精品文檔-下載后可編輯淺析無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)技術(shù)及解決方案摘要為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的高帶寬需求，接入新技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)PON應(yīng)運(yùn)而生?；赑ON的FTTx是根據(jù)光纖深入用戶的程度而區(qū)分的不同組網(wǎng)方式，本文就基于PON的幾種常見的FTTx應(yīng)用場景及解決方案進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞無源光網(wǎng)絡(luò)；PON；FTTx；

引言

截止2022年12月底，中國寬帶網(wǎng)民數(shù)量達(dá)到4.5億，固網(wǎng)用戶中的寬帶普及率達(dá)到98.3%[1]，而ITV用戶也已突破600萬。人們對帶寬的需求越來越高，未來五至十年，用戶對帶寬的需求將達(dá)到20M（其中1×10M用于高清電視，2×3M用于標(biāo)清電視，1×4M用于Internet接入）。寬帶化已成為接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的xDSL在帶寬上明顯已不能滿足用戶今后的高帶寬的需求，所以，接入新技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)PON（PassiveOpticalNetworks）[2]應(yīng)運(yùn)而生。

PON技術(shù)簡介

PON是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的無源光網(wǎng)絡(luò)，它由局端的光線路終端OLT（OpticalLineTerminal）、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU（OpticalNetworkUnit）/光網(wǎng)絡(luò)終端ONT（OpticalNetworkTerminal）以及光分配網(wǎng)絡(luò)ODN（OpticalDistributionNetwork）組成。

OLT設(shè)備放置在中心機(jī)房，具備鏈路分配、實(shí)施監(jiān)控、管理及維護(hù)功能。ONU放置在用戶側(cè)，ONU與OLT之間通過無源分光器連接，其間沒有任何有源電子元件及器件，從而也降低了管理維護(hù)成本。如圖1所示：

PON使用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)單芯雙向信號傳輸，為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)：數(shù)據(jù)從OLT到多個(gè)ONU以廣播式下行，下行波長為1490nm；對于上行則采用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)分時(shí)隙給ONU傳輸上行數(shù)據(jù)，上行波長為1310nm【3】。

2.1PON的分類

PON領(lǐng)域中最重要的三中技術(shù)為APON、EPON和GPON，其中APON因?yàn)锳TM技術(shù)發(fā)展不順以及全網(wǎng)IP化趨于明顯，已逐漸退出歷史舞臺。目前市場上應(yīng)用較為廣泛的有EPON和GPON。

EPON是千兆以太網(wǎng)技術(shù)與無源光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，上下行傳輸速率為1.25Gbps，典型光分路比為1：32。它采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸。在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。PON的標(biāo)準(zhǔn)號為IEEE802.3ah，由IEEEEFM研究小組制定完成。EPON綜合了PON技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：低成本、高帶寬、擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活快速的服務(wù)、與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性、方便的管理等等。

GPON是ITU-T的標(biāo)準(zhǔn)，它最大下行傳輸速率可高達(dá)2.5Gbps，上行最大傳輸速率達(dá)1.25Gbps，典型光分路比為1：64；GPON遵循ITU-TG.984標(biāo)準(zhǔn)，采用GFP封裝技術(shù)，既可以支持TDM業(yè)務(wù)也可以支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。GPON可以靈活地提供多種對稱和非對稱上下行速率，PON接口的告警和性能監(jiān)視能力更強(qiáng)，具有自動進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和診斷能力，能夠提供更精細(xì)的業(yè)務(wù)模型。

2.2PON的優(yōu)勢

相對于傳統(tǒng)的xDSL接入方式，PON有如下優(yōu)勢：首選，銅纜的價(jià)格逐年上漲并且失竊嚴(yán)重，xDSL的線路建設(shè)成本越來越高，而PON的傳輸介質(zhì)是價(jià)格低廉且資源豐富的光纖，其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本要遠(yuǎn)低于xDSL；其次，光纖為非金屬導(dǎo)體，不受雷擊，電磁干擾，線路運(yùn)行維護(hù)成本要低于xDSL；不過最為重要的是PON能提供更高的帶寬來滿足高清電視（ITV）類業(yè)務(wù)的需求?；赑ON的FTTx接入方式已被廣泛看好，作為“FirstMile”的理想接入方式。

3.基于PON的FTTx應(yīng)用場景及解決方案

根據(jù)光纖接近用戶的程度，光纖接入模式可分為FTTB、FTTC、FTTV、FTTO、FTTH等，即：FTTB（FiberToTheBuilding，光纖到大樓)，F(xiàn)TTC（FiberToTheCurb，光纖到路邊)，（FiberToOffice，光纖到辦公室)，F(xiàn)TTH（FiberToTheHome，光纖到戶)，F(xiàn)TTV（FiberToTheVillage，光纖到鄉(xiāng)村)【4】。

目前較為常見的主要是FTTB、FTTH/O和FTTV/C模式。其中，F(xiàn)TTH與FTTO類似，不同的只是ONU放置位置的不同，F(xiàn)TTV/C為農(nóng)村光進(jìn)銅退寬帶接入提供了較為理想的寬帶接入解決方案。

3.1FTTB應(yīng)用場景及解決方案

3.1.1FTTB應(yīng)用場景

FTTB建網(wǎng)模式主要應(yīng)用于商業(yè)樓宇（寫字樓、商場、專業(yè)市場、賓館）、住宅小區(qū)等。

光纖到樓FTTB建網(wǎng)模式，多個(gè)寬帶用戶共享一套ONU，主要應(yīng)用于商業(yè)樓宇和新建小區(qū)場合，提供VOIP語音業(yè)務(wù)、寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)、ITV業(yè)務(wù)、可視通訊等綜合業(yè)務(wù)的接入，該種模式滿足高帶寬業(yè)務(wù)接入要求，節(jié)省纖芯和上行數(shù)據(jù)端口資源，建網(wǎng)成本較FTTH模式低。末端采用五類網(wǎng)線，一般銅線接入距離在100米以內(nèi)，ONU設(shè)備主要放在樓內(nèi)。

3.1.2FTTB解決方案

FTTB的組網(wǎng)如圖2所示：OLT設(shè)備放置中心機(jī)房，ONU設(shè)備通過分光器和光交接箱上聯(lián)至OLT設(shè)備。16層及以上的商業(yè)樓宇或高層樓宇：每單元可放置2～3個(gè)ONU；9～15層樓宇：每單元可放置1個(gè)ONU；5～8層商業(yè)樓宇：每個(gè)ONU可覆蓋2～3個(gè)單元；4層以下，每個(gè)ONU可覆蓋3～5個(gè)單元。當(dāng)ONU至用戶的距離100米市，ONU可采用內(nèi)置DSLAM+AG方式或ONU分散建設(shè)方式。

3.2FTTH應(yīng)用場景及解決方案

3.2.1FTTH應(yīng)用場景

FTTH建網(wǎng)模式主要應(yīng)用在高檔住宅小區(qū)、別墅區(qū)等。每個(gè)用戶獨(dú)享一套ONU，支持VOIP語音業(yè)務(wù)、寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)、高清電視業(yè)務(wù)、ITV業(yè)務(wù)、可視通訊等綜合業(yè)務(wù)的接入，根據(jù)業(yè)務(wù)需求類型，選擇不同的ONU終端實(shí)現(xiàn)家庭綜合通訊業(yè)務(wù)接入，該種模式的建網(wǎng)成本較高。

3.2.2FTTH解決方案

FTTH的組網(wǎng)如圖3所示：OLT設(shè)備放置中心機(jī)房，分光器集中放置在光交接箱（高檔住宅小區(qū)安裝在地下室，別墅區(qū)優(yōu)選安裝在戶外），分線盒放置在樓層弱電井內(nèi)（別墅區(qū)可采用美化分線盒方式掛在外墻），ONU放置于室內(nèi)用戶終端盒內(nèi)。光纖到用戶家中，每個(gè)用戶都有單獨(dú)的ONU。FTTH建設(shè)模式中的ONU宜采用內(nèi)置LAN+IAD方式。

圖3：FTTH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.3FTTV/C應(yīng)用場景及解決方案

3.3.1FTTV/C應(yīng)用場景

FTTV/C建網(wǎng)模式主要應(yīng)用于有高帶寬需求的行政村落。由于村落分散，距離較長，每個(gè)村落的業(yè)務(wù)量小，為節(jié)省建設(shè)和維護(hù)成本，優(yōu)選每個(gè)行政村落所有用戶共享一套ONU。

3.3.2FTTV/C解決方案

FTTV/C的組網(wǎng)如圖5所示：OLT一般放在鄉(xiāng)鎮(zhèn)局所；ONU設(shè)置在有光纜需求的村，每村一個(gè)ONU；根據(jù)OLT覆蓋范圍、ONU需求數(shù)量，確定PON分光比；分光器放置在靠近村落路邊的光交接箱或者一體化機(jī)柜內(nèi)，主要采用二級分光方式（分光方式須滿足光衰耗要求），在局端設(shè)置一級光分路器（不均勻分光），在行政村設(shè)置二級光分路器（均勻分光）。FTTV/C建設(shè)模式中的ONU宜采用內(nèi)置DSLAM+AG方式。

圖5：FTT