xPON技术及应用

陈学英

【摘要】 本文主要对xPON技术进行了简介，并详细说明了基于xPON的FTTX解决方案，讨论xPON发展的关键技术及注意问题。

【关键词】 xPON FTTX 组网 融合

一、xPON简介

1.1 xPON基本概念

PON是一种采用点到多点（P2MP）结构的单纤、双向光接入网络，主要由OLT光线路终端、ODN无源分光器、ONU光网络单元三部分组成。OLT提供语音、数据、视频业务网络的互联接口，并实现网络管理的主要功能。

为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，PON采用WDM技术，下行采用1490nm波长，上行采用1310nm波长实现单纤双向数据传输。CATV信号采用1550nm波长。

PON下行数据流采用广播技术，每个ONU都会接收到所有数据，ONU有选择的进行接收；上行数据流采用TDMA技术，OLT给每个ONU分配一定的授权时间窗口，ONU在OLT分配的时间窗口内发送数据，占用上行带宽，实现上行带宽的动态分配。

1.2 xPON的关键技术

PON系统的关键技术主要包括三个方面：一是测距技术。由于各ONU距OLT的光纤路径的不同和各ONU元器件的不一致性造成OLT与各ONU间的环路时延不同，而且由于环境温度的变化和器件老化等原因，环路延时也会发生不断的变化。二是快速突发同步技术。PON上行为多点对一点的TDMA通信方式，且光发射采用突发模式。PON系统的测距机制保证不同ONU发送的信元在OLT端互不碰撞，但精度有限，且不同ONU发送的时隙之间也有相位突变。三是实现光功率在一定范围内的动态调整。每个ONU与OLT间的路径损耗是不同的，OLT的光接收机必须能够适应从一个突发到另一个突发信号的不同光接收功率，即接收机需要有个很大的动态范围，并设定门限，以最快的速度来判断。

二、xPON实现FTTx的解决方案

2.1 FTTB（光纤入大楼）

OLT局端设备应选择机房环境好、光纤资源丰富、位置较为中心的局点，以便覆盖周边用户；分光器ODN选择在周边业务需求较多的某一机房或管道井中；光纤应尽量采用环引接入；在楼宇机房建设ONU、互联网设备和IAD，通过综合布线到各个语音和数据点。由于影响整楼所有用户，建议通过UPS提供电源，并具有电源集中监控系统。

FTTB与传统方案相比，优势在于可以有效节省主干光纤资源，延续和利用已有的综合布线资源，且由于IAD和ONU的端口从2-32线不等，可以进行堆叠，可以按照装机灵活配置容量，前期配置较少，可使投资发挥最大效益。

2.2 FTTF（光纤入楼层）

这种方式适合楼宇规模较大，用户需求多样，部分或全部完成楼宇综合布线的局点。

OLT局端设备应选择机房环境好、光纤资源丰富、位置较为中心的局点，以便覆盖周边用户；分光器ODN放置在本楼内，楼内可采用一级分光或二级分光覆盖每层，楼内垂直光缆建议使用8D或12D光缆；在每层竖井安装ONU和IAD，通过楼层综合布线到每个语音和数据点。

FTTF与FTTB相比，光纤更靠近用户，业务开展更加灵活。

2.3 FTTO（光纤入办公室）

这种方式适合楼宇规模较大，多家运营商同时进入，用户需求不确定的局点。

OLT局端设备选择机房的条件同上；分光器ODN放置在本楼内，楼内可采用1：16或者1：32分光器；在有用户需求时直接将皮线光缆接入用户办公室，在用户公司通过ONU解决语音和数据，对于语音数量要求大的公司，还可以下挂IAD。根据用户的需求不同，若有语音用户或PRA接入，可以用不带监控功能的UPS，这时如果电源故障一般均是电源插座松动等原因造成，电池后备时间在5分钟左右即可，但UPS要求有可闻告警；若为互联网用户，则可不上UPS。

三、结束语

用发展的眼光看接入网，光纤替代铜质缆线是必然趋势，任何技术的进步和应用都是循序渐进的。目前电信运营商均提出提出“光进铜退”的战略，但也不能一夜之间光纤就彻底替代铜质缆线，所有业务都通过光纤接入是不现实的。所以现阶段运营商均根据实际情况采用不同的FTTX，将光纤节点下移使之更靠近终端用户，先以FTTN+DSL（光纤到节点+各种DSL技术，包括ADSL+、VDSL2等）方案为主，逐步实现“光进铜退”，从而获得最优性价比的高带宽网络，同时在FTTX浪潮中抢占先机，为后续网络的持续发展和平滑演进到FTTH打下坚实的基础。

参 考 文 献

[1]张鹏 阎阔 编著，《FTTx PON技术与应用》，人民邮电出版社，2010年

[2]郎为民 郭东生 编著， 《EPON/GPON从原理到实践》，人民邮电出版社，2010年

[3]张中荃 编著，《接入网技术（第2版）》，人民邮电出版社，2009年

[4]全弘林，《新一代无源光网络技术-GPON》，通信世界，2003年4月