GPON技术在接入网的运用研究

蒋强

【摘要】    伴随着信息技术的发展，特别是大数据与云计算等新兴技术的推广应用，从而对于宽带需求量不断提高，无源光网络（PON）技术开始获得人们与通信运营商的高度重视。当前各大运营商对于PON极为喜爱，城市通讯组网大概都是使用的光纤网络。这是一种PON技术，具有节约光纤路线、分支支路少、连接设备故障少、运行系统稳定等多中优势。而随着PON技术日渐发展，市场上出现了GPON技术与EPON技术。下面主要圍绕GPON技术，在分析其特点与在接入网中的运用同时展望了GPON技术的发展方向与各种接入形式。

【关键词】    PON技术    GPON技术    接入网    接入形式

近些年来，网络技术的加速发展让大众对于网络的依赖性随之提升，逐渐设计开发了更多种类的网络应用与网络周边产品。与此同时，由于大众对于网络需求在日益增长，通信业务也因此出现巨大改变，最明显的特性即数据业务通信量比例不断增长。

如今数据业务远超以往的语音业务通信量。由于通信业务模式的变化，人们对接入网的要求也水涨船高。重点反映在人们当前通常要求高宽带、费用少、高速率、高稳定性、高效率这几方面。由于GPON技术能够达到人们上述要求，且作为一种最新的接入网技术，自然成为了下一代网络系统最重要的接入技术。

一、GPON技术的特点

GPON技术在实际应用当中，具有相对明显的特征，主要分为以下几方面：

1.1超高速与适用性

APON技术的速率最高是622Mbps，是采取ATM封装与传输技术，所以具有宽带不够、技术庞杂、费用高、承载IP业务效率偏低等不足。而EPON技术因为实现了以太网技术和PON技术的有效统合，成为了相对符合IP业务的宽带接入技术，更多的是商用。然而该技术系统不支持TDM业务体系，必须要增设外部设备才能支持，因此在绝对系统与每比特成本上比较高。GPON技术是目前市面上相对先进的PON协议，具有较强的OAM&P特征，可以支持高速率与多业务。而从另一个角度来讲，当前支持GPON技术设施的产家与安置GPON技术网络的运营商还不多，成本也要比EPON技术要高，成熟性稍逊于EPON技术。但总体来说，GPON技术在技术机制及市面流通上，都具有进一优化发展的可行性与必然性。对运营商来说，GPON技术通过由低速至高速，从IP业务接入至综合业务接入的方式，是切合实际的选择。

1.2兼容性

GPON技术对于AG5200与U300这类传统设备及技术有向下兼容优势，尤其是对ATM、GEM信号有高兼容优势。因此，基于GPON技术的接入网能够有多项业务结合的优势。目前GPON技术的运用逐步完成了语音服务、视频业务、IP通信、ATM服务以及PDH等用处，使得许多系统信息与数据达到了统一，这对开发新型电信业务有利，并对社会与人们接受此技术有利。

1.3灵活性

基础的接入网系统是在GPON技术基础上通过动态算法，可以实现动态分配宽度资源，GPON技术通过多地址分复式形式，尤其在下行数据传输当中采取广播形式，对接入网合理配置宽度有利，并可以化解接入网迟缓、抖动以及丢包等缺陷，对接入网的安稳运行及在特殊情况下安稳运行有利。

1.4高效性

GPON技术将GEM当做封装协定，这让各电信业务之间实现了通用，立足于交换协议统一，GPON技术能够有效强化封装效率与传输成效，不仅达到了入网建设提升效率的需求，还防止了后期对GPON接入网的一些维修作业，减少了成本，提高了效率。

二、GPON技术在接入网中的运用

由于人们对于通信业务与宽度业务需求日渐增多，这令移动与联通开始认识到以往的宽度网络结构体系无法满足当前社会发展的需求，所以加速推进光纤业务发展，扩大网络覆盖面积。从而在有效减少运营成本的同时，使运营商的市场竞争力增强，为运营商带来了更多的经济效益。尤其是在通信系统中运用GPON技术，更是保证了通信系统的稳定运转。

2.1 FTTB模式

小区内接入光纤，应该将ONU放在小区和走道，ONU是以双绞线接入客户端的，其当中的FTTB网络结构必须处理好供电问题，FTTB也被分成FTTB+XDSL与FTTB+LAN这两种方式，其应采取UPS供电也家庭220V直接供电方式。OLT安置在模块局，楼层高应该在楼内分光，其他情况则可以小区分光。如果小区和新建建筑具有宽窄带要求，就应采取以下模式，主要在小区、楼道及楼层分布光纤端接点，小型DSLAM设施网络侧使用GPON上联口，客户侧采取XDSL接口，以双绞线入户方式。这种方式采用了先进的ADSL2+与VDSL有关技术，有效利用已有的铜缆线路资源，采用中小容量的DSLMDU。针对小区光纤端接点设备，应该采用适用于室外恶劣环境下的一体化机柜，

对于小区与大楼这种仅有宽带需要和宽带提速，应使用FTTB+LAN模式，主要是通过将楼层和走道作为光纤端接点分布接点，通过ONU来实现光信号，并提供几个太网作为接入口，利用太网五种双绞线连接客户端。然而因为受限于太网五类双绞线间的间隔，此模式中的ONU最终客户端的间隔不可以超出100m。

2.2 FTTC

FTTC的基本内涵即在路边铺设光纤网络，把网络接口分线盒安置到电线杆，人们通过分线盒接口直接接入网络。人们能够基于双绞线铜缆与铜轴电缆做到把网络连接到自己家庭中。

2.3 FTTH模式

对于别墅、高端小区这类投资具有高收益的住宅楼，应采取光纤入户方式，从而实现多业务接入，采取不同的接入方式扩大高端用户范围。OLT安置在局端机房，分光器安置在小区、建筑内部;ONU安置在住户房内，也可以安置在建筑走道或弱电间，采用UNI接口径直和住户的家庭网络连接。

FTTH应用模式是GPON采取各种业务接口来为支撑三网合一业务。ONU为太网接口、模拟语音接口及IPIV接口提供支持;VoIP为语音业务提供支持;ONU通过太网接口为人们提供宽带上网接入服务，人们能够以拨号和专线方式接入，来为IPIV、VoIP业务提供支持，系统应该起到有效的QoS与组播作用。

2.4 FTTO模式

商业樓通过FTTO接入，ONU安置在用户端，FTTO为当前数据、语音、专线及iTV等业务在内的各大电信业务，OLT设备应该为FE/GE、E1以及STM-1接口提供支持;ONU应该为FE、E1以及POTS接口提供支持。企业用户针对通信业务的稳定性具有更高要求，FTTO应按照用户需求，采取干路光纤与支路光纤双纤保护倒换方式。

三、GPON技术的发展方向与具体接入形式

3.1 GPON技术的发展方向

互联网的快速发展，用户对于通信业务消费能力与消费层次也大大提高，降低了对业务资费的关注度，而提高了对带宽与信息的传输速率的重视程度，这进一步推进了光纤业务的发展，所以各运营商对网络各级改造加快了速度。对于缺少铜缆资源的地区，因为无源特性能够减少成本，对提高运营商投资回报率极为有利。所以，在小区宽带建设过程中，主要是采用OLT、ONU技术，对系统的稳定性和标准的安稳性、实用性及延伸性起到了保证作用。并且小区接入网建设中适合采用GPON技术体系结构，这对网络加快拓展有着现实意义。

而在今后的发展当中，GPON的运用将更加广泛，在改进传统GE级别基础上，能够确保技术类型的多样性，GPON技术的优势将更加凸显，为接入更大的带宽提供保障，使数据实现高速传输，扩大覆盖面积的范围，可以更加符合当前用户多样化的需求。

3.2具体接入方式

1.实地观察和宽带设计

实地观察是GPON技术接入应用的首要环节，对接入网络的实际情况加以了解是非常有必要的。另外，在设计用户宽带时，需要将实地观察资料视为重点参考标准，便于准确判断用户的实际需求，基于此老设计网络拓扑结构。之后进行试验，检验设计与实际需求的相符程度，一旦不符需要找出问题所在，并第一时间加以调整。

2.规划与部署

第一，由于OLT设备有大小之分，所以应根据实际情况来选择。在实际设置当中，应合理利用GPON技术的远程输入优势，供电过程中，需要同时考虑稳定性与经济因素，在测算距离时，就需要考虑预算成本，从而在传输信号的有效范围中降低成本;第二，针对分管器规划，应以几何建筑结构来选择组网方式;第三，一般情况下，把ONU设置在室外机柜中，主要采用桌面安装、挂壁安装、机柜安装几种安装模式。

3.光缆选择

光缆的选择需要联系系统整体，同时选择匹配系统的光缆类型。目前使用相对广泛的两种要数G.655、G.652，而这需要根据安装地点合理选择。光传输时，会对光缆主要会产生非线性效应、色散及衰减的影响，所以需要结合这些参数来选择光缆。

G.655色散程度要比G.652低，所以前者在长距离传输时，可以采取更为先进的技术进行改进。GPON技术在以上步骤后，就可以正常运转，此后需要测算速度，以此保证技术稳定运行。

4.基站接入

在基站中接入应用GPON技术，可以实现系统化管理，从而保证基站不用重建传输系统，接入层传输网不那么复杂。如果基站采用的GPON技术比较先进，组网过程就会较为灵活，可降低成本。并且，由于光缆技术不断优化，光接入所需成本有所减少，相对比铜缆，光缆运维更具便捷性，管理相对容易。

假如分布非常集中，并且接入点多，网络业务密集，还是采用以往如SDH的接入方式，不仅会严重损坏光缆，还会使网络稳定性下降。

四、结语：

综上，接入网今后的发展趋势应该是完成用户到局端的光纤点对点对接，即光纤到户。然而因为现阶段光纤到户成本与业务量等多种因素影响，目前还未完全实现光纤到户。所以，GPON技术这种向光纤到户不断发展的中间技术，从一开始提出就在接入网当中起到了关键用途，GPON技术有着速率快、安全性高、成本低、效率高等优势，广受人们的青睐，其必将在下一代的NGN网络中起到更为关键的作用。

参  考  文  献

[1]何建明.刍议GPON光纤接入网技术及应用[J].大科技，2019，000（019）：207-208.

[2]李娜.浅析通信网络建设中GPON技术实际应用[J].数字通信世界，2019，000（006）：166-167

[3]马良锋.通信接入网中的GPON技术分析[J].信息周刊，2019，000（051）：1-1.

[4]许巍巍.基于GPON技术的宽带接入应用研究[J].黑龙江科技信息，2019，000（012）：90-91.

[5]刘二岗.论基于GPON技术的接入网应用探讨[J].数字通信世界，2019，171（03）：78-79