吉比特无源光纤网应用技术研究

吉比特无源光纤网应用技术研究 1，22向 容，陈庆章 (1. 衢州职业技术学院现代教育技术中心，浙江 衢州 324000;2. 浙江工业大学信息工程学院) 摘 要:简要介绍了吉比特无源光纤网(GPON)的系统结构，详细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了GPON 技术的技术特点、应用模式，建立了 GPON 的工程建设原则。 关键词:GPON;技术特点;应用模式;建设原则 Research on the Application Technology of Gigabit Passive Optical Network 1，22XIANG Rong，CHEN Qing-zhang (1. Modern Education Technology Center, Quzhouof Technology,College Quzhou 324000, China; 2. College of Information Engineering, Zhejiang Universityof Techno logy) Abstract: The system architecture of Gigabit Passive Optical Network (GPON) is briefly introduced, the technical features of GPON technology and application model are analyzed in detail, and the principle of GPON project construction is established. Key words:GPON;technical features;application model;construction principle 承载各种用户业务的技术务的技术已经非常成熟;使用 GEM 0 引言也得到大家的一致认可，已经开始广泛应用和发展。 (Passive Optical Network，无源光网络)一直被认为 PON? 很好地支持 业务。将 业务映射到 帧 TDMTDMGEM是光接入网中颇具应用前景的技术，它打破了传统的点到点解 中，由于使用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的 8kHz(125μs)帧 GPON 能够直接支持 TDM 决方法，在解决宽带接入问题上是一种经济的、面向未来多业 业务;将 TDM 业务映射到 ATM 信元中也能提供有 QoS 保证的 务用户的接入技术。GPON(Gigabit-Capable PON)技术是基 实时传输业务。 于 ITU-TG.984.x 标准的最新一代宽带无源光综合接入标准， ? 简单、高效的适配封装。GPON 的 GEM 提供了一种灵 具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点， 活的帧结构封装，支持定长和不定长帧的封装，对多种业务实 可以为用户提供优质、可靠、安全的语音、数据、视频三网合一 现通用映射，不需要进行 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 转换，实现过程简单，开销小，协 的接入业务。 议封装效率最高可达 97%，实现了对带宽资源的充分利用。 1 系统组成及特点 GPON? 强大的 OAM 能力。针对以太网系统在网路管理和性 1.1 系统结构 GPON能监测方面的不足，GPON 从消费者需求和运营商运行维护管 同所有 PON 系统一样，GPON 由 ONU、OLT 和无源光分配 理的角度，提供了三种 OAM 通道:嵌入的 OAM 通道、PLOAM 网组成。OLT 为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，通过 和 OMCI。它们承担不同的 OAM 任务，形成 C/MPlane(控制/管 与各 连接。作为 系统的核心功能设备， 具 ODNONUPONOLT 有集中带宽分配、控制各 、实时监控、运行维护管理 ONUPON 系统的功能。 为接入网提供用户侧的接口，提供话音、数 ONU 理平面)，平面中的不同信息对各自的 OAM 功能进行管理。据、视频等多业务流与 的接入，受 集中控制。系统支 ODNOLT GPON 还继承了 G.983 中规定的 OAM 相关要求，具有丰富的业持的分支比为 1:16、1:32 或 1:64，随着光收发模块的发展演 务管理和电信级的网络监测能力。 进，支持的分支比将达到 1:128 及 1:256。在同一根光纤上， 2 GPON 在FTTn中的应用模式 GPON 可使用波分复用技术实现信号的双向传输。根据实际 2.1 FTTB 应用模式 需要，还可以在传统的树型拓扑的基础上采用相应的 PON 保护 光纤到楼宇(FTTB:Fiber To The Building)是宽带光接入 结构以来提高网络的生存性。 网的典型应用类型之一，其特征是:以光纤替换用户引入点之 . 特点 12GPON前的铜线电缆， 布设在传统的分线盒(用户引入点)即 ONUDP? 前所未有的高带宽。 速率高达 2.5Gb/s，能提供 GPON 足够大的带宽以满足未来网络发展对高带宽的需求，同时其非 (Distribution Point，分配点)， 下采用其他介质接入用户，ONU对称特性更能适应宽带数据业务市场。 如现有的金属线或无线，每个 ONU 典型支持用户数为十多户? QoS 保证的全业务接入。GPON 能够同时承载 ATM 信 到一百户左右。 元和(或)GEM 帧，有很好的提供服务等级、支持 QoS 保证和全 在 FTTB 系统中，OLT 通常放置在局端，作为用户业务的 业务接入的能力。目前， 承载话音、、Ethernet 等多业 ATMPDH收发，上联网络侧采用光纤接口，通过光纤网络连接 ONU 设 备，在 ONU 处终结光信号，用户侧提供铜线或五类线接口，接 口类型包括 POTS、ISDN、ADSL/ADSL2+、VDSL/VDSL2、以 太网等。带上网接入，根据现阶段的宽带应用实际，用户认证和管理仍 FTTB 网络结构在 点的供电问题，可采用本地供电或 ONU BRAS 来完成，以保持与现有用户管理方式的一致性。然可由 由位于局端的远程供电系统，也可以区域集中供电，目前以本 对数据业务的接入，主要是需要采用合适的 QoS 策略，根据不地供电为主。另外，由于 MDU(Multipl eDwelling Unit，多住 同的业务提供不同的 QoS 保证，从而为不同的业务提供不同的 宅单元)提供较多 VOIP 语音业务的接入，需要考虑备用电源解 带宽和业务质量的保证。 决方案。 由于 FTTB 网络中，ONU 布设到 DP，使得 ONU 的数量较 多，每个 接入的用户数量不多，因此选择光纤传输技术 ONU 时，应着重选择支持较多 ONU 数量的、能够节省光纤资源的传 输技术。现阶段及以后一段时间内，GPON 是比较好的技术选 择。具体采用 GPON承载的 FTTB 应用模式有以下几种，见图 1 所示。 图 2 FTTH 应用模式示意图 对于 FTTH 模式，比较适合社区信息化场合。社区信息化 覆盖目前已经比较普遍，大多数社区采用 ADSL 接入技术实 现。随着 IPTV 和高清电视等高带宽业务引入家庭，传统社区 接入网络面临改造。GPON 光接入平台立足高带宽接入，根据 高档小区、别墅小区和普通小区的消费承受能力，分层次提供 一步到位的 FTTH。接入业务包括语音、数字家庭、宽带上网 (可选有线和无线方式)、IPTV 视频、CATV 视频业务等，提供系 图 1 FTTB 应用模式示意图 列化 ONU/ONT 终端，满足家庭用户有线方式、无线方式、广域 ? FTTB+xDSL。将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇)网和局域网等各种业务接入需求。 或楼道(多层建筑)，小型 设备网络侧采用 上联 DSLAMGPON 口，用户侧提供 xDSL接口通过双绞线入户。 3GPON 工程建设原则? FTTB+LAN。将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇) ? OLT设置原则 或楼道(多层建筑)，由 ONU 终结光信号，ONU 提供多个以太 网接口。 OLT 的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、设 2.2 FTTH应用模式 备端口利用率、用户实装率、投资等影响较大，需要综合考光纤到家庭用户(FTTH:Fiber To The Home)是利用光纤 虑，同时要结合 设备的覆盖能力，明确 的设置方式 OLTOLT传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式，引入光纤由单 及位置。 个家庭住宅独享。在物理网络构成上，FTTH 在 OLT 与 ONU 之 OLT 的服务覆盖范围根据 ITU-TG.982 定义的 C 类 ODN 间采用全程光纤的接入方式，将 ONU 光节点布设到居民用户 网络情况，即 15-30db 的光通道损耗，在采用 1:64 的情况下，如 家中。此时 称为 T(Optical Network Terminal)，直接 ONUON设置7个光活动连接器，OLT覆盖的光通道距离在10公里以内。 提供 UNI接口连接居民家庭网络。 ? ONU选择类型 采用 技术进行光纤入户的组网图如图2 所示。 GPON根据场景不同的需求，接入方式如表 1所示。 在 FTTH 网络中，无论是别墅区还是多层小区， 都是 ONU表 1 置于用户家中，在 OLT 和 ONU 之间采用无源的光分配网络。 在 GPON 系统中，主要是光分路器和光纤构成，OLT 可以置于 ,,,远端机房或小区机房，具体可以依据实际条件而定。 应用场景 每 PON 口最大设备形态 设备配置端口 接入 ONU 数量 语音业务采用 VoIP 是适合于网络发展的选择，实现方式 FTTH/SFU+HW64SFU(FTTH ONU)1*LAN有 2种:本身内置 IAD功能或通过外置 来实现。 ONUIAD FTTH/HGU64HGU(家庭网管型 FTTH ONU)4*LAN+POTS+WALN+USBOLT 和 侧都提供了高速接入的数据接口，这为数据 ONUFTTB+LAN32MDU(FTTB ONU)8/16/24*LAN+8/16/24*POTS FTTB+V DSL232MDU(FTTB ONU)16/24/32*VDSL2+16/24/32*POTS业务的接入提供了保障。由 ONU 的以太网接口提供用户的宽 FTTB iz/SBU64SBU(FTTB iz ONU)4*LAN+4*EI ? 主干光缆及配光缆配套原则 目前，用户光缆网基本拓扑结构有三种，即星形、总线形和 环形。各种网络结构都有其特点，在选择时应根据各相关点的光纤制成的普通室外型光缆。 地理位置、重要性、需要提供的业务、网络可靠性要求、经济性 4 结束语 以及维护管理等综合因素选择合适的拓扑结构。目前用户主 使用 GPON 技术在网络接入层面上提供一个统一的接入 干光缆基本采用环形与总线形结构，如用户对通信业务需求量 平台，节约了运营商维护和处理故障的成本，可以在现阶段解 大或有特殊要求，并受到地理位置的限制时，也可以用星形结 决绝大部分 FTTn 的业务需求。同时，在运营商 FTTn 的应用中 构。用户配光缆一般采用星形结构，当用户有特殊要求时，也 可以充分体现其广覆盖、高带宽、双纤保护等特点，并且在位于 可采用环形结构。 室外的光分配网中只有物理介质特性非常稳定的光纤和无源 ? 光分路器配置原则 分光器，没有任何有源设备，使得网络具有高可靠性。相信随 一般情况下 ODN 采用一次分光集中放置，将光分路器集 着设备成本的降低，在接入网中的应用会越来越广泛。 GPON中安装在光分路箱(室内型或室外型)内;当 MDU 分布较为分散 参考文献: 或驻地网光缆纤芯数量不足时，可以采用二级分光方式。 [] 邓志巍 标准系列介绍[J].电信工程技术与标准化, .. 1.GPON20082光分路比应综合考虑 GPON 系统的传输距离、MDU 带的 [2] 汪斌.EPON和 GPON 的比较[J].科技信息(学术研究),2008.9. 用户数、PON 系统内带宽分配来进行选择。一般情况下，在采 [] 程磊,孟嗣仪.无源光网络的光线路相关技术研究[J].硅谷, .. 320094用 FTTH(PON)模式时，光分路比宜按 1:64 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ;在采用 FTTB [4] 郎为民,靳焰,周明,杨宗凯.GPON 体系结构研究[J].光学与光电技术, (PON)+LAN 模式时，光分路比宜按 1:32 设计，最终用户数不超 .. 20061过 512。 ? 光通道衰减核算 ?ODN 光通道损耗所允许的衰减定义为 S/R 和 R/S 参考点之 [5] 霍洪涛.GPON 光纤接入网络的发展趋势[J].电信科学,2008.12. 间的光损耗，OLT 的传输距离应通过 ODN 光通道损耗核算以 及 、设备的功率预算，采用最坏值法核算。 OLTONU 光通道损耗=光分路器插入损耗+光活动连接器插入 ODN 投稿须知损耗值×数量+光纤衰耗系数×传输距离+光缆线路富余度。 相关参数取定: 光分路器插入损耗:3.5×N(光分路器分1、《计算机时代》(月刊)主要栏目有:技术广角、网络天地、信 光比=2N) 光活动连接器插入损耗值:0.5dB/个 光纤衰耗息安全、应用实践、 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 技巧、考试园地、计算机教育、企业信息化 系数(含熔接损耗):0.4dB/km 光缆线路富余度:采用 1:64 等，欢迎技术含量高、实用性强、可读性好的来稿。 分光比时，取 1.5dB;采用 1:32 2、来稿务求论点明确、文笔简练，文责自负，每篇文章包括图 分光比时，取 2dB 表、中英文摘要(用第三人称撰写。指明论文的主题范围及内 对于 系统，在项目中需根据设备所支持的最大光通 GPON容梗概)、中英文关键词、正文(方法、结果、结论和讨论)和参考文 道衰减对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减进行 献等，字数请控制在 4000,6000。 核算。 3、本刊受理电子邮件投稿，并在主题栏注明“新投稿”字样， ? 光缆容量配置 ODN在稿件后面附注作者的 Email、通信地址和电话;投寄修改稿时在 光分路器与 之间的光缆一般为用户主干光缆或用户 主题栏写上稿件编号。投稿的稿件请用 Word 编排，以附件形式 OLT 发送，同一稿件请勿反复传送。 配光缆，光缆芯数将视需安装的光分路器数量，并考虑未来升 4、编辑部收到作者稿件后，3 个工作日给出电子邮件回复，30 速的需要及适当考虑向 FTTH 演进的光缆纤芯需求，可采用 1: 个工作日给出审稿处理通知书，无论稿件是否录用，作者都将得 2 或 1:4(光分路器数量:光缆纤芯数)配置。 到通知(电子邮件)。 光分路器与 ONU 之间的光缆一般为驻地网光缆，光缆芯 5、稿件刊出后，每篇文章寄赠样刊 2本。 数将根据不同的接入模式分类配置:在采用 FTTH(PON)模式 6、请勿一稿多投。稿件自行留底，未录用的稿件概不退还。 时，驻地网光缆一般以光缆接头盒作为光缆容量的递减方式或 投稿 30 个工作日后未收到稿件处理通知书的作者，可发 Email 或 采用光缆分支接头箱的方式进行光缆网的设计。据此，光分路 致电本刊编辑部咨询。 器至光缆接头盒或光缆分支接头箱间将使用大芯数光缆，大芯 7、为了适应我国信息化建设的需要，给广大计算机爱好者提 数光缆的纤芯数以每台 配 1 芯;光缆接头盒或光缆分支接 ONU 供一个技术交流的园地，我们将竭尽全力为大家服务。本刊已被 头箱至用户宅内 间的光缆在采用普通室外型光缆时按每 ONU 《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》和《中国核心期刊(遴 台 ONU配 1 芯。 选)数据库》、《中国学术期刊网络出版总库》等数据库收录，如作 在采用 FTTB(PON)模式时，光分路器至 MDU 间的光缆纤 者不同意文章被收录，请在来稿时向本刊声明。由于资源有限， 芯数建议按每台 MDU 配 2 芯(用 1 芯、备 1 芯)。入户光缆宜采 本刊稿酬低于有关标准，请作者在投稿时慎重选择。 用 小 弯 曲 半 径 光 纤 制 成 的 室 内 型 光 缆 ，建 议 采 用 ITU-T 8、编辑部地址:杭州市环城西路 33 号省计算所大楼，邮编: G.657 建议的光纤，其余光缆采用符合 ITU-T G.652 建议的 AD 310006，电话:，E-mail:Computer_era@21cn.com， 网址:www.computerera.org。 《计算机时代》编辑部