基于PON的FTTx宽带接入技术研究及应用

李锟

【摘 要】本文主要从以下方面针对基于PON的FTTx宽带接入技术研究及应用进行了简单分析与探讨。

【关键词】PO N；FTTx宽带；接入技术；应用

【中图分类号】F224.33【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0079-01

随着用户对宽带需求的不断提高，宽带网及其业务的发展已经趋向于差异化、高带宽、全业务以及易运行的方向，为了顺应这种趋势，必须要进一步探讨基于PON的FTTx宽带接入技术研究及应用。

一、研究背景

国务院由2010年决定加快推进电信网、互联网、广播电视网的融合，并决定在未来投入大量资金，强化光纤网络的建设，由于国家政府的不断深入，使得FTTx建设和为三网融合，从投资保障和业务驱动上得到有效的保障，同时也为两者的建设与发展带来了机遇和挑战。而且，随着近年来互联网的发展，以及以视频为代表的多媒体业务的激增，人们对网络接入带宽的需求快速增加。为了从根本上解决快速增长的低速率宽带业务与带宽需求的矛盾，实施接入网战略转型，这也成为当下我国地区宽带业务持续发展的战略选择。伴随技术的发展，以PON为代表的光接入技术也迅速增长，并且得到广泛应用，该技术的应用，不仅可以降低成本，而且可以使得光纤贴近用户。PON技术的应用，还使得多个用户共享一个连接成为可能，通过中间传输路径的作用，在保证网络正常运营的条件下，大大减少了源器件的应用，并在很大程度上使得光纤网络成本大大降低。总之，在新形势下带宽业务的驱动下，基于PON技术的FTTx宽带接入技术将成为今后宽带接入建设的主要手段。

二、PON技术

PON是指光配线网不含有任何的电子屯源或者是电子器件等无源器件的网络，而且光线配网不需要成本太同的有源设备，只需要一些无源器件，如光分路器即可。从本质上讲，PON就是一种宽带光接入网，通过光耦合器、合路器、无源光分器等汇聚和分配ONU/ONT信号，每个终端用户都可以通过光纤网络连接到局部终端设备，图1就是其典型的结构。其中，以上所提到的局端设备就是指导因特网路由器、PSTN程控交换机以及视频播放服务器等，并且通过局端机房，实现语言业务与数据业务的合成，上行数据波长达1310nm，ODN则通过无源器件，将多路光信号，分别传至到各个终端光网络单元。若是需要支持单独的视频传输，那么就可以连接到WDM上，并将1550nm波长利用到同一光纤，从而为用户提供数据、音频、视频服务。图1 无源光接入网典型结构

三、工作原理

PON系统主要基于WDM技术的基础上，来实现的数据双向传输，结合光配线网的结合，将光纤上的数据和方向信号通过电子屯源或者是电子器件，结合广播技术，进行数据传输，一般而言，上行数据采用的上TDMA技术，是一种重要的无源器件网络结构，同时，使用光线配网，将复用数据，通过广播的形式传输出去，利用无源器件以及光分路器，将这些信息分为独立的信息流，并且以一定的速率，转化成为高速率数据，对于系统数据所丢弃的数据包，可以过终端将其转发给所有的ONU/ONT，从而有效地保证数据的隐私性与安全性，并将数据以加密的形式发送。

另外，对于上行的数据，每个终端用户都可以采用光纤网络连接到局部终端设备，并且分复到同一根光纤中，由于上行机制存在一定的复杂性，为此确保数据传输过程中，不同用户数据之间发生冲突，可以采用TDMA协议进行处理，在局端设备的引导下，由因特网路由器、PSTN程控交换机以及视频播放服务器共同作用，将系统命令传给ONU/ONT，但是由于各个终端的与局端机房的距离不等，为此，可以有用距离修正技术，将局端机房与每个用户之间的距离测量出来，以所测量的逻辑数据为准，合理调整数据发送时间，从而有效地保证数据这间传输的合理性。

四、FTTx系统

FTTx是新一代的光纤用户接入网，用于连接电信运营商和终端用户。该技术可以增强高带宽的传送能力，以及无线宽带承载技术，并且能够保证业务网络协议协调与功能的接口，降低网络运营成本和维护成本。

1.FTTx概念

FTTx釆宽带接入网用光纤媒质代替部分或者全程的传统的金屈媒质，将光纤从局部向用户端延伸，通过WDM技术，将ONU部署到网络的灵活点，以此来实现的数据传输，并且通过分配点的作用与光配线网有效的结合起来，将光纤上的数据和方向信号最终送达到用户网络和用户设备。一般而言，FTTx接入网在光纤化的进程中，会根据客户要求和业务需求，合理选择相适应的电子屯源或电子器件，并且通过各种光纤承载技术和运营网络资源，通过相关技术完成数据传输，并且在这个传输的过程中，还要控制好性能、功能以及业务类型等因素的影响，使得宽带接入网，适应于不同的应用模型，其中，最主要的就是ONU，在PON接入网中所处的位置不同，其所发挥的功能和作用也有所不同。

2.基本功能

FTTx系统主要分为5个基本功能，即业务接口功能、用户业务接口功能、传送功能、核心功能以及管理功能，在系统运行的过程中，这5个功能分别通过特定UNI要求来实现，业务接口功能将复用数据进行相关处理，通过广播形式传输出去，再到达核心功能处理，将各个业务接口的功能传给公共载体，然后，在网络管理功能的作用下，实现数据信息的使用、配置、控制、故障指示和检测以及性能数据的采集等等。

3.业务支持

一般情况下，FTTx光接入网应具有多业务接入能力，为此，其必须要有可能支持业务的话音业务、IP数据业务、视频业务、数据专线业务以及其他可能出现的新业务类型，将用户所传送的独立信息流，转化成为高速率数据，并转发给所有的ONU/ONT，同时，还要控制好用户数据冲突的发生，采用模块化设计，结合TDMA协议，灵活配置，调整数据发送时间，有效地提高带宽利用效率。

结束语

总而言之，在现代化的市场环境下，随着互联网的不断发展，人们对宽带业务水平的要求不断提高，并且结合动态分配原则，提高宽带的共享功能和传输功能，并且保证数据传输的正确性，满足用户指定的宽带需求，提高宽带利用率。

参考文献

[1] 黄萍.基于PON的FTTx宽带接入技术研究及应用[D].北京邮电大学，2011

[2] 李艳.基于PON技术的FTTx组网应用研究[D].北京邮电大学，2011

[3] 高飞.基于GPON技术的宽带接入研究[D].吉林大学，2012

[4] 杨昆.基于EPON的FTTx宽带接入技术及应用[D].天津大学，2010