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浅谈GPON在通信接入网建设中的应用
摘要：近年来，随着运营商对通信接入业务进行了不断的调整和优化，多样化、个性化和宽带化的业务模式更好地满足了用户日益增多的使用需求。GPON技术作为一项重要的科学技术推动了该产业的发展，为通信接入网的信息传输提供了技术上的保障，保证了网络数据安全稳定的传输与流通。本文就GPON在通信接入网建设中的应用问题对GPON系统含义、组成以及特点进行了概述，对GPON在FTTn中的应用模式进行了分析，并就GPON的组网方案进行了探讨。关键字：GPON；通信接入网；建设应用
作为一项逐渐成熟的通信技术，GPON技术在未来通信行业的发展中将会扮演着越来越重要的角色。通信接入网建设期间，有效引用GPON技术将成为一种趋势，也是必不可少的工作内容。本文就GPON在通信接入网建设中的应用问题主要介绍了以下几个方面的内容。
一、GPON系统含义、组成及特点概述
（一）含义：GPON即Gigabit-Capable PON的缩写，它是在PON（无源光网络）的基础上发展起来的一种技术。GPON基于国际ITU-TG.984.x标准，是当下最新的宽带无源光综合接入技术。它拥有着高效率、高带宽、用户接口丰富以及能大覆盖范围等较多的有点，能够全面地为用户提供安全、可靠、优质的数据、语音和视频三网的融合业务接入，给用户带来更丰富的业务体验。
（二）系统组成：GPON系统在组成上主要由光线路终端（以下简称OLT）、光网络单元（以下简称ONU）以及光分配网络（以下简称ODN）三个模块，光分配网络又由光纤线路和光分路器两部分组成。OLT的作用是为接入网提供城域网与网络侧之间的接口，通过GE/FE接口上联其他的业务网络，它一般放置在接入中心的节点处。ONU的作用是提供用户侧的接口，有效保证数据、语音和视频等业务流的接入，经ODN由GE光口上联至OLT，ONU一般安置在居民小区或者楼内机房。
（三）技术特点：（1）传输效率较高、带宽较高，能够满足运营商对未来宽带业务的接入需求。（2）采用单纤接入的方式，满足用户需求的前提下，有
效减少了在接入层馈线段的光纤资源。（3）支持的接入距离更长。针对FTTB开发的GPON系统，OLT到ONU在接入距离上可以达到60千米以上。（4）作为一种电信级的技术标准，对不同业务类型都能提供相对应的QoS保证，GPON规定了在接入网层面上完整的OAM功能和保护机制，光纤的自动倒换时间在50毫秒之内。（5）布置于室外的光分配网中，没有任何有源设备，且无源分光器和光纤的物理介质特性十分稳定，网络具有较高可靠性。（6）在接入网层面上拥有统一的接入平台，节约了运营商在故障处理和网络维护上的成本。
二、GPON在FTTn中的应用模式分析
结合应用实际，关于GPON在FTTn中的应用模式，笔者在此主要介绍两大方向：
（一）光纤到楼宇（以下简称FTTB）应用模式。它是宽带光接入网典型的应用形式之一，用光纤代替了传统的铜线电缆，ONU设置在传统的分线盒即分配点，简称DP。ONU下选用无线或金属线等介质接入到用户端，一个ONU可以支持的用户数量为10～100户。在FTTB通信网络中，因ONU布设到DP，使得ONU的数量较多，单个ONU能接入的用户数并不多，所以在运用光纤传输技术时，要选用能够节省光纤资源并可以支持较多ONU数量的传输技术。FTTB具体的应用模式可以分为FTTB+xDSL和FTTB+LAN两种。（1）FTTB+xDSL：这种模式具体的实现方式是将光纤端接点布置于楼道和楼层内，在DSLAM设备网络侧应用GPON上联口，在用户侧可以提供xDSL接口由双绞线进行入户。这种应用模式采用了较成熟的VDSL、ADSL2+等相关技术，充分利用现有的双绞线资源与线路投资。（2）FTTB+LAN：这种应用模式的具体实现方式也是将光纤端接点布置于楼道和楼层内，由ONU提供多个以太网接口并终结光信号。由于以太网五类线（以太网、ISDN、POTS、VDSL /VDSL2、ADSL / ADSL2+）在距离上的局限性，这种应用模式在实现上需要注意的是，ONU到最终用户的走线距离不能超过100米。
（二）光纤到家庭用户（以下简称FTTH）应用模式。光纤到家庭用户的应用模式是一种采用光纤传输媒质来连接家庭住宅及通信局端的接入形式，光纤的引入可以由家庭住宅单独享用。从物理网络构成的角度上讲，FTTH在ONU与OLT之间采用了全程光纤的接入方式，ONU光节点布置在用户的家庭中，可以将UNI接口直接连接到居民的家庭网络中。在ONU点供电问题上，FTTB网络结构可以采用UPS供电或者通过家庭220V直接供电。语音业务有效采用VoIP技术是未来网路发展到
方向，在实现方式上可以通过外置IAD或ONU本身内置功能来实现。（1）ONU与OLT侧都可以提供高速接入的数据接口，对于数据业务的接入，需要采用合适的QoS策略，依据业务的不同提供相应的QoS保证，为不同业务的需要提供较好的业务质量与带宽保证。（2）FTTH应用模式较适用于社区信息化场合。随着社区信息化建设的不断加快，其覆盖范围逐渐增大，当下大多数社区还是采用的ADSL接入技术，随着高清电视和IPTV等高带宽业务的引入，传统社区的接入网络将逐步被改造或重建。GPON光接入平台结合用户实际需求，立足于高带宽接入，根据普通小区、别墅小区和高档小区等消费承受能力的划分，可以提供分层次的FTTH支持。
三、GPON的组网方案探讨
（一）树形组网方式。采用树形拓扑的基本结构，可以实现点到多点配置，这种组网方式通过一系列级联的分配点不仅可以实现对信号的分路处理，传递给多个使用用户，还可以与上行信号进行结合以送给OLT。分配点的分路器一般选用1∶N型的，对于较重要的客户接入，可以选用2∶N分光来确保主干光纤的保护。
（二）星形组网方式。ONU与OLT之间按点到点进行配置时，每一个ONU可以直接通过一专用的光链路和OLT相连接，若中间没有光分路器，就形成了星形组网结构。这种配置没有因光分路引入的损耗，其传输距离要比点到多点配置大很多。但它对光纤的浪费较严重，较难体现出GPON在技术上的优势，应用相对较少。
（三）总线组网方式。总线组网方式也属于点到多点配置的结构，它的拓扑实际上是分配点和OLT的拓扑，分配点到ONU还是选用的星形结构。该结构采用了一系列串联的分配点，可以从总线上直接向ONU分配OLT发送的信号，还可以将ONU发送的信号插入总线然后送回到OLT。这种组网方式在监控系统中应用较多。结束语：GPON技术在通信接入网建设中的运用是一项革命性的创新，GPON不仅很好地满足了用户多样化的需求，还大大提高了网络运行的速率，为网络数据通信的安全性和稳定性提供了技术保障。GPON技术在通信接入网层面上的应用有效节约了运营商处理故障及网络维护成本，在现阶段能够解决绝大部分的FTTn业务需求。随着设备成本的降低，相信GPON技术在接入网中的应用会越来越广泛。参考文献：
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