尹買生

摘 要 隨著光纖通信技術(shù)的快速普及和發(fā)展，利用光纜構(gòu)建一個帶寬較高的傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)成為政企單位的重要趨勢。PON是一種無源光網(wǎng)絡(luò)，可以為用戶提供通信資源、設(shè)備資源管理服務(wù)，具有重要的作用和意義。

關(guān)鍵詞 PON網(wǎng)絡(luò)；EPON網(wǎng)絡(luò)；GPON網(wǎng)絡(luò)；光纖通信

中圖分類號 TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）12-0109-01

PON（無源光網(wǎng)絡(luò)，Passive Optical Network）是指部署于OLT和ONU之間的一個ODN設(shè)備，其不需要采用任何的電子設(shè)備作為動力源[1]。目前，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)在通信運(yùn)營商和廣電網(wǎng)絡(luò)的大力部署和使用下，PON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)得到了廣泛普及，形成了多種組網(wǎng)模式，不僅包括傳統(tǒng)的星型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)，同時還包括樹型網(wǎng)絡(luò)、層次網(wǎng)絡(luò)等，為用戶分配了一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)軟硬件資源運(yùn)行實時監(jiān)控、維護(hù)和管理，具有重要的作用和意義[2]。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”光纖通信需求分析

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，光纖通信已經(jīng)在電子商務(wù)、電子政務(wù)、金融證券、智能旅游、在線學(xué)習(xí)、生產(chǎn)監(jiān)控、交通運(yùn)輸?shù)榷囝I(lǐng)域得到廣泛普及和使用，取得了顯著的應(yīng)用成效[3]。目前，運(yùn)營商、政企單位、居民生活等對光纖通信需求非常強(qiáng)烈，比如高清晰電視、大型互聯(lián)網(wǎng)游戲、企業(yè)會議視頻系統(tǒng)等，具體的光纖通信需求包括以下幾個方面。

1）硬件服務(wù)器部署通信需求。目前，中國移動、聯(lián)通和電信等運(yùn)營商已經(jīng)構(gòu)建了強(qiáng)大的骨干網(wǎng)，政企單位也構(gòu)建了現(xiàn)代化的機(jī)房，并且鋪設(shè)了高速率的光纜線路，購買了防火墻服務(wù)器、計費(fèi)認(rèn)證服務(wù)器、Web服務(wù)器、DNS域名服務(wù)器、FTP服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，這些服務(wù)器之間需要使用先進(jìn)的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，保證軟硬件資源的可擴(kuò)展性。

2）網(wǎng)絡(luò)高速率業(yè)務(wù)需求。許多政企單位、小區(qū)居民構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)非常多，這些業(yè)務(wù)包括視頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、游戲數(shù)據(jù)等，這些業(yè)務(wù)需要較高的帶寬資源，因此，為了更好地管理互聯(lián)網(wǎng)，亟需構(gòu)建一個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完善的光纖通信網(wǎng)，確保用戶數(shù)據(jù)傳輸需求。

2 PON網(wǎng)絡(luò)在光纖通信中的應(yīng)用與實踐

PON網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年的使用和發(fā)展，目前已經(jīng)產(chǎn)生了多種形式，比如EPON網(wǎng)絡(luò)、GPON網(wǎng)絡(luò)、BPON網(wǎng)絡(luò)、WPON網(wǎng)絡(luò)等，筆者通過對文獻(xiàn)資源進(jìn)行調(diào)研，主流PON網(wǎng)絡(luò)為EPON和GPON兩種，這兩種PON網(wǎng)絡(luò)描述如下。

2.1 EPON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計

EPON是一種基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)模式多為點(diǎn)對多點(diǎn)，可以利用以太網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸、視頻語音傳輸?shù)裙δ?。目前，?jīng)過多年的應(yīng)用，EPON網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實現(xiàn)了光纖到戶、光纖到樓、光纖到家、光纖到辦公室、光纖到路邊等接入模式，主要包括OLT、ODN和ONU3種設(shè)備，OLT可以完成光纖通信設(shè)備注冊認(rèn)證和運(yùn)行管理；ONU可以完成用戶端設(shè)備的接入和路由通信；ODN可以完成光纜線路分配、配線分配、分光器/合路器分配等，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信管理、路由交換管理。EPON網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常簡單，運(yùn)營管理成本也非常低，易于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備擴(kuò)展，EPON網(wǎng)絡(luò)是一個純介質(zhì)的無源網(wǎng)絡(luò)，其可以有效避免雷電、電磁干擾，非常適合在高山、橋梁、河流等惡劣環(huán)境，占用的局端資源也非常少。另外，EPON網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供非常高的帶寬資源，EPON網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供一個上下對稱、速度較高的傳輸網(wǎng)絡(luò)，帶寬最高可以達(dá)到10Gb/s。EPON網(wǎng)絡(luò)組建結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 GPON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計

GPON是一個吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)，其采用了最新的ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬、高效率、廣覆蓋優(yōu)勢。GPON作為當(dāng)前最先進(jìn)的高性能網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)在運(yùn)營商骨干網(wǎng)、廣域網(wǎng)和核心網(wǎng)得到廣泛普及。GPON網(wǎng)絡(luò)可以支持多種數(shù)據(jù)傳輸格式，比如IP/SONET/SDH/ATM/CWDM，能夠滿足數(shù)據(jù)分組傳輸實時性高、抖動性低的特點(diǎn)，具有一個完整的服務(wù)保障機(jī)制和故障處理能力。GPON網(wǎng)絡(luò)多應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、商業(yè)區(qū)等面積較大、用戶分布廣泛場景，ONU設(shè)備采用了多級分光模式，這樣就可以利用樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，便于用戶資源的管理和維護(hù)。OLT置放于中心機(jī)房，分光器可以接入到光交箱，并且能夠?qū)⒐饨幌浞胖糜趯I(yè)機(jī)房中，充分利用當(dāng)前的光纜資源，實現(xiàn)雙路由保護(hù)。GPON網(wǎng)絡(luò)組建采用的新技術(shù)非常多，比如動態(tài)帶寬分配、控制協(xié)議、多點(diǎn)仿真等，動態(tài)帶寬分配可以根據(jù)OLT用戶業(yè)務(wù)登記協(xié)議，結(jié)合ONU傳輸隊列中的數(shù)據(jù)量，動態(tài)的為每一個ONU分配上行資源，并且分配過程能夠在微秒級的時間段內(nèi)完成，動態(tài)帶寬資源分配可以充分的利用時間差異性。多點(diǎn)仿真及控制協(xié)議（MPCP）可以確保GPON網(wǎng)絡(luò)支持點(diǎn)對多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，多點(diǎn)仿真和控制協(xié)議可以對ONU進(jìn)行有效的測距和注冊，并且能夠使ONU自動化的加入到EPON網(wǎng)絡(luò)中，通過MPCP完成多個ONU接入OLT，并且實現(xiàn)多個ONU設(shè)備復(fù)用，促進(jìn)GPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，充分利用GPON網(wǎng)絡(luò)的資源。

3 結(jié)論

與傳統(tǒng)的ADSL、同軸電纜相比，PON網(wǎng)絡(luò)具有多個應(yīng)用優(yōu)勢，比如帶寬高、分配靈活、傳輸速度快，同時也更加容易組網(wǎng)，非常適用于當(dāng)前的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的應(yīng)用需求。EPON和GPON是兩種具體的應(yīng)用實例，EPON適合住宅小區(qū)、小規(guī)模企業(yè)等；GPON網(wǎng)絡(luò)適合于大中型企業(yè)、商業(yè)廣場和寫字樓，更好地實現(xiàn)光纖通信，幫助人們滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王明明.PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在光纖通信中的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2016，21（19）：94-95.

[2]王雪麗，辛政華.PON技術(shù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與研究[J].棗莊學(xué)院學(xué)報，2017，34（2）：33-36.

[3]張曉文，侯偉.探討高速公路通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用PON及PTN技術(shù)的作用[J].數(shù)字通信世界，2016，2（1）：114-116.

[4]李志新.小區(qū)光纖改造工程中PON技術(shù)的應(yīng)用實例探討[J].中國新通信，2016，18（14）：106.