基于PON技术的接入层通信线路设计研究

韦林昌

【摘要】 在信息化技术飞速发展的带动下，信息传输变得越发频繁，人们对于通信网络的效率也提出了更高的要求，光缆凭借更快的通信速率以及维护便利等优点在通信领域得到了广泛应用，也使得FTTx成为了接入网的发展目标。本文对PON技术的概念和特点进行了分析，并就基于PON技术的接入层通信线路方案进行了设计。

【关键词】 PON技术 接入层 通信线路 设计

前言：在信息化时代背景下，人们对于网络的要求不断提高，也因此推动了通信网络技术的发展，促进了网络运行效率和使用效果的提高。在通信网络接入中，运用PON技术，可以有效降低线路的建设和维护成本，提升接入网的稳定性和可靠性，从整体上提高通信网络的使用效率。因此，对PON技术在接入层通信线路设计中的应用进行研究和讨论，有着非常积极的现实和长远意义。

一、PON技术概述

PON指无源光纤网络，是对Passive Optical Network的缩写，与有源光网络同属于光网络的一种，在网络中不设置相应的电子电源和电子器件，光配线网（ODN）全部都是由光分路器等无源器件构成，因此成本相对低廉。从基本构造分析，PON包含了设置在中心控制站的光线路终端（OLT）以及设置在用户端的光网络单元（ONUs），而在两者之间存在的ODN则包括了耦合器、无缘分光器和光纤，在没有特殊要求的情况下，采用的是点到多点的树型拓扑结构。PON网络的基本结构如图1所示。

与有源光网络相比，PON网络摒弃了所有的户外有缘设备，通过交换机以及室内设备完成对于信号的处理。这种特殊的接入方式能够在很大程度上降低前期投资，超过八成的资金投入需要在用户接入时进行。PON网络本身的传输距离相对较短，覆盖范围也较小，不过由于成本低廉、维护方便，在小区接入层通信网建设中有着比较广泛的应用[1]。

结合上述分析可知，PON网络的优势主要体现在低成本方面，在网络传输环节，不需要设置任何的电源和电子器件，网络铺设简单而且基本不需要进行维护，因此相比较传统网络，在长期运营成本和管理成本方面有着非常显著的优势。不过，PON网络的优势远不止如此，一方面，PON网络属于纯介质网络，因此能够彻底消除雷电以及电磁干扰的影响，可以在极端恶劣的自然条件下正常使用；另一方面，PON网络占用的局端资源极少，维护简单同时容易扩展，投资回报率较高。网络本身能够提供技改的带宽，以EPON为例，可以提供1.25Gb/s的上下行对称带宽，而在以太网技术的支持下，可以将带宽拓展到10Gb/s。同时PON采用的是点到多点的形式，整体呈扇形结构，服务范围较广，带宽分配灵活，能够有效保证服务质量。

二、基于PON技术的接入层通信线路设计

接入网指业务节点接口与用户网络接口之间的传输网络部分，其定义是相对核心网而言的。设置接入网的主要目的，是实现用户与核心网的可靠连接，因此接入网的质量在很大程度上决定了用户服务的质量，对于通信运营商而言，接入网不仅是当前的主要投资方向，同时也是一个非常关键的收入来源。

2.1设计流程

基于PON技术的接入层通信线路设计相对复杂和繁琐，需要做好必要的准备工作，而且在进行设计的过程中，必须结合实际情况以及通信运营商的各种需求，保证接入模式和接入方案的合理性。在完成设计后，还需要进行检查核对，做好预算编制。接入层通信线路的设计流程为：明确通信运营商提出的各种要求，做好归纳总结工作，同时看运营商是否提供有图纸。如果没有，则需要根据现场实际情况进行绘制。现场勘察，对照图纸分析，保证图纸与现场情况的一致性，然后进行组网模式和路由方案的确定。之后，对照方案，判断是否需要增加新的设备，如果需要，必须对设备类型进行选择，确定设备的具体安装位置。然后，进行组网方案的设计，组网材料的消耗，做好必要的预算编制工作，整个设计流程结束[2]。

2.2参数分析

在接入层通信线路设计中，不仅需要考虑电缆的走向和配置，还需要关注组网状况，了解设备的规格以及线路的损耗。接入层的情况相对复杂，需要考虑的参数指标主要有两个，一是光纤参数，作为接入网的主要媒介，光纤对于网络性能的影响是非常巨大的，在对光纤参数进行选择的过程中，必须充分考虑PON网络的特点和需求，一般情况下，采用的是单模光纤传输；二是设备位置，设备的安装位置不仅关系着接入网的质量，也在很大程度上影响了网络运行维护的效率。可以将ONU设置在室内，如楼梯间乃至用于家中，在设计环节，需要重点关注光缆交接箱和光分路器的位置选择。

三、实例分析

以某住宅小区为例，应用PON技术，进行接入层通信线路的设计。

3.1网络现状

该小区网络包括了核心层、骨干层和汇聚层，接入网则包括了引入层、主配线层和辅配线层（如图2）。结合用户调查和网络分析，需要对网络线路進行局部的优化和调整，才能够有效满足用户不断增长的通信需求。

3.2接入网框架

可以将接入网分为引入层和配线层两部分，引入层包含了终端用户，配线层则可以进一步分为主配线层和辅配线层，主配线层中光交接点汇集在OLT机房内，保证了光交接点分配的合理性；辅配线层则负责对接入层和主配线层之间的光缆层进行合理配置，依照用户的实际需求进行。

3.3接入模式

伴随着PON技术的发展，通信线路的接入变得越发复杂，原本的接入模式暴露出一些缺陷和问题，在这种情况下，就需要对接入模式信息改进和创新。就目前而言，将PON技术与FTTB和FTTH相互配合起来，是最为常见的接入模式之一，可以有效满足用户对于网络通信的需求。

（1）FTTB模式：FTTB的含义是光纤到建筑，一般情况下会在FTTH无法接入时使用。在实际应用中，FTTB存在有两种不同的接入形式，一是FTTB+LAN，此时ONU能够提供语音接口，完成对于用户所有业务的统一接入和统一管理；二是FTTB+DSL，同样能够实现业务的统一接入，不过与前一种形式相比，传输距离更长。在接入层通信线路设计中，需要结合用户端的网络结构以及具体的业务需求，选择相应的接入形式，为用户提供更加优质的服务和体验。

（2）FTTH模式：FTTH指光纤到户，就是把小区里的未端电缆变成光缆。在实际应用中，光纤接入的方式对带宽进行了拓展，能够更好的满足网络通信的发展需求，同时能够实现各类通信业务的可靠接入，具有良好的接入能力，在接入过程中也不会产生电磁辐射，避免了对于其他通信的干扰。

3.4组网方案

结合上述接入模式的分析，在对组网方案进行确定时，应该充分考虑各方面的影响因素，在资源和技术条件允许的情况下，优先选择FTTH接入模式，在满足用户需求的同时，也可以避免后续的网络升级改造。而如果住宅小区是既有建筑，FTTH模式在应用中存在着光纤入户困难、成本投入超标等问题，在这种情况下，可以考虑FTTB接入模式。在进行组网方案的设计时，必须关注设备用户端ONU设备的电力供应问题。

3.5图纸设计

图纸设计是接入层通信线路设计中一个非常关键的内容，其对于接入网的构建有着重要的指导和参考作用。一般情况下，无论是组网方案还是线路设计，图纸的制作都需要选择专业的软件完成，这样不仅能够提升制图效率，还可以减轻设计人员的负担，保证图纸质量。这里选择比较常用的Auto CAD软件，这是一款通用计算机绘图设计软件，在电子、机械、建筑等行业中有着广泛的应用。接入层通信线路设计中的图纸包括系统组网图、光缆布放图、光缆路由图以及光交设备穿放图等。

3.6投资预算

投资预算直接体现出了设计的具体效果，在进行接入层通信线路设计的过程中，可靠的投资预算能够为通信运营商提供完善的设计资料，还能够比较直观的反映出设计方案的合理性和可行性。对于设计人员而言，在对投资预算进行编制时，必须严格依照通信行业有关的定额手册进行分析，通过市场调研获取各种材料的最新价格，得到相对完善的数据信息，以保证投资预算的合理性和有效性。

3.7方案调整

在完成接入层通信线路的设计后，为了保证设计方案的合理性和可行性，需要进行专家会审工作，结合专家提出的整改意见以及通信运营商的特殊需求，对设计方案进行适当的调整，根据设计标准和有关参数，确认组网方案的正确性，进而提升接入网通信的可靠性。例如，对于10层以上的中高层住宅区，由于用户集中，对于通信网络的带宽有着较高的要求，而在小区地下室一般都设置有相应的机房，为FTTH接入提供了良好的条件。通常来讲，在小区建设阶段，光纤的接入就已经完成，但是考虑到用户众多，光纤数量大，容易引发弱电桥架容量不足的问题，同时也会影响网络的管理维护工作。在这种情况下，就需要立足实际情况，对组网方案进行适当的调整，在降低投资的同时，提升网络质量[3]。

四、结语

总而言之，伴随着信息化技术的飞速发展，PON技术在许多领域中都得到了广泛的应用，发挥着非常积极的作用。在接入网技术中，现有的光纤接入和FTTH是网络发展的主要方向，也是非常重要的发展目标。基于PON技術的接入网技术已经取得了比较显著的成果，可以打破传统接入模式的束缚，提升接入网的通信质量和通信效率，有效应对用户的各种需求，适用性强，需要得到设计人员的重视。

参 考 文 献

[1]成雨哲.基于PON技术的接入层通信线路设计[D].哈尔滨理工大学，2013.

[2]许莎佳.基于PON技术探讨接入层通信线路的设计思路分析[J].无线互联科技，2016，（13）：3-4.

[3]应闽.浅谈基于PON技术的接入层通信线路设计[J].中国新技术新产品，2016，（6）：14-15.