PON网络在光纤通信中的应用与实践探讨

尹买生

摘 要 随着光纤通信技术的快速普及和发展，利用光缆构建一个带宽较高的传输网、交换网成为政企单位的重要趋势。PON是一种无源光网络，可以为用户提供通信资源、设备资源管理服务，具有重要的作用和意义。

关键词 PON网络；EPON网络；GPON网络；光纤通信

中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）12-0109-01

PON（无源光网络，Passive Optical Network）是指部署于OLT和ONU之间的一个ODN设备，其不需要采用任何的电子设备作为动力源[1]。目前，随着光纤网络在通信运营商和广电网络的大力部署和使用下，PON网络已经得到了广泛普及，形成了多种组网模式，不仅包括传统的星型网络、总线型网络，同时还包括树型网络、层次网络等，为用户分配了一个强大的数据传输通道，实现网络软硬件资源运行实时监控、维护和管理，具有重要的作用和意义[2]。

1 “互联网+”光纤通信需求分析

随着“互联网+”时代的到来，光纤通信已经在电子商务、电子政务、金融证券、智能旅游、在线学习、生产监控、交通运输等多领域得到广泛普及和使用，取得了显著的应用成效[3]。目前，运营商、政企单位、居民生活等对光纤通信需求非常强烈，比如高清晰电视、大型互联网游戏、企业会议视频系统等，具体的光纤通信需求包括以下几个方面。

1）硬件服务器部署通信需求。目前，中国移动、联通和电信等运营商已经构建了强大的骨干网，政企单位也构建了现代化的机房，并且铺设了高速率的光缆线路，购买了防火墙服务器、计费认证服务器、Web服务器、DNS域名服务器、FTP服务器、数据库服务器等，这些服务器之间需要使用先进的光纤网络进行连接，保证软硬件资源的可扩展性。

2）网络高速率业务需求。许多政企单位、小区居民构建的网络传输的业务非常多，这些业务包括视频数据、图像数据、文本数据、游戏数据等，这些业务需要较高的带宽资源，因此，为了更好地管理互联网，亟需构建一个拓扑结构完善的光纤通信网，确保用户数据传输需求。

2 PON网络在光纤通信中的应用与实践

PON网络经过多年的使用和发展，目前已经产生了多种形式，比如EPON网络、GPON网络、BPON网络、WPON网络等，笔者通过对文献资源进行调研，主流PON网络为EPON和GPON两种，这两种PON网络描述如下。

2.1 EPON网络应用设计

EPON是一种基于以太网的无源光网络，组网模式多为点对多点，可以利用以太网实现信息传输、视频语音传输等功能。目前，经过多年的应用，EPON网络已经实现了光纤到户、光纤到楼、光纤到家、光纤到办公室、光纤到路边等接入模式，主要包括OLT、ODN和ONU3种设备，OLT可以完成光纤通信设备注册认证和运行管理；ONU可以完成用户端设备的接入和路由通信；ODN可以完成光缆线路分配、配线分配、分光器/合路器分配等，實现了数据通信管理、路由交换管理。EPON网络组网结构非常简单，运营管理成本也非常低，易于网络设备扩展，EPON网络是一个纯介质的无源网络，其可以有效避免雷电、电磁干扰，非常适合在高山、桥梁、河流等恶劣环境，占用的局端资源也非常少。另外，EPON网络可以为用户提供非常高的带宽资源，EPON网络可以为用户提供一个上下对称、速度较高的传输网络，带宽最高可以达到10Gb/s。EPON网络组建结构如图1所示。

2.2 GPON网络应用设计

GPON是一个吉比特无源光网络，其采用了最新的ITU-TG.984.x标准，具有高带宽、高效率、广覆盖优势。GPON作为当前最先进的高性能网络，已经在运营商骨干网、广域网和核心网得到广泛普及。GPON网络可以支持多种数据传输格式，比如IP/SONET/SDH/ATM/CWDM，能够满足数据分组传输实时性高、抖动性低的特点，具有一个完整的服务保障机制和故障处理能力。GPON网络多应用于产业集聚区、商业区等面积较大、用户分布广泛场景，ONU设备采用了多级分光模式，这样就可以利用树型网络进行管理，便于用户资源的管理和维护。OLT置放于中心机房，分光器可以接入到光交箱，并且能够将光交箱放置于专业机房中，充分利用当前的光缆资源，实现双路由保护。GPON网络组建采用的新技术非常多，比如动态带宽分配、控制协议、多点仿真等，动态带宽分配可以根据OLT用户业务登记协议，结合ONU传输队列中的数据量，动态的为每一个ONU分配上行资源，并且分配过程能够在微秒级的时间段内完成，动态带宽资源分配可以充分的利用时间差异性。多点仿真及控制协议（MPCP）可以确保GPON网络支持点对多点结构，多点仿真和控制协议可以对ONU进行有效的测距和注册，并且能够使ONU自动化的加入到EPON网络中，通过MPCP完成多个ONU接入OLT，并且实现多个ONU设备复用，促进GPON网络系统承载数据业务，充分利用GPON网络的资源。

3 结论

与传统的ADSL、同轴电缆相比，PON网络具有多个应用优势，比如带宽高、分配灵活、传输速度快，同时也更加容易组网，非常适用于当前的“互联网+”时代的应用需求。EPON和GPON是两种具体的应用实例，EPON适合住宅小区、小规模企业等；GPON网络适合于大中型企业、商业广场和写字楼，更好地实现光纤通信，帮助人们满足数据业务、语音业务、视频业务需求。

参考文献

[1]王明明.PON网络技术在光纤通信中的应用分析[J].通讯世界，2016，21（19）：94-95.

[2]王雪丽，辛政华.PON技术在光纤网络中的应用与研究[J].枣庄学院学报，2017，34（2）：33-36.

[3]张晓文，侯伟.探讨高速公路通信网络应用PON及PTN技术的作用[J].数字通信世界，2016，2（1）：114-116.

[4]李志新.小区光纤改造工程中PON技术的应用实例探讨[J].中国新通信，2016，18（14）：106.