【摘要】随着宽带业务的快速发展,给传统接入技术带来了压力。无源光网络( PON )技术作为当前最新的点到多点的光纤接入技术,在宽带接入技术中有着广阔的应用前景。本文主要对PON技术在宽带接入网中的应用进行了分析。
【关键词】PON技术;宽带;接入网;应用;
一、PON技术简介
PON技术,简称无源光网络,是一种采用点到多点结构的单纤双向传输光接入网络。PON系统由局端的光线路终端OLT设备、光分配网络ODN和用户侧的ONU设备组成。采用PON技术的通信网络不需要任何的有源电子器件和电源设备,ODN传输通道全部由光纤、光分路器、耦合器等无源器件组成。在下行方向,局端OLT设备发送的信号通过ODN到达用户侧各个ONU设备。在上行方向,为了避免数据冲突并提高网络效率,采用TDMA多址接入方式,用户侧ONU设备发送的信号直接到达局端OLT设备,而不会到达其他用户ONU设备。
二、PON技术的优势
1、高带宽接入能力。PON技术经历了APON和BPON的发展,现在发展到EPON和GPON两种技术。基于PON技术的EPON和GPON能够提供一个上下对称的带宽,上行运行速率达到 1.25Gb/s,下行运行速率可以达到 2.5Gbit/s。随着技术的发展,如今其运行速率更是达到了10GB/S,给用户提供30至100Mbit/s 的带宽,而且支持10-20km 的接入距离,能够满足未来用户对带宽的要求。
2、减少光纤资源占用。PON技术应用的是一点对多点的传输模式,为树状网络拓扑结构,当前采用EPON技术的分光比可达1:64,采用GPON技术的分光比甚至达到了惊人的1:128,一根光纤就可以带动这么多用户,能够大大减少了光纤资源的占用,提高了主骨光纤的使用率 。。
3、业务应用更广泛。通过使用PON技术的通信网络,能够很好地将FTTH、FTTO等问题解决,从而给全网通信朝着全光网络奠定基础条件。通过采用PON网络技术,能够提供一个“全业务”接入体系,人们能够观看视频或者办公需要,采用PON 网络技术中的FTTH技术,可以有效展开广播或者音频业务[1]。总之,应用PON网络系统可以增加业务全网使用光纤通信,不仅为大客户数据专线、企业宽带提供更加广泛的业务应用,还为家庭用户宽带提供流畅的带宽服务。
4、设备使用管理成本低。PON网络技术不需要任何的光源网络,全程使用光纤链路,不用额外购买有源设备,也不用提供电表等电源设备和场地条件,一旦遇到电磁的环境或是发生雷电情况,都不会给网络带来任何干扰。另外,PON技术使用的无源分光器,体积小而且成本也不多,比较方便运维,经济性极佳。
三、基于PON的主要两个主流技术
1、EPON技术。EPON又称以太无源光网络,是基于吉比特以太网的无源光网络。相对于APON 而言,该技术在传输速度方面显示出了极大的优势。观察发现,EPON 上行速度可达1.25 Gbi t/s,下行速度同样。在传输距离方面,EPON 与 APON 差别不明显,基本维持在20km左右。采用EPON 实现数据以及信息的传输,能够有效的提高信息传输速度,可以备应用与IP业务当中。从其构成看,EPON主要包括OLT、ONU以及ODN三个部分,各组成部分均具有不同的功能,OLT的功能 在于实现网络集中与接入、ONU的功能在于实现交换,以为信息共享提供支持。ODN 为连接OLT与ONU的主要部分。三者功能的共同发挥,使得数据的传输得以实现。就其原理来看,EPON主要为以多点控制协议为基础,达到解决OLT到ONU的点对多点连接的OAM的目的的一种接入方法。将其用于FTTH当中,在某种程度上,可达到支撑 FTTH 实现的目的[2]。
2、GPON技术。GPON主要包括OLT、ONU、POS等部分。OLT属于系统的核心组成部分,能够发挥接口的作用,除此之外,还能够确保实时监控的实现,对于网络的运行维护以及管理水平的提高 具有重要价值,可有效支持 FTTH 的实现。ONU的功能主要在于为用户提供接口,其主要位于用户侧。POS的功能在于实现对OLT以及ONU两者的连接,本质上属于无源设备,将其用于FTTH中,可达到无源光接入的效果,提高数据传输速度以及整体效果。在上述组成部分的支持下,GPON 的宽带以及数据传输效率同样得到了提高,且更加简单灵活。
四、宽带接入网中 PON 技术的应用策略
为大力加快面向 宽带网络设施建设,提高宽带业务的市场竞争能力,满足现阶段业务需求,适应网络未来演进,积极将PON技术应用于宽带接入网中,并按15M/户接入带宽要求进行网络规划。其中,PON 技术引入策略以EPON\GPON为主要实现手段,结合SDH/MSTP/RPR和光纤接入、无线接入等多种方式实现用户到IP城域网的最后1公里宽带接入,规划期内结合全业务的开展需求和传输资源合理划分接入和汇聚区域,进行ONU和OLT的部署建设。
1、PON设备网络规划中的OLT部署。EPON\GPON建设初期,宜采用集中设置,在传输汇聚节点设置OLT节点覆盖一定区域内的零散用户。在EPON\GPON应用成熟期,宜采用分散设置的原则,将OLT设置在条件较好的有线接人或无线接入点机房,逐步向接入网接入和无线接入点相统一进行过搜,充分实现基础资源的综合利用。采用大容量的OLT设备,充分利用光接入的距离优势,减少局所,降低维护成本。
2、PON设备网络规划中分光器的部署。目前PON可以采取两级分光方式来保证部署的灵活和端口的充分利用;当用户渗透率提高时,将二级分光调整为一级分光;就目前接入PON网络宜采用一级分光,尽量不超过两级分光。用户规模较小时,分光器应集中设置;用户规模较大时,分光器可适当分散设置,以便尽量靠近用户。分光器布放位置:分光器可以根据工程的实际情况布放在交接箱、小区机房、楼道和弱电井等地方 。
3 、PON设备网络规划中ONU的部署。建设PON网络实现接入网FTTB时,宜尽量选用内置语音模块的设备实现综合业务接入。ONU应根据FTTX网络的应用模式、业务需求进行设置。对于接入网应用,应尽量将ONU设置在用户家里,避免安装在门口或楼道内。对普通公众用户,可将ONU设置在用户终端智能盒内提供保护 ,或者放置于桌面(采用光纤信息插座)。对于FTTB 应用,可选择将ONU设置在大楼楼道或竖井内机柜、室外光交接箱等不同位置集中放置。ONU 原则上采用本地供电方式,尽量不采用远端供电方式。为保证断电时语音业务的正常开展,可以根据提供电池模块提供备用电源。对于FTTH应用,则是把ONU设置在用户处,以实现全程无光源传送信号,节省了外部供电考虚,增大了维护的便利性,同时也提高了宽带的接入能力。
4、PON 设备的网络规划中的网管。集中建设厂家网管,开放北向接口,便于接入传输综合网管。
五、结语
为进一步做好宽带事业发展,提升现有宽带网络的接入能力,积极引入PON 技术,为不同业务的运营提供多种接入手段,尽快实现大客户接入、高安全等级和独占带宽的企业互连以及公众互联网接入,以实现宽带业务的快速发展,为社会带来了显著的经济效益。
【参考文献】
[1]赵飞 张文隽.FTTH语音业务接入IMS的技术研究[J] .电信科学.2011(09)
[2]刘涛 刘建辉 卢中南 李凤祥.PON技术在广电网络FTTH的应用及注意事项[J].有线电视技术.2015(11)