光纖通信中的PON網絡技術研究

廖玲玲

摘 要：近幾年，在光纖通信持續發展的過程中，技術水平不斷提高，在光纖通信中引入PON網絡技術，可以優化光網通信組網結構，進而提升網絡通信的安全性。該文以PON網絡技術為核心，分析PON網絡及其應用優勢，簡述PON網絡技術在光纖通信中的應用實踐，發揮出PON網絡技術的價值，提高光纖通信的實時性和穩定性，并為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關鍵詞：光纖通信；PON網絡技術；通信技術；光纖網絡

中圖分類號：TN915 文獻標志碼：A

在互聯網通信快速更新的背景下，光纖網絡建設已經初步完成，利用光波進行數據信息的傳輸，為互聯網應用提供所需的寬帶環境，相比于以銅線作為介質的通信電纜傳導方式，光纖網絡具有傳輸速率高、運行管理便利等優勢。對此，該文深入分析了PON網絡技術的運行原理，了解PON網絡技術的應用優勢，并將其應用到光纖通信中，提高光纖通信的傳輸性能，促進光纖通信的可持續健康發展。在這樣的環境背景下，探究光纖通信中的PON網絡技術之研究具有非常重要的現實意義。

1 PON網絡技術原理

PON即為無源光網絡，由光分配網絡（ODN）、光線路終端設備（OLT）、光網絡終端設備（ONU）等組成，其中光線路終端設備（OLT）是其核心局端設備，直接連接匯聚層交換機，而OLT業務端口通過單根光線和用戶端分光器進行連接，以控制和管理用戶端ONU設備，屬于光電一體設備。從本質上看，PON屬于點對多點組網，即為純介質網絡，在進行信號傳輸中，可以擺脫外部設備對通信線路的電磁干擾或是雷電影響，降低線路與外部設備發生故障的概率，節省后期維護成本，大大提升了整個通信系統的安全性和可靠性，廣泛應用在通信行業中。

2 PON網絡技術的應用優勢

在光纖通信中，PON網絡技術具備以下應用優勢。

2.1 高接入帶寬

EPON是一種常見的PON網絡，可提供上下對稱帶寬，其速率為1.25 Gb/s，而單獨上行速度就超過1.25 Gbit/s，下行速率為2.5 Gbit/s，由于PON網絡技術的持續性更新，聯合以太網技術，可將運行速率上升至10 Gb/s，數據信息傳輸效率高。同時，在實際應用中，可為客戶端提供30 Mbit/s～100 Mbit/s帶寬，結合用戶的實際使用需求，提供10 km～20 km的接入安裝距離，進而符合用戶的多樣化應用需求。

2.2 降低光纖資源損耗

PON網絡技術以樹狀網絡拓撲結構為主，呈現一點對多點傳輸模式，一點光纖可以和多個終端分支進行有效連接，相比于傳統的網絡通信模式而言，這種連接方式可以減少大量光纖資源的過度損耗，特別是針對應用面積廣的區域而言，建設基于PON網絡技術的傳輸模式，在節省光纖資源的同時，有利于提升通信效率，獲得較為明顯的應用效益。

2.3 寬帶業務廣泛

在GPON系統和EPON網絡系統中，利用完整的系統進行帶寬分配，以達到擴展應用范圍的目的。將PON網絡技術引入光纖通信中，解決傳統網絡通信中的FTTO和FTTH問題，進而實現全網光纖通信。在PON網絡技術實際應用中，利用PON網絡結構框架，構架全業務接入體系，可根據用戶需求提供視頻觀看和辦公服務等業務，其FTTH技術有利于廣播業務和音頻業務的建設，更新寬帶業務，進而擴展光纖通信的服務范圍。

3 PON網絡技術在光纖通信中的應用途徑

3.1 構建PON網絡組網結構

PON網絡組網結構由EPON網絡和GPON網絡組成，EPON網絡主要依托以太網無源光網絡，以多點通信為主要特征，通過以太網協議進行視頻、圖像以及文本的實時傳輸。當前，EPON是移動通信的主流寬帶接入技術，實現光纖多場景應用，其中，FTTCA可以在商業街或是道路兩旁進行ONU部署，為附近商戶提供所需的數據接入服務，而在建筑內部進行ONU部署，借助LAN、Cable、ADSL的方式進行用戶端接入，還可以為大型寫字樓布設ONU，形成小型局域網，以實現辦公室互聯網服務。而GPON網絡為吉比特無源光網絡，以ITU-TG.984.x標準為主，具備大帶寬、廣覆蓋以及高效率等特征，是目前最先進的光纖網絡。在實際應用中，該網絡可以滿足多個用戶的數據傳輸需求，保證數據傳輸的實時性，弱化網絡傳輸的抖動性，為用戶提供所需的服務保障和故障處理。在網絡組建中，引入動態帶寬分配、多點仿真、控制協議等方式，借助OLT用戶業務登記協議，動態化分配ONU上行資源，合理利用時間差實現動態寬帶資源的分配，保證系統運行效率。

3.2 優化PON網絡接入方式

在通信層設計中，接入方式為業務節點接口與網絡接口間的傳輸網絡，是一種核心傳輸網絡系統。在接入方式設計中，通過局域網的設置，促進用戶與核心網絡的連接，而接入網質量關乎用戶的整體服務質量。對于通信運營商而言，網絡投資并非前期重點方向，而是一種關鍵性收入來源。近幾年，隨著光線通信網絡的快速發展，其接入網建設模式也有所改變，形成以FTTX為核心的接入網形式，一些區域已經建設完成FTTH，依托無源網絡技術，結合不同用戶單元位置間的差距，自主選擇網絡接入形式，促進通信網絡的建設和通信平臺的發展。同時，在EPON網絡應用中，可以滿足大范圍覆蓋要求，同時為眾多用戶提供業務服務，網絡覆蓋范圍內的所有用戶可以對局端設備資源進行共享，用戶可用資源增多，減少了用戶投資。并且，EPON網絡帶寬分配靈活性高，能夠滿足用戶高質量服務要求。

3.3 PON網絡設備規劃建設

在PON網絡規劃中，為了保證應用效果，要將不同業務類型進行分離，把上行數據和語音業務獨立開，分別從匯聚層、OLT、ODT、ONU等方面入手，實現網絡結構的分解規劃。針對匯聚層網絡而言，借助網絡類型，將上網用戶直接和BRAS相連接，使語音用戶直接可以和城域網三層交換機進行連接，統一傳送至軟交換一側。而對于OLT網絡而言，具體分為以下3種情況。

第一，上聯配置。OLT提供數據與語音業務，以雙上聯方式為主，若雙上聯平均帶寬利用率和2條鏈路峰值都高于70 %，則自動擴展上聯鏈路，保證傳輸效率。

第二，下聯配置。OLT下聯保護要結合業務需求來選擇，設計人員根據用戶使用需求，選擇適當的保護方式，以主干光纖保護方式為主，借助主干光纖倒換保護和全保護光纖倒換方式，實現下聯配置，滿足用戶的安全性與可靠性要求。

第三，冗余保護。在冗余保護上，OLT以“主控板+電源”為主要冗余保護結構，一旦主用電源模塊和主控板失效后，系統自動進行倒換，保證正常的業務處理，并將這一倒換觸發信息傳輸至網管系統中，以待處理。

4 結語

綜上所述，在光纖通信中，為了滿足用戶需求，根據實際情況，可引入PON網絡技術，發揮出PON網絡高接入帶寬、降低光纖資源損耗、寬帶業務廣泛等優勢，構建PON網絡組網結構，優化PON網絡接入方式，PON網絡設備規劃建設，形成完整的PON網絡運行體系，提高光纖通信的實時性和有效性。

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