括應(yīng)用場(chǎng)景、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)等方面。同時(shí)，本文還將分析這兩種技術(shù)對(duì)廣電網(wǎng)絡(luò)未來(lái)發(fā)展的影響，以期為廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供一些參考和借鑒。

二、EPON、GPON技術(shù)概述及在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用問(wèn)題分析

PON（PassiveOpticalNetwork）技術(shù)是一種新型的寬帶接入技術(shù)，通過(guò)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶接入，并通過(guò)上行方向上的光纖實(shí)現(xiàn)有效傳輸。目前，該技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)的廣電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的效果。EPON、GPON具有較高的技術(shù)含量和穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)中，加之我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)起步較晚，導(dǎo)致廣電網(wǎng)絡(luò)中的PON、GPON設(shè)備在規(guī)模上仍有欠缺。

此外，由于我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)、規(guī)模及經(jīng)驗(yàn)上與EPON、GPON相比仍存在一定的差距，因此，在廣電網(wǎng)絡(luò)中采用PON、GPON技術(shù)仍有一定的難度。

EPON主要是以O(shè)LT為核心構(gòu)建的寬帶接入網(wǎng)平臺(tái)。在該平臺(tái)中，OLT通過(guò)上行方向上的光纖連接用戶與ONU終端設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)光纖到戶。同時(shí)，OLT還具備用戶管理功能、語(yǔ)音和視頻服務(wù)等功能。GPON主要由ONU設(shè)備、分光器及光線路終端設(shè)備構(gòu)成，并具備雙向數(shù)據(jù)傳輸功能和以太網(wǎng)接口等功能。

三、WDM-PON技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）WDM-PON技術(shù)發(fā)展

WDM技術(shù)主要是指波分復(fù)用技術(shù)。在光傳輸領(lǐng)域中，波分復(fù)用技術(shù)是一種非常有效的方式，其具有帶寬高、體積小、成本低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。WDM技術(shù)主要利用光纖傳輸信號(hào)，不需要光接收機(jī)等設(shè)備，就能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理與分析。而波分復(fù)用技術(shù)主要是指一種對(duì)光進(jìn)行調(diào)制的方法，這種方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多路復(fù)用的功能，還具有良好的系統(tǒng)兼容性。WDM-PON技術(shù)中涉及的調(diào)制方式主要包括色散補(bǔ)償、時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用等。

WDM-PON技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用具有較大的優(yōu)勢(shì)，因此廣電網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)該大力推廣該技術(shù)。需要注意的是，WDM-PON技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題，例如在應(yīng)用過(guò)程中需要耗費(fèi)大量的光纖資源、光接收機(jī)靈敏度較低等。因此，廣電網(wǎng)絡(luò)中需要加強(qiáng)對(duì)WDM-PON技術(shù)的研究與發(fā)展。

（二）WDM-PON關(guān)鍵技術(shù)

WDM技術(shù)是一種全新的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，其利用波長(zhǎng)變換的方式拓展光纖傳輸通道，在一個(gè)波長(zhǎng)上傳送多個(gè)光信號(hào)，經(jīng)過(guò)不同的波長(zhǎng)變換之后，再通過(guò)不同的傳輸路徑將信息傳送到用戶端。WDM技術(shù)能夠在一定程度上改善目前廣電網(wǎng)絡(luò)存在的不足之處，因此該技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中被廣泛應(yīng)用。

1.波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)

波長(zhǎng)復(fù)用技術(shù)是利用波長(zhǎng)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)光信號(hào)之間的相互傳輸。WDM技術(shù)通過(guò)不同波長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)之間的相互傳輸，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行波分復(fù)用。為了保證光纖中不同光信號(hào)之間可以互相傳輸，WDM技術(shù)將其分成不同波長(zhǎng)的信號(hào)波，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行合并處理，接著再利用相應(yīng)的光電器件對(duì)其進(jìn)行處理。這種方法可以將多個(gè)光信號(hào)進(jìn)行融合處理，從而有效地提高傳輸效率。

需要注意的是，在運(yùn)用WDM技術(shù)時(shí)，廣電網(wǎng)絡(luò)必須充分考慮不同波長(zhǎng)之間的耦合損耗，以保證光纖中不同波長(zhǎng)之間的耦合損耗達(dá)到最小。

2.多載波調(diào)制技術(shù)

多載波調(diào)制技術(shù)主要是利用波長(zhǎng)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)不同光信號(hào)之間的相互傳輸。在對(duì)不同光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，需要將其分成兩部分內(nèi)容：一是基帶內(nèi)容；二是中頻或高頻部分。這種方法可以解決WDM技術(shù)中存在的弊端。由于WDM技術(shù)需要對(duì)不同波長(zhǎng)之間的信號(hào)進(jìn)行相互調(diào)制處理，在調(diào)制過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定的相位誤差。如果能夠解決此問(wèn)題，可以在一定程度上提高WDM技術(shù)的傳輸效率。波長(zhǎng)分離技術(shù)主要是利用波長(zhǎng)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)光信號(hào)之間的相互傳輸，通過(guò)對(duì)不同光波之間進(jìn)行分離處理，有效提高不同光波之間的傳輸效率。

在實(shí)際運(yùn)用中，可以通過(guò)以下兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一種方法是基于波分復(fù)用原理來(lái)實(shí)現(xiàn)；第二種方法是基于相干合成原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。這兩種方法在實(shí)際運(yùn)用中都具有很好的效果，但是第一種方法需要使用高精度光學(xué)器件來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)分離處理；而第二種方法不需要使用高精度光學(xué)器件即可進(jìn)行波長(zhǎng)分離處理，減少了設(shè)備成本，降低了設(shè)備功耗。

（三）WDM-PON系統(tǒng)要求

由于WDM-PON系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)傳輸上具有多個(gè)波長(zhǎng)，因此其對(duì)光纖的要求較高。光纖是一種典型的多波長(zhǎng)傳輸介質(zhì)，一般情況下，WDM-PON系統(tǒng)采用TDMA的工作方式，對(duì)傳輸光纖的要求也較高。根據(jù)我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況來(lái)看，光纖通常采用石英光纖。而石英光纖具有較大的損耗，因此廣電網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)，以減少光波之間的相互干擾。在具體保護(hù)過(guò)程中，通常是將石英光纖作為第一層保護(hù)管，并在第二層保護(hù)管中加入第二層保護(hù)管。

WDM-PON系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中需要傳輸多個(gè)波長(zhǎng)，因此需要保證在WDM-PON系統(tǒng)中存在一定數(shù)量的光收發(fā)機(jī)。而不同波長(zhǎng)在光纖中具有不同的傳輸速度，因此需要將WDM技術(shù)與光收發(fā)機(jī)相結(jié)合，以提高WDM-PON系統(tǒng)中光收發(fā)機(jī)的應(yīng)用效率。同時(shí)，不同波長(zhǎng)間存在一定的差異性，因此需要在光收發(fā)機(jī)中進(jìn)行相應(yīng)處理，將光功率控制在合理范圍內(nèi)。

四、WDM-PON技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)分析

（一）為多種業(yè)務(wù)提供支持

在廣電網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用PON與WDM技術(shù)能夠?yàn)槎喾N業(yè)務(wù)提供支持，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

在廣電網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用PON與WDM技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁┒喾N數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)電視、視頻點(diǎn)播、因特網(wǎng)等，有利于提高廣電網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。

2.語(yǔ)音業(yè)務(wù)

運(yùn)用PON與WDM技術(shù)能夠有效避免發(fā)生語(yǔ)音業(yè)務(wù)中的碼間干擾現(xiàn)象。

綜上所述，在廣電網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)用PON與WDM技術(shù)具有重要意義，廣電網(wǎng)絡(luò)仍需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)PON與WDM技術(shù)的研究與應(yīng)用，以推動(dòng)我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)事業(yè)的發(fā)展。

（二）滿足用戶高速寬帶需求

目前，我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全國(guó)大部分地區(qū)，并向農(nóng)村地區(qū)延伸，但仍有部分地區(qū)未實(shí)現(xiàn)光纖到戶。PON與WDM技術(shù)具有大帶寬、高效率的優(yōu)點(diǎn)，在廣電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用，通過(guò)使用 PON技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁└哔|(zhì)量的帶寬。同時(shí)還能夠滿足不同用戶的需求。我國(guó)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷發(fā)展，并且已經(jīng)形成了大規(guī)模的光纖網(wǎng)絡(luò)，不僅覆蓋了全國(guó)范圍內(nèi)的城市地區(qū)，還覆蓋了鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村地區(qū)。在這些地區(qū)中，網(wǎng)絡(luò)速度是影響用戶體驗(yàn)的重要因素之一。為了提高廣電網(wǎng)絡(luò)用戶體驗(yàn)度，廣電網(wǎng)絡(luò)需要采取有效措施，以提高網(wǎng)絡(luò)速度，而PON與WDM技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。

綜上所述，在廣電網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用PON與WDM技術(shù)具有重要意義。PON技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)中具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，不僅能夠滿足用戶高速寬帶需求，還能夠讓用戶獲得良好體驗(yàn)。

（三）確保網(wǎng)絡(luò)通信安全性

網(wǎng)絡(luò)通信的安全性是影響網(wǎng)絡(luò)使用效率的主要因素，因此，廣電網(wǎng)絡(luò)必須重視網(wǎng)絡(luò)通信安全性。

1.完善EPON系統(tǒng)，確保其可以提供良好的數(shù)據(jù)傳輸

EPON系統(tǒng)主要包括以下三個(gè)部分：第一部分是光分配系統(tǒng)；第二部分是光接入系統(tǒng)；第三部分是用戶端。這三個(gè)部分都必須具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性，以確保其能夠在不同環(huán)境下保證數(shù)據(jù)的正常傳輸。

2.完善OLT

OLT主要是對(duì)ONU設(shè)備進(jìn)行管理，主要包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)配置信息、ONU設(shè)備型號(hào)等信息。OLT應(yīng)與ONU設(shè)備之間建立一種連接，以保證二者可以正常通信，從而完成數(shù)據(jù)的傳輸。

3.完善EPON系統(tǒng)

廣電網(wǎng)絡(luò)需要確保EPON系統(tǒng)能夠在不同環(huán)境下提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸。ONU與OLT之間通過(guò)一種接口連接起來(lái)，從而保證二者可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信安全。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，從目前來(lái)看，PON與WDM技術(shù)已經(jīng)成為廣電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重要技術(shù)手段，并且在我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在今后的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)廣電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大對(duì)PON與WDM技術(shù)的研究力度，不斷完善PON與WDM技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并為其提供良好的發(fā)展空間。

作者單位：龔志紅 武漢網(wǎng)銳檢測(cè)科技有限公司

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