陈明森：宽带网中gpon光纤接入技术分析

作者 陈明森

单位 绵阳高新区经纬达科技有限公司 城市 深圳邮编 518000

摘要：GPON技术为无源光网络技术的分支，其包了许多协议与业务，为新一代宽带接入标准，在实际应用中具有高带宽、高传输效率与高分光等优点，可与帮助运营商更好的展开数字业务组网，很大程度上节省运行成本。为进一步促进其实际应用效率，需要结合其所具有的特点，确定光纤接入技术要点，充分发挥其所具有的优势，本文对此进行了简要分析。

关键词：宽带；GPON；光纤接入

我国宽带接入技术经过长期演变，逐渐实现了xDSL、LAN到PON的应用，可以更好的满足实际应用需求。GPON为最新一代宽带无源光综合接入技术，可以适应于大范围宽带接入需求，且具有低成本、组网灵活、高带宽、高效率与用户接口丰富等优点，现在已经被大多数运营商应用于入网业务带宽化以及旧网改造。

一、GPON技术特点

GPON技术为基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，与以往接入技术相比具有更大的应用优势，现在已经逐渐得到广泛的应用。ODN网络建设主要应用PON宽带接入技术，而相对成熟的EPON与GPON技术已经被大多数运营商应用到宽带业务中。其中，GPON可以同时支持上下行不对称速率，从光配线网络角度分析，其最大可以支持20km的长距离传输，且上行速率不仅仅局限于1Gbit/s内。近年来我国通信网络行业发展迅速，现有的接入网业务逐渐不能满足实际生活对网络带宽需求，而GPON接入技术凭借所具有的成本低，效率高特点，可以更好的满足用户对语音业务的需求，且根据个人需求向其提供10Mbit/s、100Mbit/s、1Gbit/s等不同宽带业务^[1]。就实际应用现状来看，GPON接入技术具有全业务支持、长距离传输、支持同一种协议下多种速率以及提供OAM&P功能等优点。

二、GPON技术接入方式

1.FTTC光纤到路边

光纤到路边接入方式，即为保证短期内满足用户接入带宽需求，如通过安装敷设电话局（运营商）到路边之间的光缆，且通常需要将光缆距离控制在距离安装用户路边一公里以内位置。想要进一步提升带宽，则由铜缆长度以及所选设备决定是否满足要求。此种接入方式具有投资灵活特点，且可以对既有铜缆进行回收再利用。如果选择用此种接入方式，为保证接入效率，应设置大量的接入节点，并且要做好机房与配套设备的选择。这样就决定了此种接入方式设备成本高，后期维护难度高，并且光纤还需要向用户延伸，同样会产生一定的改造成本。

2.FTTB光纤到楼

光纤到大楼接入方式，即通过主干光缆连接小区光交接箱，并在其内部设置分光器，利用配线光缆连接到楼道综合箱内的ONU，最后利用电缆将其接入到用户家中^[2]。此种接入方式主要通过光缆与铜缆混合接入方式，来为用户提供宽带业务，满足实际应用需求。其采用了一级分光方式，在此基础上二次分光可以更有效的实现光纤到户目的。

3.FTTH光纤到户

此种接入方式主要是通过主干光缆与小区内PON箱连接，箱内设置有一级分光器，利用配线光缆与各楼层分光器箱内二级分光器连接，且一级分光器与二级分光器总数为64。最后利用皮线光缆连接到ONT用户终端设备。光纤到户接入方式，具有高带宽、高品质等特点，可以满足用户语音带宽业务，且具有良好的扩展性与网络管理性，整个系统运行成本比较低^[3]。

三、基于GPON光纤接入技术分析

1.小区宽带接入系统总体

基于GPON技术小区宽带接入网设计，可以从四个部分进行，即接入网传输设备设计、接入网网管设计方案、接入网光缆设计以及系统带宽测算。第一，传输设备。包括传输网核心汇聚层设备选型、宽带接入层设备选型、组网设计、核心板卡配置，以及通过需求配置GE光口等。第二，网管设计。应以宽带网络建设要求为依据，对小区宽带接入网二层网络用户进行隔离，划分双层VLAN虚拟局域网，且根据不同用户接入方式来确定对应的可操作性方案。第三，光缆线路设计。包括光缆选型、光缆接头盒、光分路器箱以及光交接箱选型等，可以根据光纤纤芯容量计算光传输通道衰耗，并根据实际情况完成光缆主干、配线、跳纤等部分的图纸设计。第四，带宽测算。利用PON系统传统距离公式计算OLT到ONU间的传输距离，且利用PON系统内自带带宽测算公式计算出PON系统在FTTH接入模式下的实际带宽。

2.FTTH ODN设计方案

2.1方案分析

选择应用FTTH接入方式对住宅小区内用户宽带业务进行提速改造，设计时需要重点对ODN建设进行分析。选择一级分光或二级分光方式对小区接入网进行提速改造时，需要综合分析用户目前以及未来业务需求，确定小区住户分布特点，以及建筑结构情况，作为ODN网建设依据^[4]。

2.2方案设计

（1）一级分光方式

如果单元楼住户数量超过50户，应选择应用一级分光方式改造。设计时可以在光缆配线设备里设置一个分光路器，并将其安装在单元楼内楼道里，可以降低后期系统维护难度。一般情况下一只光缆分纤可以覆盖10~24户，这样为保证所有用户接入网质量，应每隔5~6个楼层就需要设置一个。随着用户对接入网运行需求的不断提高，可以适当的增加分光路器数量，通常光分路器的光分路比为1:64。另外，应对单元楼内住户数量进行确定，并以此为依据设计光缆长度与配置光缆芯数量，以及光分线盒数量，安装时光纤配纤容量应为1芯或24芯，根据具体情况确定。

（2）二级分光方式

光缆配线设备在配置以及光分路器时，需要预留20%左右备用纤芯，与其不同的是，设置二级光分路器时，应至少预留1芯备用光纤。分别配置以及光分路器光缆设备与配置二级光分路器光缆分光分纤盒上联光纤容量，确保可以满足单元楼内所有用户对接入网的需求。但是因为随着用户数量的变化，用户需求量与业务数量在不断变化，采取后期扩展的方式难度比较大，因此一般在初期设计时，应将满足整个小区实际需求的光缆一次性敷设完毕。另外，光缆配纤设备处于小区光缆汇聚点中，将以及光分路器放置在内，一般一个单元楼包括多个光缆配纤区，每个配纤区域按照5~6楼层为单位进行划分，可以有效覆盖10~24住户。

结束语：

    对GPON光纤接入技术进行分析，想要提高其在实际应用中的效果，需要掌握其所具有的优势，根据其技术特点，并综合分析应用环境实际条件，选择合适的接入方式，并从四个方面出发，控制好每个接入技术节点，确保其可以满足不同用户实际业务需求。

参考文献：

[1] 张艳林.GPON技术在宽带城域网中的应用研究[D].北京邮电大学,2010.

[2] 高飞.基于GPON技术的宽带接入研究[D].吉林大学,2012.

[3] 伍彩.基于GPON技术的小区宽带接入网设计[D].大连理工大学,2015.

[4] 朱长奎.GPON接入网组网设计及实现[D].吉林大学,2014.