基于GPON的光接入网设计与实现.doc

. . 摘摘 要要 本文具体以 GPON 技术为基础，完成了光接入网的设计与开发工作。在当 前的光纤接入技术中，GPON 表现出最显著的商业价值与发展前景，能够实现 一种优先级的、可调节并能够确保带宽质量的网络接入应用，非常适合楼宇建 筑内的网络布线并可轻松实现用户扩容与新增入网，优越的性能使得该技术呈 现出十分显著的发展潜力，并誉为光纤通信技术最佳发展模式，为光纤接入技 术及应用的发展做出了突出贡献。 本研究在对比分析 FTTB、FTTH 及 FTTC 等多种光纤接入方式优缺的基础上， 对其应用环境进行探讨分析，然后从黄山地区的发展实际出发，结合应用需求 与接入技术的综合分析，对 FTTH 接入技术的适用性进行探讨分析，并具体研究 现场施工所需完成的参数配置、效果测试，并针对其可能故障问题提出优化解 决方案，为实际工作提供一种相对完善具体的技术指导。实践经验表明，基于 GPON 的光纤接入技术能够充分保证设备运行的稳定性，并且表现出显著的成 本优势和商业发展潜力。 关键词：关键词：GPON 光纤接入技术 FTTH . . Abstract This paper is based on GPON technology, completed the design and development of optical access network. In the current fiber access technology, GPON shows the most significant commercial value and development prospects, to achieve a priority, adjustable and can ensure the quality of bandwidth access network applications, is ideal for building buildings within the network cabling And can easily achieve the user expansion and new network, superior performance makes the technology presents a very significant development potential, and as the best development model of optical fiber communication technology for fiber access technology and application development has made outstanding contributions The Based on the analysis of the advantages and disadvantages of FTTB, FTTH and FTTC, this paper analyzes and analyzes the application environment of the FTTB, FTTH and FTTC. Then, based on the development of Huangshan area, combined with the comprehensive analysis of application requirements and access technology , The applicability of FTTH access technology is analyzed and analyzed, and the parameters configuration and effect test of the site construction are studied in detail, and an optimized solution is proposed for the possible fault problem, which provides a relatively perfect technology for the actual work guide. Practical experience shows that GPON-based fiber access technology can fully guarantee the stability of equipment operation, and show significant cost advantages and commercial development potential. Key words: GPON fiber access technology FTTH . . 目录目录 摘 要.1 Abstract .2 1 引 言.5 1.1项目的背景和意义.5 1.2国内外现状.6 1.3论文的组织.8 2 GPON 接入技术 .10 2.1 GPON 系统结构 .10 2.2 GPON 技术特点 .11 2.3 GPON 接入方式 .11 2.4 GPON 的技术标准 .12 2.5 PON 技术的发展.13 2.5.110G-GPON 技术.13 2.5.2 WDM-PON 技术 .14 3 黄石铁通宽带接入网现状分析和 GPON 网络设计.15 3.1 黄石铁通接入网现状.15 3.1.1 互联网现状.15 3.1.2 接入网存在问题.17 3.1.3 制约接入网发展的因素 .18 3.2 FTTx 接入网的 GPON 应用分析.19 3.2.1 铁通接入设备应用模式分析 .19 3.2.2 FTTx ODN 线路设计.21 3.3 黄石铁通 GPON 网络部署.23 3.3.1 OLT 的设置情况.23 3.3.2 ONU/ONT 安装原则.24 3.3.3 分光器部署原则.25 3.3.4 PON 口规划原则.26 3.3.5 IP 地址规划.27 3.3.6 VLAN 规划原则 .28 3.3.7 PON 中的光衰耗.29 . . 4 黄石铁通 GPON 接入工程的实施.30 4.1FTTH 建设在新建高层住宅中的应用.30 4.1.1 项目背景及建设规模.30 4.1.2 OLT 设备选型.32 4.1.3 光分路器的配置.33 4.1.4 主干光缆的建设.33 4.1.5 配线光缆的建设.34 4.1.6 入户光缆的建设.36 4.1.7 光纤链路损耗的计算.36 4.1.8 工程施工与装机的界面分工 .38 4.2 既有 ADSL 覆盖小区中 FTTH 工程的改造.39 4.2.1 项目背景及建设规模.39 4.2.2 机房 OLT 的实践方案.41 4.2.3 分光方式及光分路器的配置 .41 4.2.4 光纤链路的损耗计算.42 4.2.5 工程施工与装机的界面分工 .42 4.3 FTTH 终端设备数据制作.42 4.4 带宽计算.43 4.5 IP 测试.44 5 总结与展望.45 5.1 本文工作总结.45 5.2 未来工作展望.46 致 谢.48 参考文献.49 . . 1 引引 言言 1.1项目的背景和意义项目的背景和意义 2004 年 1 月，铁通正式由原铁道部脱离，接受国资委的领导与管理，并独 立开展并运行固网与宽带业务。经过十多年的创新发展，铁通的固网及宽带业 务逐渐发展壮大，业务规模不断扩大，技术水平也不断提升，在我国固网及宽 带业务中的比重也不断提升。但是，与移动、联通、电信等先进企业相比，铁 通的技术实力、组网规模及业务覆盖等环节均表现出一定差距。特别是 2008 年 通信运营商业务重组以来，网通与电信的业务已基本完成重组和融合，而铁通 与移动的业务重组仍未完成，使得目前铁通的业务仍然以固网服务为核心，宽 带业务的发展相对滞后，迫切需要实现宽带接入技术的创新与发展从而为宽带 业务的发展奠定良好的技术基础。 随着国内通信市场竞争的不断加剧，国内通信服务的业务结构将发生显著 变化，客观上要求运营商的经营理念与经营模式随之转变。目前，国内运营商 的主要任务是对现有的业务和技术进行融合，充分满足用户多样化的宽带业务 需求，改变当前独立竖井式的业务架构，实现宽带业务与其他业务的融合发展。 这一融合发展涉及网络服务的诸多环节，需要长期的改革与调整才能实现，并 且会面对较大困难，需要逐一解决当前网络结构混乱、宽带技术欠缺成熟、经 营管理模式落后等问题，才能确保改革创新的顺利发展。在这一过程中，通信 运营商必须秉持以用户为中心的发展理念，结合用户需求与自身发展实际进行 科学规划，制定积极有效的网络融合发展战略，实现多样化的宽带服务模式从 而充分满足用户 的业务需求，为自身发展奠定良好的客户基础。 目前，黄石铁通公司仍以 ADSL 技术为宽带业务的基础。但是随着用户对网 络服务的需求水平不断提升，传统 ADSL 技术的缺陷日益显著：一是带宽受限。 传统 ADSL 以铜缆为通信介质，数据交互的最大速度为 8M，超过这一速度就会 出现数据通信频繁终端的问题，从而导致网络服务质量较差，用户体验较差； 二是基于铜缆媒介的 ADSL 的数据通信质量取决于网络设备与用户终端之间的距 离，距离越大则网络通信质量越差；三是基于铜缆的 ADSL 会随着用户数量的增 加而传输速率下降，特别是在晚上的用网高峰期，极易出现网速下降、网络终 端等问题，严重影响用户的正常使用；四是铜缆的常规铺设距离仅为数百米， . . 若用户位置距离网络设备机房的距离超过这一上限，则将无法正常接入宽带， 无法为用户提供网络服务。在市场竞争日益激烈的今天，以上缺陷及问题将严 重影响铁通宽带业务的发展。为了尽可能解决以上问题，实现用户拓展与保留 目标，铁通必须提高自身网络服务能力，在提升宽带接入速度的同时也加大其 网络接入距离从而延伸其网络服务范围。因此，黄石本地的网络运营商纷纷开 展基础设施建设工作，在尽可能节约投资的基础上提高其服务的覆盖能力。以 先进的光纤技术取代传统落后的铜缆技术是大势所趋，基于 GPON 宽带技术将 成为未来当地宽带业务发展的首选技术，是网络运营商实现创新发展的积极举 措。 GPON 全称为 Gigabit-Capable Passive Optical Network，直译为吉比特无源光 纤网络，属于千兆比特级的数据交互系统，能够实现点对多（即 1：n）的网络 结构。与 ADSL 技术相比，GPON 的优势具体表现在：一是光纤取代铜作为传输 介质，能够实现更长距离的数据传输，理论上的有效通信距离达到了 20km；二 是更大的网络带宽，PON 用户的理论带宽达到了 1.25G 的上行带宽与 2.5G 的下 行带宽；三是典型的分光特性，能够在满足光衰性能指标的前提下，单根光纤 从 GPON 的 OLT 设备中引出后可以根据需要通过分光器进行多次风光然后接入 用户终端，以此可以极大提升光纤利用率从而降低资源损耗1。由以上性能优 势可知，GPON 技术能够为用户提供更加全面、更加完善、更加高质量的宽带 网络服务，积极满足用户对高性能网络服务的需求，突破铜缆传输的技术限制， 为三网合一的实现提供了一种更加科学有效的技术方案。该技术在能够显著降 低网络系统建设及改造成本的同时，还能够充分满足 FTTx 技术发展的需要，因 此成为网络运营商未来建设发展的最佳选择之一2。目前，我国 GPON 接入技 术已经相对成熟完善，能够为今后的互联网应用发展提供充分支持。目前，基 于 GPON 技术的接入应用已经形成一定规模，无论论是 FTTH（Fiber-to-the- Home） 、FTTO（Fiber-to-the-Office）还是 FTTB（Fiber-to-the-Building）模式都得 到充分应用和发展，充分满足了住宅小区、商业区以及高端用户的网络需求。 随着 GPON 技术的发展与完善，必然为我国宽带网络服务的发展提供更加充分 的支持，也为自身的广泛应用奠定了良好基础。 1.2国内外现状国内外现状 2002 年，FSAN（Full Service AccessNetwork，即全业务接入网联盟）首次提 出了 GPON 的技术理念，实现了对 APON 于 BPON 技术的标准化定义，也为世 . . 界各国 PON 技术的发展提供了技术依据。在我国，以华为等为代表的国内大型 通信厂商率先开展了 APON 技术的实用化创新，但在具体应用中呈现出带宽有 限、结构复杂、无法支持视频业务的缺陷，因此被此后出现的 BPON 技术所取 代。BPON 与 APON 相比的技术优势表现为更高的数据传输速率和更远的有效传 输距离，同时在结构方面也相对简单，是目前世界各国应用比较广泛的网络接 入技术，目前欧美等发达国家仍以 BPON 为网络制式标准。但是，BPON 也存在 一定的缺陷和不足，例如在组网建设环节需要更高的投入，数据传输的速率仍 然较低，无法满足 IP 化高速发展的需求。以上现状推动了 GPON 技术的出现和 发展3。GPON 在完美继承 APON 与 BPON 技术优势的同时，也显著完善了以上 技术的缺陷，呈现出更加优秀的速率和效率，同时能够满足网络业务多元化发 展的需求，有效保证了网络通信服务质量。而随着 G.984.1、G.984.2（2003）及 G.984.3（2004）等工作的完成，也标志着 GPON 技术标准正式确立4。 在目前的 PON 技术领域中，GPON 与 EPON 都是非常重要的技术标准，后 者的侧重点是追求最简单的网络架构模式，而前者则尽可能满足网络业务的多 样化需求，因此，GPON 接入技术成为世界各国网络运营商宽带服务的首选技 术标准而得到了广泛应用。 在 GPON 技术应用之初，相对较高的设备成本是限制其发展的主要因素。 2010 年之后，GPON 技术所需元器件的市场价格有所下降，也为相关技术应用 的发展创造了有利契机。在解决成本费用问题之后，各大运营商纷纷加速 GPON 技术应用的发展，在完成 GPON 网络布局的同时，也为自身发展赢得了 先机。 欧美发达国家由于自身网络建设相对成熟完善，使得 GPON 改造升级的规 模十分庞大，因此，在未确定 GPON 完整的技术标准之前，欧美网络运营商大 多持谨慎态度，仍然以 BPON 为主流技术。虽然 BPON 技术标准表现出良好的 兼容性，能够满足硬件设备的升级需求，但是在社会高速发展下，用户对网络 服务的需求也呈现多样化的发展趋势，传统的 BPON 在应对这一趋势时逐渐表 现出劣势。200 年，美国 Verizon 公司最少开展 GPON 技术的研究与应用工作； 作为 PON 技术的始创国，英国在 GPON 技术领域的发展则相对滞后，2008 年底 才逐渐开展 GPON 网络的建设与使用工作；而法国则直到 2010 年后才逐步开展 GPON 技术的研究与建设工作。GPON 的技术优势在于，能够满足用户收看网络 在线电视同时高速下载需求，同时可以实现一屏多窗的游戏方式，因此深受用 . . 户喜爱5。 可以说，GPON 技术代表了今后世界电信服务的发展趋势，而 GPON 自身技 术优势也为 GPON 网络的发展奠定了良好基础。目前，欧洲、亚洲等部分国家 先后开展了 GPON 网络的建设与改造工作，FTTH 网络的发展尤为迅速，是目前 使用最广泛的 GPON 接入技术。统计数据表明，2010 年到 2011 年，基于 GPON 技术的 FTTH 网络在全球新增宽带总量中的比重就到了 25%左右，2014 年底， 全球 FTTH 网络在新增宽带总量中的比重达到了 40%-46%，这一数据充分表明了 FTTH 的高速发展速度。在 FTTH 网络建设与发展过程中，接入技术水平与市场 需求是影响其发展的主要因素。从市场需求的层面来看，随着各大网络运营商 内部竞争的不断加剧，客观上推动了运营商的创新发展速度，为 FTTH 等新型技 术的发展提供了充分动力。目前，房地产开发商在产品开发时也表现出更加突 出的前瞻性，能够预留好光缆线路通道，从而便于光纤网络的接入，在充分满 足用户需求的同时也为 GPON 等基于光纤通信技术的网络应用发展奠定了良好 基础；从技术水平的层面来看，FTTH 的发展最大的限制因素为设备成本，相关 元器件市场价格的下降有利于 FTTH 的建设与发展。 相较于西方发达国家，我国目前的电信市场整体发展呈现出一定差距，特 别是宽带普及率、接入技术及传输速率等指标显著落后于发达国家。2008 年之 后，我国北京、上海、广州等一线城市的网络运营商最先开展 GPON 网络的试 点工作。资金短缺、基础建设落后等问题是限制我国 GPON 网络应用发展的主 要因素。我国“宽带中国”的发展战略提出以下目标：截至 2020 年，全国宽带 家庭用户的总数将突破 4 亿家。由于 ADSL 技术的局限性，难以为上述目标的实 现提供充分支持，客观上要求 GPON 等新型技术的发展。2012 年后，我国各大 运营商纷纷将宽带提速升级作为改革创新的重要任务，GPON 网络的建设也逐 渐从一线重点城市逐渐延伸到二线甚至三线城市。据有关统计数据，2013 年底， 全国大中型城市的宽带用户中光纤用户的比重已经达到了 51%，并且呈现高速 上升趋势。FTTH 网络的建设也呈现快速发展势头，全光网城市即将到来。此外， 随着互联网应用的不断普及和平均网速的显著提升，网络用户的使用体验不断 提示声，且使用费用不断下降，为我国光纤技术应用的发展提供了充足动力。 1.3论文的组织论文的组织 第一章为引言，具体对 GPON 技术的发展现状进行梳理总结，在此基础上 提出课题研究的内容和目标； . . 第二章为技术论述。对 GPON 技术的架构模式及优势特性进行总结阐述， 并明确其发展的方向和前景； 第三章在介绍黄石铁通宽带业务发展现状的基础上，结合其创新发展的需 要，对 GPON 网络的整体架构与实现模式进行探讨分析，明确其制约因素并提 出科学有效的解决方案，为 GPON 的发展创造良好环境； 第四章具体完成黄石铁通 GPON 接入项目的实现工作。以铁建丽苑小区为 研究样本，研究分析 FTTH 技术应用与 ADSL 升级改造的融合方案，并设计开发 基于 GPON 技术的光纤接入设计方案； 第五章为总结与展望。在总结分析 FTTH 新建工程与 ADSL 改造升级工程的 重点与意义的基础上，从发展实际出发，肯定 GPON 技术的优越性和必要性并 对该技术未来的发展模式进行总结和预测。 . . 2 GPON 接入技术接入技术 2.1 GPON 系统结构系统结构 GPON 网络的主体结构为光线路终端、光网络单元及 ODN。其中，光线路 终端也称为局侧 OLT，光网络单元又称为用户侧 ONU，ODN 的主要构成则为单 模光纤、分光器、光连接器件等，作为局侧 OLT 与用户侧 ONU 的物理媒介实现 了数据的光媒介传输6。GPON 网络的常规结构详见下图： 图 2-1 GPON 网络结构图 在 GPON 网络中，OLT 是核心服务设备，通常部署于服务站点终端。OLT 的 上联接口与城域网 BARS 相接，实现上行接入；下联接口则通过单根光纤与用 户终端的分光器相连，分光器则与 ONU 或 ONT 设备连接，构成基本的 GPON 网络系统。OLT 承担着下属终端设备的带宽分配职能，能够实现对网内所有 ONU 及 ONT 终端的管理与维护；ONU 及 ONT 则属于 GPON 网络的用户终端； ODN 则是光分配网构建起局侧 OLT 与用户侧 ONU 的数据输出通道7。在 GPON 网络中，可以根据具体需要选择是否配备 WDM 或 NE 模块，从而实现对部分特 殊业务的支持。 在实际建设使用中，GPON 网络一般结合 WDM 技术构建网络系统，通过单 根光纤实现数据的双向传输。与传统的单根光纤单向传输模式相比，该模式实 现了基于单根光纤的双向数据交互，在确保充分的传输效率的同时极大降低了 网络系统对光纤资源的需求，因此表现出显著的成本优势。GPON 网络与 WDM 技术的综合运用，实现了 OLT 设备下行信号在网络节点的自动分配，构建起一 种类似与电台广播的服务模式，由单个 OLT 对其覆盖区域内的所有 ONU 的数据 信号进行管理和控制。与此同时，每个 ONU 或 ONT 终端可以根据自身使用的 需求，自由决定其从 OLT 处获取的数据载荷。通常情况下，GPON 网络的架构 . . 形式为树状结构，具有光传输介质的共享优势，并且满足各个 ONU 终端的数据 需求，并设定其独特的传输时隙从而避免了干扰和冲突。这一网络模式能够充 分保证每个用户终端对带宽质量的需求，不同用户之前的资源分配更加合理高 效，能够充分体现 WDM 技术的优势8。 2.2 GPON 技术特点技术特点 作为现在通信市场最受欢迎的网络架设技术，GPON 技术同时代表了通信市场 的未来发展趋势，其优势具体表现在9： （1）大容量、高效率：基于 GPON 技术，宽带用户的理论下行与上行速率将 分别达到 2.5G 与 1.25G，能够充分满足用户大容量数据的需求；而基于 GEM 技 术的封装模式，也能够极大提升数据传输效率； （2）有效距离长：基于 GPON 技术，用户侧与局侧的最大距离高达 20Km， 极大提升了网络服务终端的覆盖范围； （3）稳定可靠：基于 GPON 技术的光纤网络以无源光元件为物理通道，便于 系统的维护和检修； （4）高度集成，成本费用低：基于 GPON 技术的网络以单根光纤实现数据的 双向传输，将通过一个统一的接入平台满足区域内用户的全业务需求，因此表 现出显著的成本优势； （5）数据安全：基于 GPON 技术的网络本身具备良好的 QoS 保证与完善的 保护功能，因此更加容易获得用户的认可与信赖。 2.3 GPON 接入方式接入方式 基于 GPON 技术，ONU 在网络中的部署表现出非常灵活的优点，能够根据 ONU 选择部署的位置将 GPON 网络具体建设成 FTTC、FTTH 及 FTTO 等模式，也 就是现今最具发展活力与潜力的 FTTx 网络应用10。具体内容为： FTTH：即光纤到家庭的网络模式。在该模式中，ONU 设备通常部署在用户 家庭中，有利于安装、维护及故障识别和排除。该接入方式实现了家庭独享 ONU，可以充分保证其带宽性能，缺点在于较其他模式更高的成本费用； FTTO：即光纤到办公场所的网络模式。该模式的用户以企事业单位、行政 机关、高等院校、科研机构等为主，对业务类型的全面性要求较高，能够充分 满足不同应用的网络需求。此类架构模式表现出更加突出的成本优势，便于网 内资源配置。在架构特点方面，FTTO 与 FTTH 表现出较大的相似性，差异在于 . . 接入模式与服务对象等要素。一般 FTTO 适用于点对点或环型应用场合，FTTH 则以普通单用户终端为主，因此多采取点对多的网络架构。 FTTB+LAN：即光纤到楼模式。此网络结构中运营商通常会在目标区域内部 署大容量的 ONU 设备，并根据楼内用户规模选择不同数量的 FE 借口。此类大 容量 ONU 能够满足多个用户同时网络使用需求，由网内所有用户共享带宽。相 较于 FTTH，FTTB+LAN 的网络架构中每个用户终端的平均带宽相对较小，成本 费用也相对较低，适合需求不高的中低端社区使用。 FTTB+ADSL：即以 ADSL 为载体的光纤到楼网络模式。此模式同样以大容量 ONU 为基础，将其部署于一个楼层内，然后通过 ADSL 网线将 ONU 与用户终端 进行连接。该类网络接入模式同样能够同时满足多个用户的网络使用需求，其 带宽性能、成本费用及服务对象均类似于 FTTB+LAN 模式； FTTC：即光纤到路边的网络接入模式。该模式通常将 ONU 部署在小区附近 的路边，用户可以通过小区已有的铜缆与 ONU 相连，从而减小光缆的铺设规模， 属于光纤、铜缆混合应用模式。此类网络接入模式比较适合原有铜缆资源比较 丰富的地区，突出的经济性与适用性能够满足中低端用户的网络需求。 2.4 GPON 的技术标准的技术标准 目前，PON 技术已经形成了多种不同的技术标准，与其他出现较早的技术标准 相比，GPON 在带宽性能及新业务兼容性方面表现出一定优势。GPON 技术最典 型的特性在于其带宽表现出非对称的特性，在网络使用过程中上行与下行速率 并不一致，其上行及下行速率可同时达到 1.25Gbit/s 和 2.5Gbit/s 的水平，这种 特性非常适合现阶段网络用户的带宽使用现状，适用于多种不同的使用环境。 目前，ITU-T 已经就 GPON 技术制定和公布了 6 个技术标准，从 G.984.1 到 G.984.6 逐渐规范和完善。但是上述技术标准却与我国宽带市场的发展现状并不 匹配，因此，国内技术委员会以国际技术标准为基础制定了我国特有的 GPON 技术标准，为通信行业相关技术应用的发展提供科学指导。我国关于 GPON 的 技术标准具体包含三项主要内容：一是 GPON 网络发展的整体规划与建设要求； 二是 GPON 接入技术应用的物理载体建设标准；三是充分满足接入用户多业务 的使用需求11。 GPON 技术支持多样化的业务架构形式，既可应用于多终端的点对多网络架 构，从而实现刷卡支付等消费模式；也可以布设成专线网络，满足企事业单位 用户的使用需求。在 GPON 技术发展和完善的推动下，其应用范围不断扩大， . . 应用水平也不断提升。在传统的上网业务之外还可满足更多新型增值业务的需 求。在对 GPON 网络进行管理时，其所采取的标准和具体模式也区别于传统网 络管理，基于优先级与业务流制定科学的管理策略，从而方便运营商根据网络 用户现状与未来发展可能对宽带服务业务进行调整和优化，从而满足当前及今 后的宽带需求。在 GPON 网络中，一个 PON 端口通常与多个用户终端相连接， 而不同用户在贷款及业务需求方面也呈现显著差异，要求网络服务能够针对用 户个性化使用需求提供差异性的网络服务，这就是 GPON 技术标准的优势所在， 因此得到了网络服务商的充分认可和积极使用。 2.5 PON 技术的发展技术的发展 随着社会的发展，用户的网络需求呈现多样化、高层次的发展趋势，简单 的网页浏览、信息交流与观看影视节目已经无法满足用户需求，远程监控、大 型网络游戏、高清视频点播等服务都需要高质量的宽带业务提供网络支持。常 规的 GPON 网络技术日益无法满足用户对网络传输速率的需求，从而推动了 GPON 技术的不断创新与发展，形成了以 10G-GPON 与 WDM-GPON 为代表的新 一代 GPON 技术，两种技术分别以单波长大容量技术与密集波分复用技术为基 础。 2.5.110G-GPON 技术技术 在目前的网络接入模式中，10G-GPON 技术是最为常见的 GPON 升级技术， 以绿色节能为突出优势，受到了很多网络运营商的关注和重视，有效推动了该 技术的研究与应用发展。10G-GPON 技术的特点具体表现在： 一是良好的兼容性与数据交互性。10G-GPON 技术能够完美兼容常规 GPON 系统，因此可以充分利用现有的 GPON 系统资源进行建设部署，只需对用户终 端 ONU 进行改造升级就可完成 10G-GPON 系统的架构与运行12。通过上述方法， 能够平滑稳定的实现常规 GPON 技术应用向 10G-GPON 技术的升级，从而实现 更高的带宽，在有效节约建设成本的同时实现了最佳效益。目前，不少运营商 都倾向于使用该方法对常规 GPON 网络进行改造升级，从而提升光纤网络的性 能水平，提高现阶段网络服务质量的同时满足未来发展的需求，从而以更低的 成本投入保障最大的效益水平。 二是功率更大，有效覆盖范围也更广。从理论上讲，10G-GPON 设备的信 号功率更大，可以实现 1:512 的分光效果，有效覆盖半径达到 20Km,这一性能 优势能够在不影响现有用户宽带业务质量的前提下，更好的满足新增用户的网 . . 络需求，只需简单增加分光比就能将新用户纳入现有的网络系统中，从而可以 有效降低建设耗材与整体成本。以上优势使得 10G-GPON 技术更加适合用户密 集的大中型城市，可以在尽可能控制建设成本的同时最大限度提升系统的用户 容量和覆盖程度，从而实现运营商最小投入下的最大效益。 目前，在 GPON 向 10G-GPON 技术改造升级过程中通常采取以下方法：一 是将 ONU 终端设备进行升级，将其下行与上行速率分别由 2.5G/1.25G 升级到 10G/2.5G，同时核心设备 OLT 的下行速率则由 2.5Gbit/s 升级到 10Gbit/s；二是 将 ONU 终端的上行及下行速率均升级到 10G/10G 的对称性速率水平，同时将 OLT 核心设备的上行与下行速率同时升级到 10Gbit/s。该改造升级方案的成本费 用比较高，并且技术方面也不够成熟，需要进一步的研究和完善。10G-GPON 的优势在于能够满足用户更高的网络使用需求，为视频监控、远程教学等技术 提供网络支持，更好的迎合年轻用户群体对高性能、高质量网络服务的需求。 因此，10G-GPON 技术成为各大运营商抢占年轻用户群体与未来市场的关键所 在，其突出的成本收益比将确定其未来发展的巨大潜力。特别是对于成熟稳定 的网络市场而言，运营商追求的是更可靠、更受欢迎、更佳效益性的网络技术， 最前沿最先进的技术反而需要通过充分的验证和实践才能具备适用性。 2.5.2 WDM-PON 技术技术 WDM-PON 则以密集波分复用技术为基础，在 GPON 技术基础上发展起来 的一种新型无源光网络技术。与较早出现的 APON、BPON、GPON 等技术标准 相比，其他技术均为典型的功率分割型网络结构，其共同点是都通过 TDMA 技 术实现数据的上行与下行传输，实现对信道带宽的充分共享。在该网络体系中， 基于功率的差异 OLT 设备发出的信号并分配到系统内的每个 ONU 终端。带宽压 缩问题是现阶段 GPON 技术应用中最大的一个障碍，基于同一 PON 端口的带宽 划分缺乏灵活性，使得用户难以准确获得其所需要的带宽，因此会影响用户的 使用体验并可能导致带宽资源的浪费。但是 WDM-PON 网络则以密集波分复用 技术为基础，每个用户 ONU 终端都能够享受到独立的带宽，用户终端设备的数 量变化并不会对每个用户的带宽和网速造成影响，每个用户都可不受影响和限 制的享受其网络服务，从而充分满足用户对网络质量与稳定性的需求。在 WDM-PON 网络中，每个用户都预设一个专属波长，不同波长的用户在同时使 用网络时不会彼此影响，从而确保了用户充分的网络速度和准确的数据交互， 从而实现更加高效、高质量的网络服务。 . . WDM-PON 这一新型技术本身处于不断完善的过程中，技术的成熟性和市场适 用性均有待检验。无论是整体建设成本还是建设标准都未达到良好水平，尚不 具备大规模安装应用的能力，因此该技术的具体应用仍需一定时间。但以上缺 陷和不足并不会影响该技术的进步性和优越性，同样成为宽带网络服务的未来 趋势之一14。 . . 3 黄石铁通宽带接