新時(shí)期背景下GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用與未來展望

劉杜斌

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

新時(shí)期背景下GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用與未來展望

劉杜斌

（廣東長高通信服務(wù)有限公司）

通信技術(shù)在支撐現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展具有不可或缺的作用，其對于新興產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)效應(yīng)正日益獲得社會(huì)的重視與肯定。因此，對于GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用的研究就具有重要的研究意義。本文將闡述GPON接入網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，分析其在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用模式，進(jìn)而展望GPON接入網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展。

GPON接入網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用模式；通信接入網(wǎng)

當(dāng)前，引入與應(yīng)用GPON接入網(wǎng)技術(shù)，是通信接入網(wǎng)建設(shè)未來重要發(fā)展方向之一，深入分析與研究，提供豐富、優(yōu)秀的研究成果為GPON接入網(wǎng)技術(shù)提供理論上的支撐，成為研究人員的重要任務(wù)。

1 GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)概述

1.1 GPON系統(tǒng)的基本組成

GPON（Gigabit-capable PON）接入網(wǎng)技術(shù)其本身依托于無源光網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在ITU-TG.984.x標(biāo)準(zhǔn)，是目前新一代無源光寬帶綜合接入技術(shù)。通過多種實(shí)踐表明，其本身能夠?yàn)橛脩籼峁┫喈?dāng)安全、有效、可靠的數(shù)據(jù)保證，同時(shí)高質(zhì)量的音頻在傳輸中與業(yè)務(wù)接入相融合，從而為用戶提供了更加立體化的體驗(yàn)，以此形成高效率、接口豐富的優(yōu)勢[1]。另外，用戶所關(guān)注的速度與覆蓋面GPON接入網(wǎng)技術(shù)在此方面的表現(xiàn)同樣毫不遜色。與PON系統(tǒng)相比較而言，GPON主要通過OLT（即光線路終端）、ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）以及ODN（光分配網(wǎng)絡(luò)）所構(gòu)成。上述三者在GPON接入網(wǎng)技術(shù)中所起到技術(shù)與PON系統(tǒng)大致相同，其中ODN的主要功能突出點(diǎn)在于可以將無源光纖接入線路的數(shù)據(jù)信號加以傳輸，因而具有組網(wǎng)豐富、靈活，投入相對較小，后期維護(hù)更加簡單的優(yōu)勢。

1.2 GPON接入網(wǎng)技術(shù)的基本特點(diǎn)

1.2.1 傳輸效率高

相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，GPON接入網(wǎng)的下行速率可高達(dá)2.4Gbit/s，上行為1.2Gbit/s，如此高速的傳輸效率，對于通信運(yùn)營商而言，完全可以滿足未來寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展所帶來的接入速度需要。同時(shí)，在采用GEM的封裝方法時(shí)，經(jīng)相關(guān)的措施相保證，完全可以使綜合傳輸效率提高至92%以上[2]。

1.2.2 傳輸距離遠(yuǎn)

在60km以上的接入距離而言，通過FTTB對于GPON系統(tǒng)的開發(fā)基礎(chǔ)之上，其本身能夠承受更遠(yuǎn)的距離，并實(shí)現(xiàn)資源利用率的降低，可以節(jié)約通信運(yùn)用上在接入層饋線段的光纖資源，線路上無有源器件，從而避免了維護(hù)與電量的消耗，從而降低運(yùn)營商投入成本，更加側(cè)重于用戶在其他方面的需求。

1.2.3 QoS能夠充分保證業(yè)務(wù)本身的傳輸質(zhì)量

GPON接入網(wǎng)技術(shù)將采用CFP封裝協(xié)議方式，可以有效為TDM業(yè)務(wù)分配固定傳送幀字節(jié)。另外，GPON系統(tǒng)能夠提供豐富的接口類型，可以有效提供10/100/1000M（光口以及電口）上聯(lián)接口，同時(shí)可以有效承載數(shù)據(jù)、軟交換語音、TDM以及IPTV等業(yè)務(wù)，相對于EPON來說具有更加完善[3]。

2 GPON接入網(wǎng)技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用分析

2.1 通信接入網(wǎng)中的安全性

GPON接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于通信機(jī)入網(wǎng)中，由于應(yīng)用環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用過程中，為避免各種問題的發(fā)生，需要對應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行有效模擬與預(yù)測。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，用戶有普通居民、企業(yè)等，也由于政府機(jī)關(guān)、地區(qū)組織所在地等，其承載的業(yè)務(wù)復(fù)雜多樣，有普通基本的上網(wǎng)業(yè)務(wù)，也有以太網(wǎng)專線、TDM專線等等。由于用戶的來源不同，其本身對安全性的要求是不一致的，但是隨著近年來社會(huì)對信息安全的重視程度逐漸上升，用戶對于自身所用到的接入網(wǎng)的安全性提出了更高的要求[4]。例如，政府、企業(yè)更加關(guān)心PON網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，尤其擔(dān)心其中斷所帶來的通信終止所引發(fā)的損失。而GPON接入網(wǎng)技術(shù)本身所具有的高安全i向那個(gè)，在解決用戶對安全性擔(dān)憂上進(jìn)行了有效保障。GPON接入網(wǎng)技術(shù)甚至可以和針對不同用戶與業(yè)務(wù)，采取不同程度的安全保障層次，在建設(shè)GPON接入網(wǎng)時(shí)采取了必要的光鏈路保護(hù)機(jī)制，進(jìn)而使得在工作光路失效時(shí)，可以自動(dòng)或者是手動(dòng)切換到備用光路上。運(yùn)營商可以考慮投資成本、網(wǎng)絡(luò)安全等因素，采用TypeA/B/C三種保護(hù)方式。為有效利用既有光纜資源，將光纜線路使用為上行線路或者是備用線路，也可以對OLT設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，而所有的OLT設(shè)備都采用雙上行方式，以此對QLT上行線路進(jìn)行2個(gè)方向的鏈接。因此，當(dāng)其中任意一路上行鏈路發(fā)生故障時(shí)，OLT都將會(huì)自動(dòng)切換到備用的線路中，以此有效避免故障的發(fā)生。

2.2 GPON接入網(wǎng)的組網(wǎng)方式

依據(jù)ADSL寬帶網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征分析，可以將GPON接入網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的具體自成形式與實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境相結(jié)合。下面簡單介紹三種組網(wǎng)應(yīng)用方式：

2.2.1 星形方式

在實(shí)際應(yīng)用匯總，當(dāng)OLT與ONU之間采用點(diǎn)到點(diǎn)配置，并且每一個(gè)ONU直接景觀同一個(gè)專用的光鏈路同OLT相連接，并且中間沒有ODN時(shí)就構(gòu)成成星形結(jié)構(gòu)。但是，此種方式在實(shí)際應(yīng)用中由于光纖使用量太大，所造成的浪費(fèi)較為嚴(yán)重，對GPON接入網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢是一種削弱，只有較少的運(yùn)營商會(huì)采用這種方式。

2.2.2 樹形方式

樹形拓?fù)?，即由點(diǎn)到多點(diǎn)的進(jìn)行配置的基本結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)下，在進(jìn)行OLT傳輸時(shí)，可以將下行信號進(jìn)行一系列的分配點(diǎn)采取分路方式，傳給多個(gè)用戶。另外，依靠這些分配點(diǎn)，也可以將用戶的側(cè)ONU的上行信號進(jìn)行組合，以此發(fā)送給OLT。在本地網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中，一般采取一級分光模式，如有需要的話也可采取多級分光，同時(shí)將其控制在三級之內(nèi)。

2.2.3 總線型方式

總線結(jié)構(gòu)是一種由點(diǎn)到多點(diǎn)進(jìn)行配置的基本結(jié)構(gòu)，只是在OLT以及分配點(diǎn)間的拓?fù)涫强偩€型，而在分配點(diǎn)至ONU間的分配仍然采用星形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)采用一系列串聯(lián)的分配點(diǎn)，從而在總線上向ONU分配OLT發(fā)送信號時(shí)更加方便，而已能夠?qū)⒚恳籓NU發(fā)送的信號插入總線以回到OLT中。

3 GPON接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展前景

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，對通信技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的接入網(wǎng)技術(shù)本身存在的局限性，使得GPON接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。GPON接入網(wǎng)技術(shù)本身具有速度快、覆蓋面廣以及高頻率的優(yōu)勢，為通信行業(yè)的發(fā)展提供理論支撐與實(shí)踐可能[5]。因此，GPON接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景無疑是非常值得期待的而在實(shí)際的應(yīng)用過程中，運(yùn)營商則更應(yīng)該從業(yè)務(wù)產(chǎn)出、業(yè)務(wù)投入、用戶端設(shè)備投入以及運(yùn)維成本等多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化和升級，更加關(guān)注用戶體驗(yàn)，為用戶提供更加安全、穩(wěn)定、高速度與高效率的網(wǎng)上業(yè)務(wù)服務(wù)，才能更好的推動(dòng)GPON接入網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中水平，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[6]。

4 結(jié)語

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)著大量相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，深刻改變著傳統(tǒng)的電信概念以及體系結(jié)構(gòu)。隨著我國對接入網(wǎng)市場的逐漸開放，競爭的加劇將會(huì)成為常態(tài)。GPON接入網(wǎng)技術(shù)作為一種具有巨大優(yōu)勢的接入網(wǎng)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中扮演重要角色的同時(shí)，更高不斷提升相關(guān)技術(shù)研發(fā)水平，以與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

[1]楊良.GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（22）：84.

[2]胡慶旦.GPON在通信接入網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用初探[J].中國新通信，2015（5）：70～71.

[3]劉亞榮，楊春，李新，等.基于GPON的高校FTTH設(shè)計(jì)方案[J].光通信技術(shù)，2011，35（2）：7～9.

[4]李立，張禾，吳遙，等.GPON技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010，33（15）：77～79.

[5]孔繁昕，王圣達(dá).EPON和GPON在中低壓通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用對比分析[J].電力系統(tǒng)通信，2012，33（2）：30～32.

[6]譚昕.基于GPON技術(shù)的接入網(wǎng)方案設(shè)計(jì)研究[J].中國新通信，2016，18（8）：28.

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2016-9-1