GPON技術在企業光網改造中的應用與研究

張麗霞

（山西潞安環保能源股份開發有限責任公司， 山西 長治 046204）

引言

隨著企業市場的發展和互聯網業務的不斷增長，企業級用戶更加注重信息化帶動工業化發展，進而產生更大的經濟效益。因此企業對互聯網應用的需求也在不斷提高，兩化融合勢在必行。集團各種信息化子系統的構建，迫使信息網絡的帶寬需求增大[1]。企業級用戶只有不斷完善，才能提升自己的網絡構建水平。通過引進分析比較各種提升網絡帶寬速度的技術，在原有網絡PON技術的基礎上，研究應用當前較前沿的GPON技術是解決企業寬帶網速的優化性方案。

GPON技術是PON接入技術的一種，是一種寬帶無源光網絡。該技術是將語音、視頻和數據三種業務綜合接入。潞安集團通信公司作為負責集團全網運行的信息建設單位，將GPON技術應用到集團公司的五座辦公大樓，分別為集團辦公樓、股份辦公樓、3號辦公樓、運銷處、檔案館等，并全程負責項目的建設和實施。

1 EPON技術和GPON技術的區別

PON技術中成熟度和商用化程度最高的是EPON（以太網無源光網絡）和GPON（吉比特無源光網絡）兩種技術方法。

EPON的標準是IEEE的802.3ah，采用的是以太網+PON技術，建立無源光網絡架構體系，最終實現在點到多點的PON中以太網幀的TDM接入。該技術可以最大支持1∶32的分光。

GPON的標準是ITU-TG.984系列標準，采用125 ms固定幀結構，以保持8K定時延續[2]。把ATM和其他協議的數據進行混合封裝成幀。GPON可以支持1∶64的分光、經過優化后最大可以支持1∶128的分光，但相對EPON來說，不夠穩定是GPON的缺陷，同時GPON具有設備無源、帶寬高、覆蓋范圍大、用戶接口豐富等優點，為綜合化改造的理想技術的主要原因。

2 GPON技術在光改中的優勢

1）系統容量大、資源可共享，可解決接入網瓶頸問題。GPON在構架上支持IP/SONET/SDH/ATM/CWDM等傳輸格式的分組數據與TDM應用，同時滿足TDM對實時性、抖動性的要求，有完整的服務保障機制和故障處理能力。更有接近2.5G的高帶寬，下行2.488 Gbps，上行1.244 Gbps，速率可擴展至10Gbps。進而解決了企業光接入網現有的帶寬使用瓶頸，為未來各種新業務（網絡電視、語音、數據傳輸等）的開展奠定高質量的帶寬傳輸基礎。

2）傳輸效率高，接入網絡結構靈活。采用全新的GFP適配協議使得傳輸速率達93%以上，同時系統可以支持環型、樹型等多種網絡拓撲結構。主干僅需單芯光纖，通過無源光纖分配網絡（ODN）接入各種業務，分支采用1∶64、1∶32、1∶16等方式組網。

3）三網業務合一。GPON技術支持Triple-play業務，利用OLT前端設備、分光器、ONU終端設備等，構建有線電視業務、數據業務、電話語音業務為一體傳輸的整套實施方案，有效解決了雙絞線網絡、電話線網絡、視音頻線網絡的分項接入過程中出現的帶寬限制、信號損耗等問題，滿足各個用戶對信息網絡高帶寬業務的要求，是未來三網融合推薦使用的技術方案。

3 GPON技術組網方式

GPON技術的組網方式主要采用FTTH+LAN的方式組網，集團光網絡改造是由局端設備OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）、無源分光器、用戶端設備 ONU（Optical Network Unit，光網絡單元）以及光分配網ODN（Optical Distribution Network，光分配網）組成（如圖1所示）。OLT與ONU之間僅有光纖、光分路器等一系列光無源器件，因此整個系統的設備無需配備電源和設備維護人員，可有效節省企業網絡建設和運營維護成本[3]。

圖1 GPON組網圖

OLT既是一個交換機或路由器，又是一個局端設備平臺，它提供面向無源光纖網絡的光纖接口（PON接口）。該設備的大小決定了可以接入用戶的多少，在實際組建千兆無源光網絡中OLT根據需要可配置多塊OLC（Optical line Card），OLC與多個ONU通過POS連接。一個POS口的分光比可以選擇為 1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128，并可以實現多級連接。在GPON系統，OLT到ONU之間的距離最大可達20 km。

根據ONU放置的位置不同，GPON的技術組網模式可分為FTTC（光纖到路邊）、FTTB（光纖到大樓）、FTTO（光纖到辦公室）和FTTH（光纖到家）等多種類型。本次光網改造涉及的五座辦公樓均采用FTTH模式，所以這里著重介紹FTTH組網方式。

FTTH組網方式是在機房和終端設置無源分光器，并將ONU移至企業用戶的辦公室或家中，建立全透明的無源光纖網絡，它們不受任何傳輸介質、模式、帶寬、波長和技術的約束，是光纖接入網絡發展的最好選擇[4]。

4 GPON技術的應用

4.1 機房設備的建設

機房采用的主設備為OLT中興ZXA10C300，其主控板到每個槽位支持200G帶寬處理能力，可支持16口10GGPON、8口TWDMPON無收斂線速轉發能力，支持虛擬接入功能，按照1∶32分光比進行業務板卡的配置，同時利用綜合網管系統實現寬帶用戶的設置和管理。主要負責與廣域網或骨干城域網的高速連接，并把高速連接的數據信息通過ODN傳給遠程接入設備ONU。

終端設備采用ONU中興ZXA10 F603，支持語音、數據、視頻三種接口，同時提供給用戶1個10/100/1000M網口，為用戶提供三網合一的接口。

4.2 線路的建設

本次采用GPON技術進行光纖網絡改造，涉及集團公司主要的辦公樓宇，從通信公司機房到各樓宇主干之間采用敷設新的24芯配線光纜，至各樓宇的交接箱，從交接箱用6芯光纜穿至每層2路分光器，同時采用2芯蝶形光纜通過16分光器進行分光入戶，實現光纖到桌面FTTH模式架構。如圖2所示。

圖2 線路布置圖

5 結語

本次研究的GPON技術作為一種點到多點寬帶接入技術，同時應用到集團五座辦公樓宇的光網改造中，取得了較好的效果，使得集團公司網絡速率大幅提高，提升了網絡辦公效率。目前，GPON己經得到廣大用戶以及企業的高度評價，后續將推廣應用到集團各小區樓宇之間的光改中，為集團用戶提供優質高效的網絡帶寬服務。