PON技术在FTTH中的应用研究

◆龚小松 曾德山

（广东省电信规划设计院有限公司 广东 510630）

PON技术在FTTH中的应用研究

◆龚小松 曾德山

（广东省电信规划设计院有限公司 广东 510630）

伴随着网络使用频率的逐步提高，人们对网络传输质量也有了更高的要求，因此我们现阶段的首要任务就是提高网络通信质量。通信传输网络由接入网和核心网两部分组成，其中核心网络和用户之间使用接入网进行连接，并为人们提供宽带服务。核心网大多采用光纤进行组网，接入网则主要使用铜线，这样的组成虽然能够降低成本，但是却无法满足人们的使用要求，为了解决这种问题，现阶段急需使用新的网络技术，而 PON技术在实现网络资源配置优化以及提高网络传输速率方面均能够发挥重要作用，因此本文就对PON技术在FTTH中的应用进行分析。

PON技术；FTTH；应用

1 PON技术与FTTH

1.1 FTTH

FTTH又称光纤到户，即将光网络单元安装到家庭或企业用户当中，简化管线的维护与安装，提高信息传输速度的一种光纤接入形式。光纤到户的实现，需通过光纤接入来完成。光纤接入方式包括有源光接入（AON）与无源光接入（PON）两种形式，是光波据以传输的主要介质，就目前的情况看，光纤到户已经实现，并在提供更大宽带、提高了数据传输速度的基础上，为用户对网络的使用带来了更大的价值。

1.2 PON

PON又称无源光纤网络，是FTTH光纤接入方式的主要组成部分。PON主要包括光线路终端、光网络单元与光分配网络三大组成部分。在接入网中，省略了有源设备，使得运行成本得到了极大的降低，同时也方便了网络的维护。除此之外，相对于有源光接入而言，该中接入方法还能够有效的提高业务的透明性，并有效拓宽宽带，是网络以及通信领域发展的里程碑。

2 PON技术在FTTH中的应用

2.1 APON

APON是ATM与PON技术的结合，产生时间较早，网络拓扑结构以星形为主，通常采用双向传输方式实现数据以及信息的传输。双纤空分复用方式以及基于单纤波分复用方式是双向传输方式的两种主要表现形式。在APON下，数据的传输速度上行可达155Mbit/s，下行可达622Mbit/s或155Mbit/s。在传输距离方向，与以往相比也显示出了极大的优势，最大可达到20km的标准。但需要注意的是，该种技术在实现FTTH方面，仍存在一定的缺陷，主要体现在宽带无法达到FTTH的要求方面，其次，其数据传输速度仍有待提高。

2.2 EPON

EPON采用的组网结构是点对多点结构，使用以太网传输协议可以实现数据、语音等多媒体信息传输，实现了互联网业务的全接入，EPON光网络主要采用OLT、ODN和ONU三种设备组成。EPON网络在使用过程中具有较高的优势：EPON网络拓扑结构相对成本非常低，运行较为简单，并且EPON网络易于扩展，在升级维护过程中也比较简单。EPON网络拓扑结构在运行过程中不需要任何电源，因此在铺设过程中比较容易，基本不需要实施任何的维护，因此对未来系统运行成本、管理成本都会大大的节省。EPON是一个纯介质的无源光网络，其可以彻底避免雷电和电磁干扰的相关影响，非常适合在较为恶劣的自然条件下使用。EPON网络占用的局端资源非常少，系统初期建设的过程中投入非常低，在运行过程中系统也具有较高的可扩展性，投资回报率也非常高，能够为用户提供非常高的带宽资源。比如，EPON可以为用户提供上下行对称的、速度高达1.25Gb/s的带宽资源，并且随着以太网技术的快速提升，EPON已经达到了10Gb/s的光纤传输速度。EPON网络覆盖和服务范围非常大。EPON作为一种点对多点的全光纤网络，其可以覆盖较大的网络资源，能够为非常多的用户进行服务，用户可以共享局端设备资源，使用光纤的覆盖模式为用户投入更多的资源，节省用户投资。EPON网络带宽分配较为灵活，保证EPON网络具有较高的服务。

2.3 GPON技术应用

GPON技术是一种基于ITUTG.984.x标准的最新宽带无源光综合接入标准，GPON具有高带宽、高效率、大覆盖范围和用户接口丰富等许多优点，GPON网络主要包括OLT、ONT和ODN等三种设备组成，一个OLT可以拥有多个GPON模块，每一个模块可以引入多个独立的GPON接入网络，并且可以由无源光分支器和光纤连接到不同类型的ONU设备上。目前，GPON网络已经在工业区、商业区组网过程中得到普及和使用。工业厂区面积较大，使用用户多为企业用户，因此可以使用GPON组网，并且将ONU设备部署于企业专业的机房中，由于工业区的用户线路较为紧密，可以使用分光模式使用等功率分光模式，并且使用强大的一节分光模式，便于用户进行管理和维护，OLT放置于中心机房，分光器可以设置于光交接箱，并且将光交接箱植入到专业机房中，充分利用现有的光缆资源，并且实现双路由保护，实现宽带的安全数据传输。商务街区的用户分布的比较广泛，大多是沿街分布许多的公司、企业、商户，因此为了能够将ONU更好的支持数据传输，可以将其设置到公司、企业的内部，并且把光纤部署到办公室，使用ONU或交换机进行网络连接，支持用户上网。对于独立的商户或别墅区，可以采用ONU放置到户的模式，也即是FTTH，分光器放置于室外光交接箱。

2.4 三种技术优势对比

三种技术各有其缺陷，同时也各有其优势。

（1）宽带可用情况。从宽带可用情况方面看，APON与GPON在上行以及下行信号的线路编码均采用了简单的NRZ码形式，有效率较高，相对而言，EPON无上述优势。可见，APON与GPON在宽带可用性方面具有优势。

（2）数据传输速率。从数据传输的角度看，APON与GPON可支持不同用户的不同要求，但 EPON所支持的速率较为单一化，这是其主要缺陷。可见，APON与GPON在数据传输速率方面具有优势。

（3）业务能力。从业务能力看，APON与EPON均能够支持多项业务，但GPON在接收全业务的同时，还能够支持语音业务，优势相对显著。可见，GPON在业务能力方面具有优势。

（4）总结上述优势发现，在APON、EPON与GPON三种PON技术中，GPON在FTTH中应用具有更大的优势。

3 FTTH发展方向

从长远的角度看，EPON与GPON可能成为FTTH两大主要支撑性技术，而随着研究的不断深入，PON技术水平也将得到极大程度的提高，其成本会有所降低，应用优势也会逐渐体现。对比EPON与GPON，后者的优势更加明显，无论在线路速率方面，还是在可用宽带速率方面，GPON都显示出了较大的优势。其优势主要体现在应用范围广这一方面，且能够为用户提供更多的选择，因此，未来GPON可能成为FTTH实现的主要技术。

4 结语

由于光网络的先进性和经济性，通讯企业已经认识到这种技术未来的重要地位。由于光缆性能等方面的不足，PON以其优异的性能、全方面的服务等特点得到了广泛的应用。此外，由于PON技术的应用能够促进运营商提高网络畅通性以及效率，可以带动企业的发展，未来PON技术必然会在本行业的发展中发挥关键作用。

[1]曹煜.PON技术在宽带接入网建设中的研究与应用[D].北京邮电大学，2010.

[2]刘茜.IP组播技术在FTTH/EPON系统中的应用与实现[D].山东大学，2009.