簡析PON技術在用戶寬帶接入網中的實踐

鄭達

摘 要：如今人們對寬帶接入網提出了更高的要求，以往的技術將被淘汰，PON技術作為一種新型技術，作用日益突出。文章首先對此技術做了簡單介紹，然后從方案設計、數據設置幾方面對其實際應用進行了分析。

關鍵詞：PON技術；用戶寬帶接入網；光纖接入

引言

網絡在信息化時代的作用不言而喻，為滿足新形勢要求，還需不斷改進。通信傳輸是通信網的重要組成部分，由核心網和接入網組成，接入網負責核心網和用戶之間的連接，進而為用戶提供服務。核心網多采用高傳輸速率的光纖組網，接入網卻主要是銅線接入，顯然不能滿足當前人們的需求。為解決這一瓶頸難題，需引進PON技術，實現光纖接入，提高網速，優化骨干網絡資源配置。PON技術具有成本低、適應性強、服務區域廣等優勢，EPON則是目前應用最廣的一種。

1 用戶寬帶接入網與EPON技術

1.1 接入網

接入網包括了骨干網到用戶終端之間的所有設備，直接關系著用戶對網絡資源的利用率，是當前網絡建設的重點。接入方式有很多，如xDSL、HFC、無線接入、光纖接入、以太網等。各自都有其特殊之處，隨著信息化水平的提升，人們對網絡的要求也越來越高，以往的接入方式弊端日益顯露。而光纖接入技術具有極強的抗干擾能力，可實現遠距離傳輸，且安全穩定，傳輸質量較高，很適合應用于這個“光進銅退”的時代。以后，接入網將更加復雜，服務范圍也更廣，接入方式更加多樣化，光纖接入技術的應用無疑是未來的主要趨勢。

1.2 PON技術

無源光纖網絡（PON）是一種光接入網，由光分配網、光網絡單元、光線路終端和光網絡終端幾部分組成，其光分配網中沒有任何電子器件和電子電源，全部信號處理功能都依賴交換機和室內設備完成，無需任何戶外有源設備。光纖接入有兩種常用的方法：一是光纖與用戶直接相連；二是借助分光器實現光信號的分支，一根光纖供多個用戶使用。PON系統有樹形拓撲結構、環形拓撲結構和總線形多種組網方式，保護方式也有骨干保護和全保護幾種。當前的主流技術有EPON和GPON兩種，后者成本昂貴，所以前者應用最為廣泛。

1.3 EPON技術

又叫以太無源光網絡，是以太網和OPN技術的綜合應用，具有高寬帶、低成本、快速靈活、擴展性強、管理方便等優勢。其下行工作原理為廣播方式，光網絡單元完成注冊后，會接收到來自光線路終端分配的具有唯一性的LLID，用以區分內部各項設備；在接收數據時，光網絡單元只選擇與自身有著相同LLID的廣播幀。下行工作原理為TDMA方式，光線路終端要先對LLID注冊列表加以對比，分清來自光網絡單元不同的數據后才會正式接收數據。

2 實際案例分析PON技術在寬帶接入網中的應用

某地經濟發展迅速，現代化水平不斷提高，對網絡通信技術也提出了更嚴格的要求。A電信公司為滿足人們所需，需進一步提升網絡的接入能力，盡快完成三網合一工程的建設。經過多次研討，決定在當地引進EPON技術，開展一項光纖到大樓、光纖到戶的寬帶接入網絡工程。覆蓋面積較廣，隨著銅纜用量的減少，使得整體的寬帶接入能力明顯提升。

2.1 方案設計

此項目是以接入用戶為主，與接入市場不同，因為應用場景各有差異，并沒有一個統一適用的方案，只能根據客戶需求選擇相應的應用模式。應用場景有新住宅、商務大樓、網吧商業區、政府區域、城市舊宅改造和校園等幾部分。具體設計主要從以下兩個方面考慮：（1）光線路終端。合理選擇安裝位置，該項目選擇了電信機房，利用分光器與光網絡單元各項設備相連，實現信息傳輸。先前考慮將其安裝在小區，但考慮到光網絡單元的接入能力較大，要超過一個小區的總使用量，安裝在電信機房能同時為多個小區服務，有效避免了浪費。而且小區的電源沒有良好的保障，可能會在運行中影響網絡正常傳輸，且維護檢修工作不方便。各項設備要具備ACL功能，能實現對光網絡單元的動態分配，從而提高網絡資源利用率，使網絡更加安全。（2）光分配網。由光纖、光耦合器和光分路器幾部分組成，選擇分光比較為合適的分光器，以緩解管道壓力。同時還要將光纜布設、分光比使用等當做作為重點來考慮，以確保系統安全。DWM系統是未來的主要應用系統，所以光分配網中的設備必須有良好的可逆性，能夠支持1310nm和1550nm波長范圍內的任何一個波長的信號傳輸。

2.2 數據規劃

主要是指設備配置參數要符合要求，首先是設備網管數據，包括網管VLAN和網管IP兩部分。該工程結合當地行業要求，選擇的是VLAN48網管，設備IP由BAS設備配置靜態用戶。例如機房OLT設備類型為AN5116-02，網管VLAN為48，網管IP為172.18.1.2。其次是設備業務數據的規劃，不同業務采用的方式不同，如iTV業務等是單獨的VLAN承載，而上網業務則是每個用戶一個VLAN的方式。

2.3 安全可靠性設計

影響PON網絡可靠的因素有很多，在設計時要綜合這些因素加以考慮，如目標網網元間的關系、光線路終端和光網絡單元間的保護、光線路終端主控板和業務板的冗余備份等。該項目結合實際情況，將光線路終端的主控板冗余備份、業務板冗余備份，以及上行口保護對作為設計重點。配置了2塊主控板、4塊業務板卡和2塊上行板。

網絡安全也極為關鍵，需考慮設備認證方式、用戶安全設計、系統安全設計等諸多方面。以用戶安全設計為例，OLT使能DHCP Option82；不同業務流在ONU側使用不同的user-vlan隔離，ONU上行使用獨立的VLAN進行傳輸，各類業務流互不影響。

3 OPN網絡的故障診斷

3.1 光鏈路診斷

EPON系統應支持光鏈路相關參數的實時測量功能，包括針對特定或者所有PON口/ONU的基于策略的光鏈路測量和診斷功能。ONU應具備光收發機參數測量功能，包括光模塊工作溫度、供電電壓、偏置電流、發送光功率和接收光功率等參數，ONU還應支持對上述指標測量值的內部校準。OLT還應支持基于對PON接口下ONU的上行光功率的測量，實現光鏈路的故障診斷功能。故障診斷是指根據PON接口上接收到的各ONU的光功率分析光鏈路的衰減等指標是否正常，并提供一定的鏈路故障的判斷功能。

3.2 精確的故障定位

目前通過將OTDR和PON網絡融合在一起的監測方式主要有高反射方式、波長標記方式和波長路由方式三種。這三種方式通常在OLT局端需要部署光耦合模塊，將監測信號波長耦合到PON網絡主干光纖鏈路中，此外還需要配置l臺OTDR設備和多通道光纖選擇器。用于將OTDR的監測信號注入OLT設備的不同PON端口中，實現對1臺OLT甚至多臺0LT下所有PON端El光鏈路的監測。

4 結束語

寬帶接入在當前網絡中占據著重要地位，以往的方式已不能滿足人們的需求，需加以改進。隨著“光進銅退”政策的深入，PON技術的應用受到高度重視。然而在實際推廣過程中，會有很多阻礙因素和難題，需要一一解決，從而推動我國網絡通訊事業的進步。

參考文獻

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