10GPON光网技术在接入网中的应用

黄小涛

摘 要：隨着科技的进步，通信网逐渐实现语音视频等多种业务融合，通信产业网络核心层实现高带宽，接入网成为局域网与骨干网的瓶颈，研究发展满足高速率高效率的接入技术成为当务之急。近年来无源光网络技术得到广泛应用，PON产业链逐渐成熟，FTTH实施具备基本条件。吉比特PON在通信网络中得到大规模应用。研究介绍GPON光网技术，探讨10GPON光网技术在接入网中的应用。

关键词：10GPON光网技术;接入网;电网工程

随着互联网技术的发展，宽带进入人们的生活，网络用户数目迅速增长，传统铜缆接入技术不能满足通信发展需求。接入网由于带宽限制成为用户与核心网的瓶颈。光纤接入因其具备效率高、覆盖范围广等特性受到人们的关注。吉比特无源光网GPON可满足接入网高带宽、高安全性等方面的要求。GPON是目前先进的宽带无源光纤接入网技术，具有速率高，覆盖范围大，综合业务接入能力强等优点，可以提高网络资源利用率。研究10GPON光网技术在接入网中的应用具有重要意义。

1.GPON光网技术

21世纪人类进入信息时代，网络用户对接入网需求不断增大。宽带网络是国家信息化的重要基础实施，宽带问题是制约网络发展的关键因素，由于高速宽带是云计算与移动通信大力发展的前提。我国互联网平均网速较低，处于低速宽带发展阶段。接入网是制约我国互联网网速的最大因素，基于光纤传输方案无源光网络技术具有长距离传输等特点。GPON传输稳定性好，组网方式便于维护。

GPON光网是目前速度最快的网络形式，最高每秒可达2.488GHhit，实际运行物理覆盖范围最高达60km以上。GPON中融入全新TC层技术，可提供IP数据业务、PDH业务、TDM业务等多种业务形式。通过对QOS动态资源分配技术应用，可以解决以往接入技术中存在的丢包率问题。网络时代下不断增长的视频游戏业务等迫使宽带接入技术改革，GPON技术可突破传统宽带技术的瓶颈，实现10Gb/s下行，扩展增加10Gb/s能力的通信与协商机制，可达到传统接入方式的十倍。兼容性较好，现有系统仅需升级ONT设备加装接口板即可【1】。可以降低网络升级成本，使运营商获得最大利润。目前中国通信公司积极发展GPON技术，GPON技术业务配置简单灵活，稳定安全。传统接入技术存在传输损耗问题，中间节点建设需要电源设备，GPON技术应用光收发器解决损耗问题，中间节点无需电源。

PON光纤接入网技术是面向多业务宽带接入技术，GPON最早由FSAN组织提出，2004年完成ITU-T G.984.3的制定。GPON标准可提供更高带宽，传输网络支持上下行传输速率，GPON明确规定支持业务类型包括TDM业务，数字视频业务等。GPON可以广泛应用于各种接入场合，提供更好的业务灵活性【2】。GPON缺点是产业链不够成熟，EPON是宽带无源光纤接入网的代表技术，可以支持上下行对称1.25Gbps传输速率。GPON是点到多点无源光纤网络技术，由用户端ONT/ONT、无源光分配网络等构成。GPON系统具有功能完善的图形界面管理网络系统，可实现业务调配管理等功能。

2.10GPON光网技术在接入网中的应用

GPON具有业务支持能力强，接入网覆盖范围广，动态宽带分配等特点。GPON协议栈由PMD与GTC组成，GTC层包括GTC成帧子层与TC适配层，目前GPON设备采用GEM模式。GTC层为客户层提供ATM客户接口，ONT管理控制接口。接入网位于通信网络末端，光纤接入网网络结构根据用户数量等因素分为主干段、引线段等，GPON技术可用于FTTx接入，形成FTTC，FTTP等类型网络结构，GPON是实现FTTH的最佳宽带无源光纤接入网技术。

GPON提供上下行宽带仅为1G，随着高清电视、视频业务等宽带业务开展，现有GPON接口带宽不能满足未来业务发展需求。国际标准化组织进行10GPON标准制定规制，10GPON技术参数与EPON存在差异，CCSA启动10GPON技术研究，目前有些设备厂商推出10GPON芯片与系统设备等产品。10GPON技术标准提出支持传统电信业务，ITU-T G.987.2标准定义10GPON物理层上下行速率，上下行波长范围等参数，ITU-T G.987.x标准采取OLT与ONT双向认证。接入网方案设计要计算分析网络用户宽带需求，要考虑未来可能接入GPON业务用户数量。OLT设备应放置在用户集中区域，放在中心机房维护方便，不占用光纤主干线路。

分光器放置位置影响组网成本，ODN应放置在用户附近降低组网成本。统一集中放置有利于系统扩展，放置在楼道内资源浪费问题突出，投资量有限应放置在机房内。组网规划要确保容量符合用户宽带使用情况测算参数，大型服务性场所考虑ONU接入问题，终端设备施工根据分析确定AP数量，可选择AP中继方式满足工程需求，大功率AP价格昂贵，可通过设置多个普通AP方式节约成本。跨接施工中为保证信号稳定性，选用放大器确保信号保持正常值。

结束语

近年来互联网迅速发展，其业务量超过传统电话业务。电信网络向高效的光交换技术转变。接入网是通信网络的最底层网络，近几年核心层网络发展向高带宽发展，接入网成为网络带宽的瓶颈，需研究发展满足高带宽覆盖范围广的接入技术。光接入技术具有更高的应用价值，PON技术是最具发展前景的棘手，PON系统具有高效率等特性，GPON技术是架构最完备，应用前景广阔的技术。目前GPON技术成熟，下载速率可达2.488GB/s，但组网模式成本较高，需通过设备技术改进降低成本。

参考文献

[1]戴斌. 江西电信光网络端到端的质量保障研究和设计[D].南京邮电大学，2018.

[2]陆洋. 互联网宽带接入技术及其工程实践研究[D].南京邮电大学，2018.