GPON接入网中的应用设计探讨

摘 要：随着宽带光接入技术的迅速发展，用户对于宽带的需求从原来单一的语音和上网，趋向于多元化的数据、视频等业务。在这样的背景和前提下，无源光网络GPON技术得到广泛认同和使用。针对GPON所具有的技术特点，提出多种业务场景下的FTTx宽带接入组网的解决方案。

关键词：FTTx；GPON；组网

1 背景

随着互联网的持续快速发展，各类增值业务不断涌现，观频会议、实时游戏、IPTV等多媒体应用，使得终端用户需要更多的带宽，对网络接入带宽提出了更高的要求。PON技术就是顺应这股潮流的一种质优价廉的宽带接入技术。GPON技术是基于ITU-TG984.x标准的新一代宽带无源光综合接入标准，是实现FTTX的热门技术之一。

2 PON技术的发展

2.1 PON的技术制式对比

无源光网络PON技术可分为用于窄带TDM业务接入的窄带PON技术、用于宽带接入的基于ATM传送的BPON（APON）、基于Ethernet分组传送的EPON技术以及兼顾ATM/Ethernet/TDM综合化的GPON技术。因为ATM不是发展方向，而且速率有限，设备复杂，满足不了用户高带宽和低成本的要求，因此A/BPON已退出舞台。目前，EPON和GPON已得到广泛认可，产业链的成熟度也最高。

根据表2.1中GPON与EPON技术的比较，可以发现：1、GPON在带宽、传输效率、传输距离和光分路比等方面都具有优势。2、EPON技术则更加简单，目前互通实现更好。在性能和未来发展空间方面，GPON是PON技术中的最佳选择，GPON 更适合在需要提供运营及维护、互通性和安全性等大型运营网络部署。

2.2 GPON技术特点

高带宽和高传输效率，下行速率高达2.488Gbit/s，上行为1.244 Gbit/s，可以满足运营商对未来业务的接入带宽需求，使用GEM的封装方式时，综合传输效率在93%以上。

单纤接入，使用单纤接入就可以满足用户的接入需求，可以大量节省运营商在接入层馈线段的光纤资源。

可以支持的接入距离更远（大于20Km）。针对FTTB开发的GPON系统，其OLT到ONU的最远接入距离可以达到60Km以上。

作为电信级的技术标准，对设备的互操作性能有详细的要求，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证，GPON还规定了在接入网层面的保护机制和完整的OAM功能，光纤自动倒换时间小于50ms。

2.3 GPON接入网在城域网中的位置

不同的运营商的固网网络存在差异，因此各运营商在选择PON的建设模式上也不同。这一差异除了体现在网络模式上，还体现在运营商的宽带发展策略上，中国移动则是将商业利润更高的企业大客户作为GPON网络建设的主要客户对象。

中国移动全业务城域传送网包括城域传送网、城域数据网和以GPON技术为主的宽带接入网，如图所示：

3 多种业务场景下的FTTx组网

目前，对于不同的业务场景，主要有以下的网络规划方式：FTTB、FTTO/FTTH、FTTV 模式。

3.1 FTTV模式

FTTV是最新出现的场景，主要针对农村的信息化建设。将光纤资源覆盖到行政村，有条件的区域到达自然村。其特征是，以光纤替换传统主干铜缆，ONU下采用现有铜线或双绞线或无线方式，每个ONU支持一个行政村的用户数。但是我国各地农村发展不均衡，业务需求不一，FTTV在实际应用中还要根据实地情况，调整窄带宽带业务的配置比例及ONU的分布。

3.2 FTTB模式

FTTB模式是典型的光纤到楼宇的接入模式，这是一种典型的GPON接入模式。在FTTB接入系统的模式中，一般将光线路终端OLT置放于系统业务汇聚节点的机房内，方便系统对用户的业务进行管理和控制。在用户驻地比较集中的住宅小区或商务楼宇内，GPON网络的建设一般可以采用FTTB+LAN方式接入，可以根据网络客户数量将光网络单元ONU安装在客户侧的弱电间或机房内。

3.3 FTTO/H模式

FTTO/H的接入模式主要光纤到办公室/家庭用户的接入模式，它的基本特点是利用光纤传输媒质将客户（办公室/家庭住宅）与服务器端进行连接的GPON接入方式，引入光纤由单个用户独享，网络的传输速率比较快。FTTO/H的接入模式在一般的情况下主要应用于单位用户，网络的建设和投资较大，一般主要针对系统高端用户，为用户提供优质的服务，从GPON的物理网络构成上可以看出，FTTO/H在光线路终端OLT与光分配网络ONU之间采用全程光纤的接入，保证用户的数据传输的速率，将ONU部署置放于用户侧，由ONU直接为用户提供接口连接到局域网或网络终端设备。在FTTO/H模式中，根据网络的应用和实际的配置情况，可以将光线路终端OLT置于离客户更近的机房中，即OLT下沉。OLT下沉能节约出很多馈线光缆，最大限度的节约了城域网的光缆资源。

3.4 FTTC模式

FTTC即光纤到光交箱。上海移动正在全面建设光交网，闵行、浦东等区域的光交网已经投入生产，金山、南汇等区域也在积极的建设之中。为了解决PON口资源紧张的问题，见表3.1，在光交区域的综合业务汇聚点或业务汇聚点新增OLT设备。同时，在分光方式的选择上，一级分光需要的光缆资源多，投资大，但是PON口利用率高；二级分光投资小，但是PON口利用率低且更难维护。所以在PON口资源紧张的情况下，更应该合理规划，选择合适的分光方式。

4 结束语

随着3G网络的全面商用，运营商提出“打造全域无线城市”的新目标，期望实现无线宽带与3G网络的无缝覆盖和自由切换，使得宽带接入的带宽需求越来越高。GPON作为无源光接入网的解决方案，能够提供很好的全业务支持能力，高带宽接入，在保证服务质量的同时，合理降低了成本。GPON在不同的应用场景下，采用具有针对性的FTTx组网策略来满足不同客户群对不同业务的需求。相信在不久的将来，10G GPON宽带接入技术将得到更广泛的应用。

[参考文献]

[1]GPON基本原理.华为技术有限公司，2009.9.

[2].EPON与GPON标准简介.DVBCN数字电视中文网，2009.6.25.

[3].来源：新浪科技，日期：2009.01.09.http：//.cn/people/2009-01-09/383852.shtml.

[4]杨武.PON支撑移动网络的持续演进.邮电设计技术，2009年8期，起止页码：50-53.

[5]Telecommunication Standardization of Sector of ITU，千兆比特无源光网络（GPON）-ITU-T G.984.4，2008.2.