GPON技术在接入网络中的应用研究

张国华

摘 要：现阶段，计算机技术以及网络技术大规模普及应用，人们对于网络依赖程度随之增加，对于网络技术的应用明显提升，常用传统接入技术已难以达到市场发展实际需要，所以国内外运营商积极探索新型网络接入技术。GPON技术应用质量高且成本低，其已获得一定规模的市场应用，基于当前市场需求的基础上，有必要加强GPON技术在接入网络中的应用研究。本文首先概述GPON技术，并分析现阶段GPON技术常见的组网方案，然后阐述GPON技术接入网络应用范围以及GPON技术接入网络应用流程，旨在提升GPON技术应用质量。

关键词：GPON技术；接入网络；应用优势；组网方案

中图分类号：TN915.63 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）16-0024-02

1 GPON技术概述

1.1 GPON技术概况

GPON技术具体为千兆无源光网络技术，其主要基于无源光网络基础上开发出的新型技术，参考当前国际ITU-TG.984.x相关标准来说，GPON应归属为先进性宽带无源光综合接入技术，目前该技术应广泛应用于网络接入方面。同时基于该技术的诸多优势，诸如传输速度快、网络兼容性好等，其可有效达到相关网络用户针对网络传输速度、传输信号质量以及使用成本等诸多方面需求，因此目前在我国通信运营商网络中获得大量应用。

1.2 GPON技术特征

GPON技术特征较为明显，其具体包括下列四个方面[1]：（1）高宽带，实际信息数据传递速率可高达2.5Gbps，这样能够满足当前大众对于宽带高速率相关需求，而且该技术能够表现出明显的非对称特征，这样促使其对于现阶段我国宽带业务数据市场具有极强的适应性。（2）该技术能够实现全业务接入，能够为相关用户提供便捷、高效服务。（3）该技术还可提供TDM业务，上述业务应用ATM信元，这样可明显确保整体数据实时传输。（4）该技术实际适配封装效率较高，一般来说，传统APON技术应用过程中，业务数据传输过程常需采用协议转化方式，假使发生转化前后字节偏差情况，会导致严重的数据丢失情况。但大范围应用GPON技术后，数据传输过程较为简单，这主要由于该系统实际帧结构封装较为灵活，可对于各项业务实现有效影射，并且无需经过协议转化处理，不仅致使操作更为灵活，还可有效节省大量成本，这样可达到宽带资源的高效利用目的。

1.3 GPON技术应用优势

目前GPON技术应用较为广泛，这主要由于该技术应用优势较为明显，其具体表现为下列四个方面[2]：（1）该技术信息数据传输距离相对较远，基于光纤传输方式，实际接入层覆盖半径可达到20km。（2）可提供带宽较高，能够为各个用于提供上行1.25G物理层以及下行2.5G物理层。（3）分光特性较为突出，其能够基于局部一端单根光纤利用分光引出多路到用户光纤，这样可有效光纤资源。（4）GPON技术能够应用Triple-play业务，这样能够有效提升业务市场竞争力，并且可有效处理双绞线网络接入阶段产生的各种宽带问题，能够满足当前相关用于对于高清电视及实况转播等诸多高带宽业务需求，进而达到三网合一的应用效果。

2 现阶段GPON技术常见的组网方案

2.1 星型方式

一般来说，光线路终端和光网络单元之间主要采用点到点连接方式，各个光网络单元均使用专用光链路和光线路终端进行连接，并且中间不使用光分路器，这样便构建星形结构，由于上述组网方式在光分路引入过程中不会出现过多损耗情况，所以实際传输距离远大于点至多点配置。同时这种星型方式实际应用过程中使用大量光纤，整体成本过高，所以大多不会采用上述组网方式。

2.2 树形方式

树形拓扑基本利用点到多点配置结构方式，上述结构主要基于移动数量的级联分配点对于信号实施有效分路，然后传送这各个用户，再基于上述分配点将上行信号整体传送至光线路终端，其分配点分路器基本为1：N型，这样能加强主干光纤保护。

2.3 总线方式

总线结构作为光线路终端与分配点的拓扑，其分配点到光网络单元基本采用星型结构，并且该结构应用大量串联分配点，这样才可从总线上向光网络单元分配光线路终端发送的信号，并及时发送各个光网络单元。

3 GPON技术接入网络应用范围

3.1 家庭网络

GPON系统最初应用目的在于达到光纤到户的目的，基于现阶段消费者对于网络依懒性大幅度增强以及使用要求日渐增多，GPON技术优势能够满足当前普通小区依据高级别墅区对于网络速度相关需求，尤其大量运营商已逐步增大GPON技术相关研究，这样能够明提升GPON技术光纤到户过程中各种资源利用效率，基于光纤网络在家庭网络中使用率进一步增加，满足大众对于网络速度相关要求。

3.2 商业大客户

我国信息化发展速度较快，网络应用范围日趋广泛，这样促使企业网络使用率随之增加，尤其实际企业生产过程中产生各种复杂性数据，单纯依靠人工记录以及整理难以确保正确性，并且需使用大量人力资源，并且各个部门之间沟通极不方便。基于企业发展实际需求，尤其针对商业大客户来说，公司内部很多部门电脑要求高带宽接入，这样对于网络信息传递速度要求相应增加，因此需在公司附近设置分光器，运营商只需利用一纤芯便可实际解决公司对于网络速度的相关需求。对于一些工业区而言，利用GPON技术可有效改变传统企业联网模式，基于整体整体性规划，利用少数纤芯工业区内采用合理化分光器设置，便可实现高速度、高带宽的网络应用相关要求[3]。

3.3 高速网吧

长期以来，网吧经营过程中大多为消费者提供网络信号以及电脑为核心，基于当前网络游戏及相关软件对于网络信号以及电脑要求较高，其中电脑质量对于电脑使用寿命具有直接性影响，其与网吧安全稳定发展表现出明显关联性。同时网络速度对于网吧日常经营影响尤为突出，消费者在网吧上网基本要求较高的网络速度，所以网吧运营过程中，GPON技术应用较为广泛，基于GPON技术高带宽特点，该技术能够有效达到高速网吧相关需求，所以现阶段越来越多网吧大量使用GPON技术。

3.4 无线城市

现阶段，智能手机是人们生活和工作中必不可少的一项工具，智能手机能使得客户随时随地上网，只要确保手机保持充足电能的前提下，处于网络条件下，均可达到网络信息化传递的目的，但使用手机移动网络观看在线浏览新闻已经在线淘宝需消耗大量流量，这样会产生一定的流量费用。基于市场需求的基础上wifi技术已大规模应用，并且很多公司、家庭均设置无线网络，并且各个餐厅以及部分城市公交车也设置免费无线网络，因此无线网覆盖范围逐步增大，实现城市网络的无线覆盖，已成为当前网络发展的必然趋势。因此GPON技术作为新型现代化网络接入技术，其对于无线城市建设以及大众生活水平提升具有直接作用，因此增加GPON技术应用及研究意义重大。

3.5 视频监控

基于安全及防护等诸多情况考虑，视频监控已在诸多领域获得大量应用，但传统视频监控方式主要采用各个摄像头独立使用一对光纤，其会大幅度减少纤芯实际利用率。但GPON技术应用过程中，其从机房拉出一根纤芯至摄像头集中区域，然后采用分光器具体平衡各个摄像头对于纤芯相关需求，会显著减少摄像头安装成本，还可进一步提升整体工作效率。

4 GPON技术接入网络应用流程

4.1 实地考察以及宽带设计

GPON技术应用过程中，实地考察作为不仅缺少的关键环节之一，其能够具体掌握接入网络的实际情况。一般来说，假使某写字楼存在网络接入需求，要求相关工作人员认真对于该写字楼实际情况实施实地考察，诸如写字楼内部企业数量，各个企业办公室分布情况，这些办公室对于网络具体需求等。因此基于用户宽带设计阶段，要求相关工作人员认真参考上述资料情况，然后对于服务对象实际需求给予相应判断，然后具体设计相应的网络拓扑结构，并且设计完成后要求开展相应试验，确保设计和实际需求保持一致性，假使出现不一致情况时，便需依据实际情况对于相关设计实施有效修改。

4.2 整体布局规划

首先为光线路终端规划，其重点依据实际部署位置勤快以及光线路终端体积，并适当参考GPON技术远程输入相关特点，注重供电时稳定性以及经济成本方面。实际测算距离过程中，重视预算成本，并处在信号传输有效范围内尽可能减少相关成本投入。其次是分光器规划，其主要依据实际建筑布局筛选相应的组网方式。最后未光网络单元布局，通常其主要安装在室外机柜中，实际安装模式大体分为桌面安装、机柜安装以及挂壁安装，并且光网络单元附近应当安装相应的电源设备，这样才可有效确保整体系统保持正常、稳定运行。

4.3 选择合适的光缆

通常光缆选择作为GPON技术应用重要环节之一，实际光缆选择过程中重视下列因素影响，首先为该光缆是否和整体接入网络之间具备良好匹配性，其次为使用成本。现阶段常见的光缆大体包括G.665以及G.653，这些光缆类型具體应用主要与传输距离及成本密切相关。同时光传输过程中基本与下列三种因素具有一定关联性，具体为光衰减、光色散以及非线性效应，所以实际光缆选择过程中，应当重视上述参数影响。，同时上述两种光缆型号比较来说，G.653色散程度较高，而G.665型号光缆应用过程中，假使实际传输距离过长时要求采用色散斜率补偿技术实施合理补偿，但这些补偿技术应用成本过高，如果成本控制过于严格时达到不采用上述方法[4]。

4.4 基站接入

一般来说，GPON技术应用在基站接入过程中，其能够对于各个基站实现统一化管理，并且基站也不用重新构建新型传输体系，其致使整体接入层传输网复杂程度明显降低。同时基于光缆技术深入发展，光接入成本相应降低，与常规铜缆比较来说，光缆使用更为方便，管理难度低，所以网络接入转型已成趋势。现阶段运营商常采用FTTX方式，假使用户分布极为密集，接入点过多网络业务相对集中，仍可利用传统接入方式，诸如SDH，但这些方式对于光缆损耗过多，并且严重降低整体网络稳定性。

5 结语

综上所述，当前GPON技术优势较为突出，并满足现阶段我国网络发展相关需求，其已成为宽带接入重要性技术保障措施，因此实际发展前景较为广阔。同时GPON已获得我国各大运营商实际认可，其具体应用领域日趋增加，因此要求相关单位及技术人员认真做好GPON技术应用工作，这样才可有效减少运营商实际经营成本，还可为运营商增加相应的经济收益。

参考文献

[1]孙运明，储红华，张伟平，等.基于GPON技术接入网络应用的研究[J].中国新通信，2012，（17）：61-62.

[2]杨良.GPON技术在通信接入网中的应用研究[J].科技创新与应用，2013，（22）：84.

[3]丁向明，郑建华.基于GPON技术的接入网络应用研究[J].信息系统工程，2016，（3）：91.

[4]李波.GPON技术新进展及发展趋势探讨[J].计算机光盘软件与应用，2014，（9）：273-274.