GPON技术在企业光网改造中的应用与研究

张丽霞

（山西潞安环保能源股份开发有限责任公司， 山西 长治 046204）

引言

随着企业市场的发展和互联网业务的不断增长，企业级用户更加注重信息化带动工业化发展，进而产生更大的经济效益。因此企业对互联网应用的需求也在不断提高，两化融合势在必行。集团各种信息化子系统的构建，迫使信息网络的带宽需求增大[1]。企业级用户只有不断完善，才能提升自己的网络构建水平。通过引进分析比较各种提升网络带宽速度的技术，在原有网络PON技术的基础上，研究应用当前较前沿的GPON技术是解决企业宽带网速的优化性方案。

GPON技术是PON接入技术的一种，是一种宽带无源光网络。该技术是将语音、视频和数据三种业务综合接入。潞安集团通信公司作为负责集团全网运行的信息建设单位，将GPON技术应用到集团公司的五座办公大楼，分别为集团办公楼、股份办公楼、3号办公楼、运销处、档案馆等，并全程负责项目的建设和实施。

1 EPON技术和GPON技术的区别

PON技术中成熟度和商用化程度最高的是EPON（以太网无源光网络）和GPON（吉比特无源光网络）两种技术方法。

EPON的标准是IEEE的802.3ah，采用的是以太网+PON技术，建立无源光网络架构体系，最终实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。该技术可以最大支持1∶32的分光。

GPON的标准是ITU-TG.984系列标准，采用125 ms固定帧结构，以保持8K定时延续[2]。把ATM和其他协议的数据进行混合封装成帧。GPON可以支持1∶64的分光、经过优化后最大可以支持1∶128的分光，但相对EPON来说，不够稳定是GPON的缺陷，同时GPON具有设备无源、带宽高、覆盖范围大、用户接口丰富等优点，为综合化改造的理想技术的主要原因。

2 GPON技术在光改中的优势

1）系统容量大、资源可共享，可解决接入网瓶颈问题。GPON在构架上支持IP/SONET/SDH/ATM/CWDM等传输格式的分组数据与TDM应用，同时满足TDM对实时性、抖动性的要求，有完整的服务保障机制和故障处理能力。更有接近2.5G的高带宽，下行2.488 Gbps，上行1.244 Gbps，速率可扩展至10Gbps。进而解决了企业光接入网现有的带宽使用瓶颈，为未来各种新业务（网络电视、语音、数据传输等）的开展奠定高质量的带宽传输基础。

2）传输效率高，接入网络结构灵活。采用全新的GFP适配协议使得传输速率达93%以上，同时系统可以支持环型、树型等多种网络拓扑结构。主干仅需单芯光纤，通过无源光纤分配网络（ODN）接入各种业务，分支采用1∶64、1∶32、1∶16等方式组网。

3）三网业务合一。GPON技术支持Triple-play业务，利用OLT前端设备、分光器、ONU终端设备等，构建有线电视业务、数据业务、电话语音业务为一体传输的整套实施方案，有效解决了双绞线网络、电话线网络、视音频线网络的分项接入过程中出现的带宽限制、信号损耗等问题，满足各个用户对信息网络高带宽业务的要求，是未来三网融合推荐使用的技术方案。

3 GPON技术组网方式

GPON技术的组网方式主要采用FTTH+LAN的方式组网，集团光网络改造是由局端设备OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）、无源分光器、用户端设备 ONU（Optical Network Unit，光网络单元）以及光分配网ODN（Optical Distribution Network，光分配网）组成（如图1所示）。OLT与ONU之间仅有光纤、光分路器等一系列光无源器件，因此整个系统的设备无需配备电源和设备维护人员，可有效节省企业网络建设和运营维护成本[3]。

图1 GPON组网图

OLT既是一个交换机或路由器，又是一个局端设备平台，它提供面向无源光纤网络的光纤接口（PON接口）。该设备的大小决定了可以接入用户的多少，在实际组建千兆无源光网络中OLT根据需要可配置多块OLC（Optical line Card），OLC与多个ONU通过POS连接。一个POS口的分光比可以选择为 1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128，并可以实现多级连接。在GPON系统，OLT到ONU之间的距离最大可达20 km。

根据ONU放置的位置不同，GPON的技术组网模式可分为FTTC（光纤到路边）、FTTB（光纤到大楼）、FTTO（光纤到办公室）和FTTH（光纤到家）等多种类型。本次光网改造涉及的五座办公楼均采用FTTH模式，所以这里着重介绍FTTH组网方式。

FTTH组网方式是在机房和终端设置无源分光器，并将ONU移至企业用户的办公室或家中，建立全透明的无源光纤网络，它们不受任何传输介质、模式、带宽、波长和技术的约束，是光纤接入网络发展的最好选择[4]。

4 GPON技术的应用

4.1 机房设备的建设

机房采用的主设备为OLT中兴ZXA10C300，其主控板到每个槽位支持200G带宽处理能力，可支持16口10GGPON、8口TWDMPON无收敛线速转发能力，支持虚拟接入功能，按照1∶32分光比进行业务板卡的配置，同时利用综合网管系统实现宽带用户的设置和管理。主要负责与广域网或骨干城域网的高速连接，并把高速连接的数据信息通过ODN传给远程接入设备ONU。

终端设备采用ONU中兴ZXA10 F603，支持语音、数据、视频三种接口，同时提供给用户1个10/100/1000M网口，为用户提供三网合一的接口。

4.2 线路的建设

本次采用GPON技术进行光纤网络改造，涉及集团公司主要的办公楼宇，从通信公司机房到各楼宇主干之间采用敷设新的24芯配线光缆，至各楼宇的交接箱，从交接箱用6芯光缆穿至每层2路分光器，同时采用2芯蝶形光缆通过16分光器进行分光入户，实现光纤到桌面FTTH模式架构。如图2所示。

图2 线路布置图

5 结语

本次研究的GPON技术作为一种点到多点宽带接入技术，同时应用到集团五座办公楼宇的光网改造中，取得了较好的效果，使得集团公司网络速率大幅提高，提升了网络办公效率。目前，GPON己经得到广大用户以及企业的高度评价，后续将推广应用到集团各小区楼宇之间的光改中，为集团用户提供优质高效的网络带宽服务。