淺談無源光網絡的接入工程

張廣強

（兗礦集團信息化中心，山東 鄒城 273516）

淺談無源光網絡的接入工程

張廣強

（兗礦集團信息化中心，山東 鄒城 273516）

伴隨著寬帶接入市場的迅速成長，各種新興的寬帶接入技術和業務不斷涌現，以銅線為載體接入的xDSL，存在接入帶寬小，維護成本高等不足，無法滿足將來業務發展的需求，FTTx技術應運而生。FTTx的實現方式有多種，其中，PON是最佳選擇。

網絡；PON；光纖寬帶

目前，全球寬帶提速的步伐正在加快，超高清的視頻、遠程醫療等應用和服務正進入人們的生活。在中國，寬帶接入用戶正在急劇增長，對高帶寬的需求更加迫切，采用PON技術的寬帶，可為用戶提供高速的接入服務。

1　PON技術

PON按照復用方式分為TDM（時分復用）PON和WDM（波分復用）PON。PON技術特點是：帶寬大，可擴展性好、點對多點（P2MP）接入，節省主干光纖。

EPON是目前普遍采用的光網絡技術方案。它是一種基于以太網的無源光網絡，采用點到多點結構，無源光纖傳輸方式，它的特點是以太網技術比較成熟，設備的成本較低，便于組網和應用。

GPON是新一代無源光網絡接入標準，它與EPON技術相比擁有更大的分光比，更遠的傳輸距離和更高的傳輸帶寬，綜合業務的支持能力更強。但它的劣勢就是作為新技術成本較高。

1.1PON工程建設

PON系統主要由局端的光線路終端（OLT：Optical Line Terminal）、無源的光分配網（ODN： Optical Distribution Network）、用戶側的光網絡終端（ONU：Optical Network Unit）組成。

1.1.1PON工程建設

首先，GPON技術有供更高的帶寬、高的帶寬利用率、更遠的傳輸距離。其次，PON電信級業務質量保證也是非常重要的方面。最后，GPON能很好地支持端對端的管理也是非常重要的因素。從目前來說，GPON的建設成本比EPON要高，但從長遠來說選擇GPON發展的趨勢。

1.1.2OLT設備

OLT設備是PON系統的局端設備，它實現的功能是：（1）與匯聚層的交換機相連接，通過無源的ODN網絡與用戶的網絡終端互聯。（2）實現對用戶側終端設備ONU的控制、管理等功能。（3）OLT和ONU設備具有相同特點，都是光電一體的設備，體積較小，能耗相對較低。根據組網的要求和業務的不同，OLT上可提供多種以太網接口，同時支持波分復用技術（WDM）傳輸。

1.1.3ODN（光分配網）

ODN是基于PON系統的無源光纖網絡，它作為局端設備OLT和用戶端設備ONU之間的光傳輸通道。通俗來講，ODN就是兩個有源設備OLT和ONU之間無源的線路和設備組成的一個系統。在選擇ODN 結構時，充分結合所在區域的社區類型和光纜路由的特點，目前比較統一的方案是將局端的OLT放置在主機房內，光分配采用一級1∶32分光，并盡可能地靠近用戶端。

光分路器是ODN鏈路中重要的組成部分，又稱為分光器。它在光網絡中對光信號起到耦合、分配等的作用。光分路器和別的光元器件一樣都會對光信號產生衰減，光分器的衰減主要分為插入衰減和附加衰減兩種。

分光器的設置一般遵循集中放置的原則。在FHHB/C類型的光網絡中，分光器益放置在小區或路邊光交箱中，一般采用一級分光，根據OLT的發光功率一般選用1∶16或1∶32的分光器。在FTTH類型光網絡中，可采取二級分光的方式，現在比較流行的做法是在光交箱和用戶單元內分別放置分光器，兩級分光器都采用1∶8分光，這樣既能最大限度節省光纖資源又能滿足終端設備對光功率的要求。

1.1.4ONU

ONU是光網絡單元（Optical Network Unit） 的英文簡稱。目前主流ONU設備都采用單纖的波分復用方式進行信息傳輸，普遍采用的是上行信號1310nm，下行信號1490nm，CATV是1550nm波長的信號。

ONU通過ODN與OLT相連接，組成EPON或GPON網絡。在FTTH類型的組網中，ONU設備一般放置在用戶室內，最好的方式是固定的信息箱內，采用市電供電，尾纖一般采用冷接方式，缺點是尾纖衰減較大，必須做好對尾纖的固定和防護，避免損傷。在FTTB類型組網中，ONU一般放置在用戶樓宇或單元的信息箱內，采用統一集中供電，向上通過配線光纜連接分光器，向下通過雙絞線入戶，限于銅制雙絞線的傳輸距離，所以ONU應靠近用戶放置。此類ONU的特點是維護方便，相比FTTH組網方式，成本相對較低。對于還保留有大量銅纜，又不想馬上建設光纜網絡的用戶可在區域內機房安裝MDU設備，這類ONU可通過現有銅纜線路為用戶提供固話和XDSL上網業務，此類設備比較適合對數據業務需求不高的小區或不想進行大規模光網絡建設的廠礦企業。

1.1.5光纖光纜

光纖光纜是ODN系統最主要的組成部分，對應ODN的三段組成部分可分為饋線光纜、配線光纜和入戶光纜。饋線光纜是從OLT機房的ODF配線架到光分配點（光交箱）的光纜，一般選用G.652B光纜，這類光纜一般傳輸距離較遠，芯數較多，路由較為復雜，所以這類光纜的技術性能要求較高。配線光纜是從光分配點（光交箱）到用戶接入點的光纜，這類光纜一般在小區或廠礦內部敷設，所以要具有良好的彎曲性能，配線光纜的芯數要根據小區內用戶數量合理配備，通常要預留必要的冗余。入戶光纜是指從用戶接入點到用戶終端的光纜，這類光纜一般用在FTTH型組網中。目前普遍使用的為蝴蝶型皮線光纜，這種光纜一般為兩芯，質地較軟，便于室內敷設，兩端接頭采用冷接方式，也可熱熔。

光纜的敷設要求：新建的小區一般采用地下管道的方式敷設光纜，對于不具備管道敷設條件的小區，也可采用架空吊掛方式敷設，這類方式適用于老舊小區及農村地區的線網改造，但要根據標準減少對周圍環境的影響。建筑物內光纜敷設：新建小區建筑物內宜采用隱裝敷設光纜的方式，對于不具備條件的可線槽方式敷設，但應做好對光纜的防護，同時防止對建筑物產生破壞。

2　PON組網方式

PON組網方式有FTTH光纖到戶，FTTP光纖到駐地，FTTC光纖到小區，FTTN光纖到節點，FTTO光纖到辦公室，FTTSA 光纖到服務區等多種組網方式。

FTTH方式指光纖直接到家庭，這種方式的特點是可以提供更大的帶寬，對環境條件和供電等的要求相對較低，簡化了維護和安裝，更大的特點是這種全光網絡符合通信網絡光進銅退的大理念。

FTTB（PON+LAN）方式，它是利用數字寬帶技術，光纖直接到小區里，再通過雙絞線到各個用戶。

3　結語

無源光網絡（PON）具有以下優勢和特點：（1）相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級；（2）無源光網絡在ODN階段是無電和金屬線網參與的，避免了電磁干擾問題，對防雷電的要求也較低，比較適合在條件惡劣的地區使用；（3）OLT和ONU這種光電一體設備能耗較低，使用和維護成本相對較低；（4）提供非常高的帶寬；（5）服務范圍大；（6）帶寬分配靈活。在目前網絡大提速和光進銅退的背景下，無源光網絡的發展是必然趨勢。

［1］劉文彬.下一代無源光網絡技術的具體應用與研究［D］.上海：復旦大學，2011.

［2］何曄.多級級聯分光無源光網絡保護策略研究［D］.南京：南京郵電大學，2013.

［3］曾朵朵.無源光網絡的升級及上行再調制的研究［D］.杭州：浙江大學，2012.

［4］李明.基于無源光網絡的聯合資源優化設計［D］.北京：北京郵電大學，2014.

［5］趙嘉.無源光網絡主流技術及其應用研究［D］.南京：南京郵電大學，2013.

Analysis of the Access Project of Passive Optical Network

Zhang Guangqiang
（Information Center of Shandong YanKuang Group， Zoucheng 273516，China）

With the rapid growth of the broadband access market， all kinds of new broadband access technology and business， with copper wire as the carrier access xDSL， existing access bandwidth is small， the high maintenance cost， unable to meet the needs of business development in the future， FTTx technology arises at the historic moment.There are many types of FTTx implementation way， PON is the best choice in those.

network； PON； optical fiber broadband

張廣強（1981-），男，山東淄博，副科長；研究方向：計算機通信。