GPON接入網中的應用設計探討

金佳煒 梅儀國 陳旭鈞 錢科能

摘 要：隨著寬帶光接入技術的迅速發展，用戶對于寬帶的需求從原來單一的語音和上網，趨向于多元化的數據、視頻等業務。在這樣的背景和前提下，無源光網絡GPON技術得到廣泛認同和使用。針對GPON所具有的技術特點，提出多種業務場景下的FTTx寬帶接入組網的解決方案。

關鍵詞：FTTx；GPON；組網

1 背景

隨著互聯網的持續快速發展，各類增值業務不斷涌現，觀頻會議、實時游戲、IPTV等多媒體應用，使得終端用戶需要更多的帶寬，對網絡接入帶寬提出了更高的要求。PON技術就是順應這股潮流的一種質優價廉的寬帶接入技術。GPON技術是基于ITU-TG984.x標準的新一代寬帶無源光綜合接入標準，是實現FTTX的熱門技術之一。

2 PON技術的發展

2.1 PON的技術制式對比

無源光網絡PON技術可分為用于窄帶TDM業務接入的窄帶PON技術、用于寬帶接入的基于ATM傳送的BPON（APON）、基于Ethernet分組傳送的EPON技術以及兼顧ATM/Ethernet/TDM綜合化的GPON技術。因為ATM不是發展方向，而且速率有限，設備復雜，滿足不了用戶高帶寬和低成本的要求，因此A/BPON已退出舞臺。目前，EPON和GPON已得到廣泛認可，產業鏈的成熟度也最高。

根據表2.1中GPON與EPON技術的比較，可以發現：1、GPON在帶寬、傳輸效率、傳輸距離和光分路比等方面都具有優勢。2、EPON技術則更加簡單，目前互通實現更好。在性能和未來發展空間方面，GPON是PON技術中的最佳選擇，GPON 更適合在需要提供運營及維護、互通性和安全性等大型運營網絡部署。

2.2 GPON技術特點

高帶寬和高傳輸效率，下行速率高達2.488Gbit/s，上行為1.244 Gbit/s，可以滿足運營商對未來業務的接入帶寬需求，使用GEM的封裝方式時，綜合傳輸效率在93%以上。

單纖接入，使用單纖接入就可以滿足用戶的接入需求，可以大量節省運營商在接入層饋線段的光纖資源。

可以支持的接入距離更遠（大于20Km）。針對FTTB開發的GPON系統，其OLT到ONU的最遠接入距離可以達到60Km以上。

作為電信級的技術標準，對設備的互操作性能有詳細的要求，對各種業務類型都能提供相應的QoS保證，GPON還規定了在接入網層面的保護機制和完整的OAM功能，光纖自動倒換時間小于50ms。

2.3 GPON接入網在城域網中的位置

不同的運營商的固網網絡存在差異，因此各運營商在選擇PON的建設模式上也不同。這一差異除了體現在網絡模式上，還體現在運營商的寬帶發展策略上，中國移動則是將商業利潤更高的企業大客戶作為GPON網絡建設的主要客戶對象。

中國移動全業務城域傳送網包括城域傳送網、城域數據網和以GPON技術為主的寬帶接入網，如圖所示：

3 多種業務場景下的FTTx組網

目前，對于不同的業務場景，主要有以下的網絡規劃方式：FTTB、FTTO/FTTH、FTTV 模式。

3.1 FTTV模式

FTTV是最新出現的場景，主要針對農村的信息化建設。將光纖資源覆蓋到行政村，有條件的區域到達自然村。其特征是，以光纖替換傳統主干銅纜，ONU下采用現有銅線或雙絞線或無線方式，每個ONU支持一個行政村的用戶數。但是我國各地農村發展不均衡，業務需求不一，FTTV在實際應用中還要根據實地情況，調整窄帶寬帶業務的配置比例及ONU的分布。

3.2 FTTB模式

FTTB模式是典型的光纖到樓宇的接入模式，這是一種典型的GPON接入模式。在FTTB接入系統的模式中，一般將光線路終端OLT置放于系統業務匯聚節點的機房內，方便系統對用戶的業務進行管理和控制。在用戶駐地比較集中的住宅小區或商務樓宇內，GPON網絡的建設一般可以采用FTTB+LAN方式接入，可以根據網絡客戶數量將光網絡單元ONU安裝在客戶側的弱電間或機房內。

3.3 FTTO/H模式

FTTO/H的接入模式主要光纖到辦公室/家庭用戶的接入模式，它的基本特點是利用光纖傳輸媒質將客戶（辦公室/家庭住宅）與服務器端進行連接的GPON接入方式，引入光纖由單個用戶獨享，網絡的傳輸速率比較快。FTTO/H的接入模式在一般的情況下主要應用于單位用戶，網絡的建設和投資較大，一般主要針對系統高端用戶，為用戶提供優質的服務，從GPON的物理網絡構成上可以看出，FTTO/H在光線路終端OLT與光分配網絡ONU之間采用全程光纖的接入，保證用戶的數據傳輸的速率，將ONU部署置放于用戶側，由ONU直接為用戶提供接口連接到局域網或網絡終端設備。在FTTO/H模式中，根據網絡的應用和實際的配置情況，可以將光線路終端OLT置于離客戶更近的機房中，即OLT下沉。OLT下沉能節約出很多饋線光纜，最大限度的節約了城域網的光纜資源。

3.4 FTTC模式

FTTC即光纖到光交箱。上海移動正在全面建設光交網，閔行、浦東等區域的光交網已經投入生產，金山、南匯等區域也在積極的建設之中。為了解決PON口資源緊張的問題，見表3.1，在光交區域的綜合業務匯聚點或業務匯聚點新增OLT設備。同時，在分光方式的選擇上，一級分光需要的光纜資源多，投資大，但是PON口利用率高；二級分光投資小，但是PON口利用率低且更難維護。所以在PON口資源緊張的情況下，更應該合理規劃，選擇合適的分光方式。

4 結束語

隨著3G網絡的全面商用，運營商提出“打造全域無線城市”的新目標，期望實現無線寬帶與3G網絡的無縫覆蓋和自由切換，使得寬帶接入的帶寬需求越來越高。GPON作為無源光接入網的解決方案，能夠提供很好的全業務支持能力，高帶寬接入，在保證服務質量的同時，合理降低了成本。GPON在不同的應用場景下，采用具有針對性的FTTx組網策略來滿足不同客戶群對不同業務的需求。相信在不久的將來，10G GPON寬帶接入技術將得到更廣泛的應用。

[參考文獻]

[1]GPON基本原理.華為技術有限公司，2009.9.

[2]王毅.EPON與GPON標準簡介.DVBCN數字電視中文網，2009.6.25.

[3]<華為公司總裁任正非.寬帶一定是有線的>.來源：新浪科技，日期：2009.01.09.http：//www.techweb.com.cn/people/2009-01-09/383852.shtml.

[4]楊武.PON支撐移動網絡的持續演進.郵電設計技術，2009年8期，起止頁碼：50-53.

[5]Telecommunication Standardization of Sector of ITU，千兆比特無源光網絡（GPON）-ITU-T G.984.4，2008.2.