摘要:本文主要介紹GPON的技術(shù)和應(yīng)用，對(duì)GPON工程建設(shè)中關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:GPON 應(yīng)用場(chǎng)景 工程建設(shè)

1 背景與原理

在寬帶普及時(shí)代，寬帶業(yè)務(wù)將層出不窮，對(duì)于帶寬的要求不斷提高。如何盡早突破接入“瓶頸”，充分利用光纖這種迄今為止最好的傳輸媒介，是各大運(yùn)營(yíng)商越來越迫切的需求。PON(無源光網(wǎng)絡(luò))作為接入網(wǎng)絡(luò)最引人關(guān)注的技術(shù)在這幾年已經(jīng)深入人心，在一些地區(qū)已經(jīng)有了相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用，其寬帶化、綜合化的接入特征成為各大運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的重要手段之一，得到了普遍重視。

同所有PON系統(tǒng)一樣，GPON(千兆無源光網(wǎng)絡(luò))由ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)、OLT(光線路終端)和ODN(無源光分配網(wǎng))組成。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示。作為PON系統(tǒng)的核心功能設(shè)備，OLT具有集中帶寬分配、控制各ONU、實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行維護(hù)管理PON系統(tǒng)的功能。ONU為接入網(wǎng)提供用戶側(cè)的接口，提供話音、數(shù)據(jù)、視頻等多業(yè)務(wù)流與ODN的接人，受OLT集中控制。

GPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸(強(qiáng)制)。

為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù):下行技術(shù)流采用廣播技術(shù)，上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。

與其它PON系統(tǒng)相比，GPON系統(tǒng)主要具備以下特點(diǎn):①更遠(yuǎn)的傳輸距離:采用光纖傳輸，接入層的覆蓋半徑20KM;②更高的帶寬:每用戶下行2.5G/上行1.25G(物理層);③分光特性:系統(tǒng)支持的分支比為1:16、32或64，最大達(dá)到1:128。

2 GPON組網(wǎng)模式及應(yīng)用場(chǎng)景

根據(jù)業(yè)務(wù)和用戶預(yù)測(cè)，針對(duì)不同的客戶群，GPON可采取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式:

2.1 FTTH方式 FTTH方式提供光纖到戶的解決方案。對(duì)于大客戶、商業(yè)客戶和高端個(gè)人用戶，如高檔公寓、別墅區(qū)和高檔寫字樓，可適當(dāng)推廣FTTH應(yīng)用。

2.2 FTTB方式 FTTB方式提供光纖到樓的解決方案，主要采用FTTB+LAN的方式，通過樓宇內(nèi)綜合布線實(shí)現(xiàn)五類線入戶。主要針對(duì)商業(yè)用戶與高層、小高層等密度較高住宅用戶。

2.3 FTTC方式 FTTC方式提供光纖到路邊的解決方案，主要采用FTTC+DSL的方式，通過銅纜接入用戶。主要針對(duì)用戶分散，單點(diǎn)用戶數(shù)量較少地區(qū)用戶。既有已敷設(shè)銅纜區(qū)域光進(jìn)銅退改造也主要使用此方式。

3 GPON工程建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 OLT布放 OLT的部署位置對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與層次、設(shè)備管理與維護(hù)、設(shè)備端口利用率、用戶實(shí)裝率、投資等影響較大，需要綜合考慮，同時(shí)結(jié)合OLT設(shè)備的覆蓋能力，明確OLT的設(shè)置方式及位置。

OLT位置的選擇，主要取決于局方的建設(shè)成本和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所處階段。項(xiàng)目建設(shè)初期將OLT放置在中心局，因?yàn)橛脩糨^少，且可以體現(xiàn)PON的遠(yuǎn)距離覆蓋性。若項(xiàng)目建設(shè)后期用戶數(shù)較多，考慮到建設(shè)成本的因素，可以講OLT放置在遠(yuǎn)端機(jī)房。可利用既有城域網(wǎng)ODF機(jī)架或室外機(jī)柜，來確定OLT的放置位置。

3.2 分光器布放 分光器可選擇布放在中心局、小區(qū)機(jī)房、樓內(nèi)和室外機(jī)柜。

①布放在中心局便于管理和維護(hù)，但光纖的用量比較大，網(wǎng)絡(luò)彈性不足，實(shí)施費(fèi)用較高;②布放在小區(qū)機(jī)房與室外機(jī)柜可集中分光，便于安裝，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，用戶密度較高時(shí)總建設(shè)費(fèi)用較低。③在密度較高的建筑中可采用樓內(nèi)布放，可節(jié)省光纖，但PON端口利用率不高。

一般情況下ODN采用一次分光集中放置，當(dāng)MDU分布較為分散或駐地網(wǎng)光纜纖芯數(shù)量不足時(shí)，可以采用二級(jí)分光方式。

光分路比應(yīng)綜合考慮GPON系統(tǒng)的傳輸距離、MDU帶的用戶數(shù)、PON系統(tǒng)內(nèi)帶寬分配來進(jìn)行選擇，一般情況下:

在采用FTTH(PON)模式時(shí)，光分路比宜按1:64設(shè)計(jì);

在采用FTTB(PON)+LAN模式時(shí)，光分路比宜按1:32設(shè)計(jì)，最終用戶數(shù)不超過512;

3.3 光纖衰減與光功率預(yù)算 ODN光通道損耗所允許的衰減定義為S/R和R/S參考點(diǎn)之間的光損耗，OLT的傳輸距離應(yīng)通過ODN光通道損耗核算以及OLT、ONU設(shè)備的功率預(yù)算，采用最壞值法核算。

ODN光通道損耗=光分路器插入損耗+光活動(dòng)連接器插入損耗值×數(shù)量+光纖衰耗系數(shù)×傳輸距離+光纜線路富余度

相關(guān)參數(shù)取定:

光分路器插入損耗:3.5×N(光分路器分光比=2N)

光活動(dòng)連接器插入損耗值:0.5dB/個(gè)

光纖衰耗系數(shù)(含熔接損耗):0.4dB/km

光纜線路富余度:采用1:64分光比時(shí)，取1.5dB，采用1:32分光比時(shí)，取2dB。

對(duì)于GPON系統(tǒng)，在項(xiàng)目中需根據(jù)設(shè)備所支持的最大光通道衰減對(duì)無源光分配網(wǎng)絡(luò)中最遠(yuǎn)用戶終端的光通道衰減進(jìn)行核算。

3.4 ODN光纜容量配置 光分路器與OLT之間的光纜一般為用戶主干光纜或用戶配光纜，光纜芯數(shù)將視需安裝的光分路器數(shù)量，并考慮未來升速的需要及適當(dāng)考慮向FTTH演進(jìn)的光纜纖芯需求，可采用1:2或1:4(光分路器數(shù)量;光纜纖芯數(shù))配置。

光分路器與ONU之間的光纜一般為駐地網(wǎng)光纜，光纜芯數(shù)將根據(jù)不同的接入模式分類配置:

在采用FTTH模式時(shí)，駐地網(wǎng)光纜一般以光纜接頭盒作為光纜容量的遞減方式或采用光纜分支接頭箱的方式進(jìn)行光纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)。據(jù)此，光分路器至光纜接頭盒或光纜分支接頭箱間將使用大芯數(shù)光纜，大芯數(shù)光纜的纖芯數(shù)以每臺(tái)ONU配1芯;光纜接頭盒或光纜分支接頭箱至用戶宅內(nèi)ONU間的光纜在采用普通室外型光纜時(shí)按每臺(tái)ONU配1芯。

在采用FTTB模式時(shí)，光分路器至MDU間的光纜纖芯數(shù)建議按每臺(tái)MDU配2芯(用1芯、備1芯)。

入戶光纜宜采用小彎曲半徑光纖制成的室內(nèi)型光纜，建議采用ITU—TG.657A建議的光纖，其余光纜采用符合ITU-TG.652D建議的光纖制成的普通室外型光纜。

4 結(jié)束語

GPON系統(tǒng)具備承載綜合業(yè)務(wù)、支持多種協(xié)議的能力，促進(jìn)了光纖向客戶延伸，為綜合業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)做好充分準(zhǔn)備。隨著GPON設(shè)備的逐步成熟、現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，電信運(yùn)營(yíng)商的生產(chǎn)成本、建設(shè)成本和營(yíng)運(yùn)成本明顯下降，用戶將體驗(yàn)更好的電信服務(wù)體驗(yàn)，將促進(jìn)相關(guān)制造業(yè)務(wù)、網(wǎng)上業(yè)務(wù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，促使其向廣度和深度發(fā)展，給產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)帶來無限的商機(jī)，產(chǎn)生很好的社會(huì)效益。