PON技术在电信网中的应用分析与研究

PON技术在电信网中的应用分析与研究

摘要：在对PON技术展开分析基础上，本文对该技术在电信网的应用情况展开了分析，在此基础上，本文结合电信网未来光接入网的发展方向，提出了无源光网络接入方案和家庭组网方案，希望实现未来多样业务的承载，推动电信网智能化发展。关键词：PON技术，电信网，无源光网络引言：在电信网取得持续发展的背景下，各种网络业务得以出现，对电信网带宽和容量提出了更高要求。应用PON技术，能够使无源光网络的高效传输优势得到充分发挥，从而使网络运营需求得到满足。伴随着PON技术的发展，还应加强PON技术在电信网中的应用分析，以便进一步推动电信网的发展。一、PON技术概述所谓的PON技术，其实就是无源光纤网络技术，采用的光分配网络（ODN）由光分路器等无源器件构成，没有任何有源电子器件。光分配网络局端是光线路终端（OLT），光线路终端为上层骨干网接口，用户测连接光网络单元（ONU/ONT）。PON是点到多点（P2MP）结构的单纤双向接入网，利用无源器件可以将一路光信号分解为多路，然后传输至各终端单元。PON技术在下行方向采用TDM广播方式，能够实现连续工作；在上行方向，采用TDMA时分多址传播方式，使光线路终端和接收单元处于突发模式[1]。光接收机需要对各种信号光功率进行适应，动态范围较大，并且具有较快判决速度，在接收各节点突发信号时进行正确时钟的快速恢复，在上行信元前几个bits时间内实现快速突发比特同步。此外，光发送机对开关进行快速控制，无信息发送时泄露的光功率较小，比接收灵敏度低10dB以上。二、PON技术在电信网应用情况分析从PON技术在电信网的应用情况来看，目前主要采用EPON技术和GPON技术，10GEPON技术少量采用。EPON是将以太网和PON技术结合在一起，完成无源光网络体系架构的建立，采用EPON技术，能够实现以太网数据链路层协议拓展，实现点到多点PON中以太网帧的TDM接入，能够利用OAM机制进行网络运行管理和维护。采用单纤波分复用技术，EPON能够实现物理层单纤双向传输，为10km和20km最大距离传输提供支持[2]。EPON具有协议简单，成本低和技术指标要求低等特点，能够为各种业务的综合接入提供支持，在上下方向实现1Gb/s数据传输，线路速率能够达到1.25Gb/s，所以在高质量接入网建设和光进铜退改造中先得到应用。GPON设备结构与PON网络类似，传输汇聚层由PON成帧子层和适配子层构成，能够提供高层实体接口，并实现业务数据单元和协议数据单元转换。相比较而言，GPON技术拥有较高速率，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率和155M、622M、1.25Gbps、2.5Gbps几种上行速率；支持距离更远、分光比更大，一般为1：64，能够提供丰富的用户接口，并具有较强的OAM功能。高速率和多业务支持方面，GPON更有优势，所以接入网建设中GPON技术得到大量应用。10GEPON是EPON下一代技术，10GEPON比EPON和GPON具有更高的带宽接入能力，能提供上下行10Gb/s对称模式和下行10Gb/s、上行1Gb/s的非对称模式。10GEPON能兼容1GEPON，对数据流量大的FTTB的EPON小区可提升10GEPON，对FTTH用户因终端价格高大规模商用有困难。常用PON网络接入模式有FTTH/O，FTTB，比较FTTH/0比FTTB更有发展，一般FTTB楼道交换机用户端口只有百兆接入能力，最大速率被限制在百兆，另一方面因端口到户是网线，容易因距离长或网线质量差而影响入户速率。三、PON技术在电信网中的应用发展3.1PON技术发展思考从发展方向来看，目前发展10GPON因用户终端价格过高，短期内无法实现技术推广和应用。针对这一情况，计划将小区FTTB全部改造为FTTH，从而全面实现2.5GPON接入，同时FTTH占比提升则能在业务重点区域实现10GPON的升级推进。目前在EPON区域可以适当考虑10GEPON发展，但不宜大面积铺开；初始GPON区域向XG-PON升级。实际进行PON网络设计，OLT区域规划上，针对已有资源，综合考虑传输距离、线路承载能力和接入用户数量等情况，合理设计OLT接入区域，适当增加OLT局站，可以使网络组网更优，维护成本更低。3.2千兆网络演进实施方案在千兆宽带接入方面，采用分布式OLT+10GPON方案，达成单用户流量超过200M的入网目标。为支持GPON平滑演进，采用多样XGPON合波方案。针对新建OLT，将直接采用10GPON板，用户根据业务进行G/EPON光猫或10GPON光猫的选用。采用该方案，能够实现低成本建网，使现有100M及以下的业务需求得到满足，还能推动光接入网向千兆方向演进。在XGPON建设阶段，预先完成光功率能力筛查。采用外置合波方案，需要对各ONT链路衰减进行统计，确定合波后光功率能达到要求。在千兆接入网建设初期，考虑到用户分散且少，为提高端口利用率，按需实现单PON增加合波的方式，实现数据单用户割接。在网络规模逐步扩大时，采用整板增加和波器实现割接，达到减少频繁割接的目的。采用COMBPPON方案，需要确保光功率能够达到现有网络GPON以上，即电信B+需要升级达到D1，C+需要升级达到D2，否则需要进行筛查。在网络建设初期，需要采用单PON口割接，使端口利用率得到提高。在达到一定规模后，利用整板割接，从而提升割接效率。在数据迁移方面，可以采用华为统一业务平台GNEEC割接，从而对E2E的PON数据割接流程进行实现，确保数据得到平滑迁移。利用U2000提供的PON割接工具，能够为10GPON的快速割接提供支持。在用户实现业务套餐升级时，采用外置WDMlr改变用户线路，实现单用户级别割接。针对设备升级替换的情况，可以采用合一光模块进行PON口/单板级别割接。3.3家庭组网方案PON技术承载业务的多样性为家庭复合型组合业务接入提供了条件，用户可以根据数据、语音、IPTV（HDTV）业务类型选择接入ONT（ONU）相应的接口。在家庭组网设计中需要根据组网模式进行ONU设备安装位置的确定，通常的情况下，可以在楼梯间或用户房间进行设备安装。光纤入户布线方面，如果室内装修时没有事先预埋光皮线及管道，为考虑布线美观可以采用隐形光皮线连接。在ONT安装前需进行光衰减达标测试，以保证网络质量。在实现家庭组网时，考虑XGPON网络高速性，OUN下带路由器要选千兆无线路由器，以保证各种智能设备高速接入。四、结论通过研究可以发现，伴随着光纤接入技术的持续演进，PON技术将在电信网中得到深入应用。而在实际进行光纤接入网设计时，还要结合不同应用场景提出不同接入方案，从而在加强原有资源利用的同时，使用户高速接入需求得到最大限度的满足，使网络通信质量得到保证，实现电信业务增值。参考文献：[1]于莉，申大伟.基于PON技术的光纤宽带接入网规划思路[J].电子技术与软件工程，2018（19）：16.[2]彭捷.基