浅谈无源光网络的接入工程

张广强

（兖矿集团信息化中心，山东 邹城 273516）

浅谈无源光网络的接入工程

张广强

（兖矿集团信息化中心，山东 邹城 273516）

伴随着宽带接入市场的迅速成长，各种新兴的宽带接入技术和业务不断涌现，以铜线为载体接入的xDSL，存在接入带宽小，维护成本高等不足，无法满足将来业务发展的需求，FTTx技术应运而生。FTTx的实现方式有多种，其中，PON是最佳选择。

网络；PON；光纤宽带

目前，全球宽带提速的步伐正在加快，超高清的视频、远程医疗等应用和服务正进入人们的生活。在中国，宽带接入用户正在急剧增长，对高带宽的需求更加迫切，采用PON技术的宽带，可为用户提供高速的接入服务。

1　PON技术

PON按照复用方式分为TDM（时分复用）PON和WDM（波分复用）PON。PON技术特点是：带宽大，可扩展性好、点对多点（P2MP）接入，节省主干光纤。

EPON是目前普遍采用的光网络技术方案。它是一种基于以太网的无源光网络，采用点到多点结构，无源光纤传输方式，它的特点是以太网技术比较成熟，设备的成本较低，便于组网和应用。

GPON是新一代无源光网络接入标准，它与EPON技术相比拥有更大的分光比，更远的传输距离和更高的传输带宽，综合业务的支持能力更强。但它的劣势就是作为新技术成本较高。

1.1PON工程建设

PON系统主要由局端的光线路终端（OLT：Optical Line Terminal）、无源的光分配网（ODN： Optical Distribution Network）、用户侧的光网络终端（ONU：Optical Network Unit）组成。

1.1.1PON工程建设

首先，GPON技术有供更高的带宽、高的带宽利用率、更远的传输距离。其次，PON电信级业务质量保证也是非常重要的方面。最后，GPON能很好地支持端对端的管理也是非常重要的因素。从目前来说，GPON的建设成本比EPON要高，但从长远来说选择GPON发展的趋势。

1.1.2OLT设备

OLT设备是PON系统的局端设备，它实现的功能是：（1）与汇聚层的交换机相连接，通过无源的ODN网络与用户的网络终端互联。（2）实现对用户侧终端设备ONU的控制、管理等功能。（3）OLT和ONU设备具有相同特点，都是光电一体的设备，体积较小，能耗相对较低。根据组网的要求和业务的不同，OLT上可提供多种以太网接口，同时支持波分复用技术（WDM）传输。

1.1.3ODN（光分配网）

ODN是基于PON系统的无源光纤网络，它作为局端设备OLT和用户端设备ONU之间的光传输通道。通俗来讲，ODN就是两个有源设备OLT和ONU之间无源的线路和设备组成的一个系统。在选择ODN 结构时，充分结合所在区域的社区类型和光缆路由的特点，目前比较统一的方案是将局端的OLT放置在主机房内，光分配采用一级1∶32分光，并尽可能地靠近用户端。

光分路器是ODN链路中重要的组成部分，又称为分光器。它在光网络中对光信号起到耦合、分配等的作用。光分路器和别的光元器件一样都会对光信号产生衰减，光分器的衰减主要分为插入衰减和附加衰减两种。

分光器的设置一般遵循集中放置的原则。在FHHB/C类型的光网络中，分光器益放置在小区或路边光交箱中，一般采用一级分光，根据OLT的发光功率一般选用1∶16或1∶32的分光器。在FTTH类型光网络中，可采取二级分光的方式，现在比较流行的做法是在光交箱和用户单元内分别放置分光器，两级分光器都采用1∶8分光，这样既能最大限度节省光纤资源又能满足终端设备对光功率的要求。

1.1.4ONU

ONU是光网络单元（Optical Network Unit） 的英文简称。目前主流ONU设备都采用单纤的波分复用方式进行信息传输，普遍采用的是上行信号1310nm，下行信号1490nm，CATV是1550nm波长的信号。

ONU通过ODN与OLT相连接，组成EPON或GPON网络。在FTTH类型的组网中，ONU设备一般放置在用户室内，最好的方式是固定的信息箱内，采用市电供电，尾纤一般采用冷接方式，缺点是尾纤衰减较大，必须做好对尾纤的固定和防护，避免损伤。在FTTB类型组网中，ONU一般放置在用户楼宇或单元的信息箱内，采用统一集中供电，向上通过配线光缆连接分光器，向下通过双绞线入户，限于铜制双绞线的传输距离，所以ONU应靠近用户放置。此类ONU的特点是维护方便，相比FTTH组网方式，成本相对较低。对于还保留有大量铜缆，又不想马上建设光缆网络的用户可在区域内机房安装MDU设备，这类ONU可通过现有铜缆线路为用户提供固话和XDSL上网业务，此类设备比较适合对数据业务需求不高的小区或不想进行大规模光网络建设的厂矿企业。

1.1.5光纤光缆

光纤光缆是ODN系统最主要的组成部分，对应ODN的三段组成部分可分为馈线光缆、配线光缆和入户光缆。馈线光缆是从OLT机房的ODF配线架到光分配点（光交箱）的光缆，一般选用G.652B光缆，这类光缆一般传输距离较远，芯数较多，路由较为复杂，所以这类光缆的技术性能要求较高。配线光缆是从光分配点（光交箱）到用户接入点的光缆，这类光缆一般在小区或厂矿内部敷设，所以要具有良好的弯曲性能，配线光缆的芯数要根据小区内用户数量合理配备，通常要预留必要的冗余。入户光缆是指从用户接入点到用户终端的光缆，这类光缆一般用在FTTH型组网中。目前普遍使用的为蝴蝶型皮线光缆，这种光缆一般为两芯，质地较软，便于室内敷设，两端接头采用冷接方式，也可热熔。

光缆的敷设要求：新建的小区一般采用地下管道的方式敷设光缆，对于不具备管道敷设条件的小区，也可采用架空吊挂方式敷设，这类方式适用于老旧小区及农村地区的线网改造，但要根据标准减少对周围环境的影响。建筑物内光缆敷设：新建小区建筑物内宜采用隐装敷设光缆的方式，对于不具备条件的可线槽方式敷设，但应做好对光缆的防护，同时防止对建筑物产生破坏。

2　PON组网方式

PON组网方式有FTTH光纤到户，FTTP光纤到驻地，FTTC光纤到小区，FTTN光纤到节点，FTTO光纤到办公室，FTTSA 光纤到服务区等多种组网方式。

FTTH方式指光纤直接到家庭，这种方式的特点是可以提供更大的带宽，对环境条件和供电等的要求相对较低，简化了维护和安装，更大的特点是这种全光网络符合通信网络光进铜退的大理念。

FTTB（PON+LAN）方式，它是利用数字宽带技术，光纤直接到小区里，再通过双绞线到各个用户。

3　结语

无源光网络（PON）具有以下优势和特点：（1）相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级；（2）无源光网络在ODN阶段是无电和金属线网参与的，避免了电磁干扰问题，对防雷电的要求也较低，比较适合在条件恶劣的地区使用；（3）OLT和ONU这种光电一体设备能耗较低，使用和维护成本相对较低；（4）提供非常高的带宽；（5）服务范围大；（6）带宽分配灵活。在目前网络大提速和光进铜退的背景下，无源光网络的发展是必然趋势。

［1］刘文彬.下一代无源光网络技术的具体应用与研究［D］.上海：复旦大学，2011.

［2］何晔.多级级联分光无源光网络保护策略研究［D］.南京：南京邮电大学，2013.

［3］曾朵朵.无源光网络的升级及上行再调制的研究［D］.杭州：浙江大学，2012.

［4］李明.基于无源光网络的联合资源优化设计［D］.北京：北京邮电大学，2014.

［5］赵嘉.无源光网络主流技术及其应用研究［D］.南京：南京邮电大学，2013.

Analysis of the Access Project of Passive Optical Network

Zhang Guangqiang
（Information Center of Shandong YanKuang Group， Zoucheng 273516，China）

With the rapid growth of the broadband access market， all kinds of new broadband access technology and business， with copper wire as the carrier access xDSL， existing access bandwidth is small， the high maintenance cost， unable to meet the needs of business development in the future， FTTx technology arises at the historic moment.There are many types of FTTx implementation way， PON is the best choice in those.

network； PON； optical fiber broadband

张广强（1981-），男，山东淄博，副科长；研究方向：计算机通信。