谈GPON技术实现小区宽带接入应用

崔磊

摘要：本论文以基于 GPON 技术实现小区宽带接入应用为研究对象，深入分析 GPON 的系统结构、相关协议、工作原理、在接入网的应用以及其关键技术的基础上，对基于 GPON 实现小区宽带接入网进行分析。

关键词：接入网技术，GPON，方案设计，接入性价比

中图分类号：TM935.31文献标识码：A 文章编号：

引言：

GPON 技术是基于 ITU—TG．984．x 标准的最先进的宽带无源光综合接入技术，是光接入网中取得突破性进展并具有广泛应用前景的研究成果，它突破了以往的Client／Server模式，在对等网络当中，任何一个节点的作用都是一样的，在各种不同的光纤接入技术中，PON(无源光网络)被业界普遍觉得是一种面向未来、经济可行的多业务的用户接入技术。

1.GPON 技术特点

1.1多业务性

在 GPON 标准中 ，可以承载以太网 /IP 业务、数据业务、PSTN、专用线、视频等多项不同业务 。

1.2高效率、高速率

GPON 技术在传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率等方面都有较好的高效性 ，其总效率也高于其它PON技术，可有效降低系统成本。下行速率高达2.488Gbit/s，上行为 1.244Gbit/s，其非对称特性能可为用户提供足够大的带宽 。

1.3长距离接入。

GPON 支持的接入距离可大于 20km，可以解决大规模光纤接入问题。针对 FTTB 开发的 GPON 系统 ，其 OLT到 ONU 的最远接入距离可以达到 60km 以上。

1.4可靠性高

位于室外的光分配网中只有光纤和无源分光器，没有任何有源设备 ，使得网络具有高可靠性。

1.5支持不同 QoS 要求的业务

GPON 采用了对带宽进行分类管理的策略 ，能够传输各种 QoS 要求的业务。此外 GPON 还有强大的 OAM 能力及很好的安全性能。

2.GPON 的系统构成

GPON 系统主要由 OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）、ONT/ ONU（光网络终端 / 光网络单元）组成。OLT（Optical Line Terminal）光线路终端 ，通常位于局端。向上提供广域网接口 ，向下对 ODN 提供光接口。ODN（Optical Distribution Network）光分配网络 ，位于 ONU和 OLT 之间 ，全部由无源器件构成。其作用是为 OLT 和 ONU 之间提供光传输通道。

ONT/ONU（Optical Network Terminal/Optical Network Unit） 光网络终端 / 光网络单元 ，通常位于用户端。ONU 有光电转换、信号转换、信号处理等功能。

3.GPON 在光纤接入中的应用模式

FTTX（Fiber-to-the-x）光纤接入 ，范围从机房的局端设备到用户终端设备 ，按照光纤到达位置的不同 ，分为光纤到路边（FTTC），光纤到楼（FTTB），光纤到办公室（FTTO），光纤到户（FTTH）。GPON 在光纤接入中主要有以下 3 种应用模式 ：

3.1GPON FTTH

FTTH（Fiber To The Home）光纤到户，简而言之就是光纤直接到达住户家 ，ONU 置于用户家中 ，此时 ONU称为 ONT，一个 ONT 仅供一个用户使用 ，一般针对高端用户或分散型商企用户 ；

3.2GPON FTTC

FTTC（Fiber-To-The-Curb）光纤到路边 ，就是将 ONU 置于路边 ，从 ONU 上出其它非光纤的传输介质把信号从路边传递到用户家。一个 ONU 终端一般由几十户到几百户共用 ，主要用于旧小区的改造 ；

3.3GPON FTTB

FTTB（Fiber-To-The-Building）光纤到楼 ，采用光纤到楼 ，网线入户的方式实现用户的通信业务接入。ONU通常置于楼道内 ，一般几户到十几户共用一个 ONU 终端 ，也能提供较大接入带宽。主要面向用户集中的新建小区或中高端居民区。

4.GPON 的接入网应用

4.1应用前景

人们生活水平的提高，高档小区的建设成为生活主流，相对于普通住宅用户，高档住宅小区的客户群优良，其电信业务消费能力强、消费层次高，对建设投资和业务资费不敏感。此外，随着 IPTV 等新兴业务的出现，现有的DSL/LAN 小区的升级改造刻不容缓。运营商通过铺设光纤到楼 （户），特别是针对缺乏铜缆资源的地区，在大城市和发达地区新建小区进行一定的 PON+LAN 的覆盖，提高市场竞争力。无源的特性可以降低成本，提高运营商的投资回报率；使用 OLT 和 ONU建设小区宽带，系统在可靠性、标准适用性、安全性、扩展性和或管理性等方面有充分的保证。PON 网络的体系结构适合于小区接入网的建设，可以快速有效地进行网络扩展。

4.2FTTC（光纤到路边）

在 FTTC 结构中，ONU 设置在路边的入孔或电线杆上的分线盒处，有时也可能设置在交换箱处，但 FTTC 通常接入到路边的分线盒处。此时从 ONU 到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆或者同轴电缆。

4.3FTTB（光纤到楼）

光纤到楼宇(FTTB：FiBer To The Building)是宽带光接入网的典型应用类型之一,，FTTB 时存在两种情况：一种是为 MDU(Multi-dwelling Units )用户服务, 另一种是为商用用户服务，其特征是，以光纤替换用户引入点前面的铜质电缆线，ONU部署在普通的分部线盒(接入用户的点)也就是 DP(DistriBution Point 分配点),ONU下通常会利用例如现有的无线或金属线等其他得介质材料接入用户，在这种情况下一般来说其能支持用户数为十多户到一百户之间，具体的应用模式又有FTTB+xDSL 和 FTTB+LAN 两种方式。

在 FTTB 应用中，OLT 是重要设备负责用户业务的分发和收敛，通常会将其放置在首端，而且都会在 ONU 处将光信号终结。上联网络侧会利用光纤网络连接ONU 装置通过采用光纤端接口装置，而用户侧能提供铜线接口装置的形式包括POTS、ISDN、ADSL/ADSL2+、VDSL/VDSL2、以太网等。

4.4FTTH（光纤到户）

光纤到家庭用户(FTTH：FiBer To The Home) 接入光纤由某单个家庭独自享有，这一过程的接入方式是通过通信局端和家庭住址连接在一起所完成的。在 FTTH 系统的别墅区和多层小区中，都将 ONU 放在居民家中, OLT 及 ONU 是通过无源的光分配网络连接在一起的，OLT 既能放置于小区的机房中又能将其放在远程的端局机房里面，具体要将其放置于哪里还得根据具体的情况而定。而 GPON系统理论中里其主要构成是光分路器和光纤。FTTB 网络结构在 ONU 点需要解决供电问题，可以采用家庭 220V 直接供电或通过 UPS 供电。

5.结语：

GPON 技术运用于接入网是行业技术的革新，其不仅满足了广大客户的使用需求，也显著改善了通信网络运行的速率，有助于实现网络数据通信的稳定性、安全性。同时，在运用 GPON 技术时应注意接入网络的结构调整，确保网络通信技术的最优化改进。特别是在向居民小区推广 GPON技术时，必须对市场进行合理区分，积极探索，勇于尝试，及时总结经验教训，慎重投资，为不断强化GPON接入网络的建设、促进 GPON 接入网的市场普及与推广做好充分的准备工作。

参考文献：

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