淺析GPON技術(shù)特點及其應(yīng)用

1、    淺析gpon技術(shù)特點及其應(yīng)用    溫謙宏摘要：文章針對什么是gpon技術(shù)及gpon的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作了簡要介紹，并分析了gpon技術(shù)特點優(yōu)勢，最后闡述了gpon應(yīng)用及發(fā)展。關(guān)鍵詞：gpon技術(shù)；特點；應(yīng)用中圖分類號：c35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：一、什么是gpon技術(shù)gpon（ethernet passive optical network）是一種應(yīng)用于接入網(wǎng)、局端設(shè)備（olt）與多個用戶端設(shè)備（onu/ ont）之間，通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網(wǎng)odn）連接的網(wǎng)絡(luò)，在olt光線路終端）和onu（光網(wǎng)絡(luò)單元）之間odn（光分配網(wǎng)絡(luò)）

2、沒有任何有源電子設(shè)備。gpon是最新一代無源光纖接入技術(shù)，它采用點到多點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以提供視頻、數(shù)據(jù)、語音和tdm業(yè)務(wù)。gpon 技術(shù)采取1gbit/s 以上的 pon 標(biāo)準(zhǔn)，除了對更高速率的支持外，還是一種更佳、支持全業(yè)務(wù)、效率更高的解決方案。引入通用成幀協(xié)議（gfp），能將任何類型和任何速率的業(yè)務(wù)進(jìn)行原有格式封裝后經(jīng)由pon傳輸，而gfp幀頭包含幀長度指示字節(jié)，可用于可變長度數(shù)據(jù)包的傳遞，大大提高了傳輸效率。因此能更簡單、通用、高效地支持全業(yè)務(wù)。gpon提供1.244 gbit/s和2.488 gbit/s的下行速率和所有標(biāo)準(zhǔn)的上行速率。傳輸距離可達(dá)20km（邏輯60km），支持的光分路比

3、在 64128。gpon實現(xiàn)單纖雙向傳輸，系統(tǒng)采用wdm 技術(shù)，為了分離同一根光纖上多個用戶的信號，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)：下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)，上行數(shù)據(jù)流采用tdma技術(shù)。gpon的出現(xiàn)，使得光纖資源利用率末端接入方面得到明顯的提高。二、gpon的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同所有pon(passive optical network)系統(tǒng)一樣，gpon由onu(optical network unit)、olt（optical line terminal）和無源光分配網(wǎng)組成。olt 為接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與核心網(wǎng)之間的接口，通過odn (optical distribution network)與各onu連接。作

4、為pon系統(tǒng)的核心功能設(shè)備，olt具有集中帶寬分配、控制下屬 onu、實時監(jiān)控、運行維護(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的接入，受olt集中控制。系統(tǒng)支持的分支比為 1:16、32 或64，隨著技術(shù)的演進(jìn)，支持的分支比將達(dá)到1:128。在同一根光纖上，gpon可使用波分復(fù)用技術(shù)實現(xiàn)信號的雙向傳輸。三、gpon的技術(shù)特點1、gpon具有前所未有的高帶寬。gpon速率高達(dá)2.5gbs，能提供足夠大的帶寬以滿足未來網(wǎng)絡(luò)日益增長的對高帶寬的需求，同時非對稱特性更能適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場。2、gpon業(yè)務(wù)承載更高效。下行的有效帶寬是 epon

5、 的2.55倍，上行是1.37倍。gpon的分光能力是epon的2倍，覆蓋相同用戶時可節(jié)省一半的主干光纖。采用gpon技術(shù)進(jìn)行光接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可節(jié)省線路成本和局端設(shè)備投資50%，具有更高帶寬和更大分光比。gpon 支持更精細(xì)的業(yè)務(wù)模型，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時可以實現(xiàn)家庭用戶和企業(yè)上行帶寬的共享。3、gpon增加保障帶寬業(yè)務(wù)模型的定義，可組合開展多種優(yōu)先級的綜合業(yè)務(wù)。gpon 具備sdh(synchronous digital hierarchy)的線路時鐘傳送能力，能夠提供和sdh 一樣精度的線路時鐘，可作為微基站的接入手段。gpon 標(biāo)準(zhǔn)制定了光纖測試系統(tǒng)光標(biāo)記交換，能夠動態(tài)監(jiān)測信號的質(zhì)量，再

6、通過專家系統(tǒng)預(yù)測系統(tǒng)的壽命和定位故障位置、變被動維護(hù)為主動防護(hù)。gpon 是全同步系統(tǒng)，傳輸窄帶業(yè)務(wù)時延小，時鐘精度非常高，qos（quality of service）帶寬分配機(jī)制更靈活，保護(hù)倒換和維護(hù)管理等標(biāo)準(zhǔn)定義清晰完善。4、 更遠(yuǎn)的接入距離.接入距離最少可以達(dá)到20km以上,而針對fttb開發(fā)的gpon系統(tǒng),其olt到ont的最遠(yuǎn)接入距離可以達(dá)到60km以上。5、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性更高gpon傳送網(wǎng)中,因光分配網(wǎng)(odn)只有物理介質(zhì)特性非常穩(wěn)定光纖和無源分光器,不受任何電氣特性的影響,使得網(wǎng)絡(luò)更具穩(wěn)定性。四、gpon技術(shù)應(yīng)用gpon技術(shù)是目前寬帶光接入及fttx的主要實現(xiàn)方式。在選擇方案時，

7、需要結(jié)合本地區(qū)的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、投資成本、技術(shù)成熟度等多方面的因素。1、 客商、寫字樓和開發(fā)區(qū)的綜合接人。在商業(yè)客戶比較集中的寫字樓、政府大樓、開發(fā)區(qū)或工業(yè)園區(qū)、高檔別墅、高檔公網(wǎng)吧集中區(qū)，盡管有著不小的用戶規(guī)模，但用戶區(qū)域分布較為分散，聚集度不高，基于具體應(yīng)用來看，在 ftth 上主要用 gpon 實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用，這主要是針對企業(yè)用戶，他們的帶寬需求比較高，而且支付能力較強(qiáng)（典型需求為 10m、100m 甚至 1000m），除了基本的 in-ternet 接入、wap、專網(wǎng)接入、基于終端安裝業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)外，還存在tdm（e1）專線、視頻會議、安防監(jiān)控、多點視訊接入等多樣化的業(yè)務(wù)需求，對系統(tǒng)的可用性

8、、業(yè)務(wù)質(zhì)量要求更為嚴(yán)格，既強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的安全、可靠，又要求系統(tǒng)較高。采用 gpon 實現(xiàn) fttbftth寬帶接入，onueoc 到樓棟、到樓層、到戶，充分滿足了客戶實現(xiàn)三網(wǎng)融合的多業(yè)務(wù)需要，可以向用戶提供多種業(yè)務(wù)，既可以提供從 2m 到 155m 速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)，也可以提供話音、圖象傳送、遠(yuǎn)程教學(xué)等其他業(yè)務(wù)，為用戶提供長距離、高帶寬、豐富業(yè)務(wù)類型、高服務(wù)質(zhì)量的業(yè)務(wù)保證。2、部分高檔的別墅區(qū)、高檔商品房和經(jīng)適房、兩限房等新建住宅小區(qū)的寬帶接入。相對于普通住宅用戶，高檔住宅小區(qū)的客戶群素質(zhì)高，消費強(qiáng)，都是循環(huán)消費的優(yōu)良人員，其電信業(yè)務(wù)時消費層次最高、收入最高、消費能力最高的最具活力的消費群體

9、，對資費不敏感，側(cè)重語音穩(wěn)定性，側(cè)重采用did交換機(jī)解決方案，對業(yè)務(wù)要求較高，業(yè)務(wù)的需求主要包括視頻會議、vp業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)專線、atmfrddn 業(yè)務(wù)接入等等。因此可以鋪設(shè)光纖入戶，采用基于gpon 的 ftth、fttb lanxdsl等靈活的寬帶接入方式，來提高新建高檔樓盤檔次，特別是針對缺乏傳統(tǒng)銅纜接入資源的地區(qū)，在大城市和發(fā)達(dá)地區(qū)實現(xiàn)每戶100mbit/s需要ftth技術(shù)，覆蓋范圍可達(dá)60公里，以提高市場競爭力。五、結(jié)束語綜上所述，gpon技術(shù)的優(yōu)勢很明顯，更有利于運營商的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型與長期發(fā)展，短期內(nèi)雖受設(shè)備價格較高影響，難以形成較大規(guī)模的應(yīng)用，但隨著設(shè)備成本的逐漸降低以及在國內(nèi)固網(wǎng)移動融合和三網(wǎng)融合的背景下，gpon的大規(guī)模應(yīng)用也將勢在必行。參考文獻(xiàn)1 張洋，陳雪. 一種公