GPON 接入传输网组网方式及实际应用探讨

GPON 接入传输网组网方式及实际应用探讨
摘要：GPON技术在接入网工程建设中，具有高宽带、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点不仅节约了网络企业的运用成本，而且提高了网络运行效率。

本文主要对GPON 接入传输网的组网方式及实际应用进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：GPON接入传输网；组网方式；实际应用
一、前言
GPON技术是基于ITU—TG.984.X标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽、高效率、大覆盖范围、用户接口丰富等众多优点。

作为一中灵活的无源光纤接人网，GPON可以在高速率下以对称或非对称方式工作，支持多种业务，具有强大的0AM能力。

GPON以ATM信元和通用成帧协议(GEP)为帧结构协议来承载各种业务，并提供相应的QoS。

GPON支持1.244Gbit／s和2.488Gbit／s 的下行速率和ITU—T规定的155Mbit／s、622Mbit／s、1.244Gbit／s和2.488Gbit ／s的上行速率。

GPON的逻辑传输距离为60KM，实际传输距离可支持20KM以上。

GPON系统的分光比最大可达1：128。

基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的OLT(光线路终端)，用户端的ONT／ONU(光网络终端或称作光网络单元)，连接前两种没备由单模光纤和无源分光器组成的ODN(光分配网络)以及网管系统组成。

基于此，本文主要对GPON传输网建设的关键技术（DBA）及应用模式进行了探讨，以供同仁参考。

二、GPON接入传输网的组网方式
GPON技术的组网方式主要采用FTTN+DSL,FTTB+DSL和FTTB+LAN三种方式、FTTH方式的组网很少会采用，主要是由于成本因素和带宽需求的制约。

（1）FTTN+DSL组网方式
图1、FTTN+DSL结构图
? 这种模式把 DSLAM 尽可能地接近用户，摆脱了原有线路 XDSL 接入距离和带宽的限制，采用 GPON 设备把下移的DSLAM 集中。

充分利用现有的铜线，完成“光进铜退”的过渡，是目前 GPON 技术的主要定位。

采用 GPON 设备互相联通移动的基站，只需要从较近的无源分光器的预留端口引出一条光纤到新的 ONU 装机点，从而完成扩容。

且局端的设备不需要进行硬件扩容，也不会影响到现有
的 ONU 业务。

为5G 移动（固定）接入网络做好充足的网络资源准备。

（2）FTTB+DSL组网方式
图2、FTTB+DSL结构图
这种组网方式是光纤接入到楼中的方式，再将线路接入到楼中的所有使用网络的用户，但是是很多人一起使用一个ONU的形式，这项组网方式虽然比FTTN的方式更加先进，但是成本的支出要比FITN更多，下行速率也不够合理，所以这种组网方式不能够满足网络的发展需求，所以没有得到更好的使用。

（3）FTTB十LAN组网方式
图3、FTTB十LAN结构图
FTTB+LAN与FTTB+DSL方式都是将光线接入到楼中的方式，但是其ONU的容
量更大，所以更加满足与多个用户一起使用的模式，在成本的投入上也要比FTTB 十DSL少很多，所以使用的频率比较高，也比较广泛。

三、GPON技术接入网络的实际应用
（1）高档写字楼的 GPON 接入应用
1）用户带宽需求设计。

高档写字楼汇聚了众多中小企业，对语音和宽带数据业
务具有需求，根据前期市场调研，包括里面有多少个企业，每个企业中的办公室
分布如何、不同的办公室对网络有怎样的具体要求等。

在对用户宽带进行设计时，需要将上述资料作为基本参考，对服务对象的具体需求做出准确判断，并将此作
为依据设计网络拓扑结构。

设计完成以后需要进行试验，看本设计是否与实际需
要相符，如不符，要找出问题所在，及时修改设计。

2）OLT 规划与部署。

根据用户需求的不同可选择业务插槽不同的大小两种 OLT 设备，可部署在中心机房或目标小区机房内。

首先是OLT的规划，具体根据部署地
点进行，OLT设备有大小之分，具体要根据实际情况来确定。

部署过程中可以充
分利用GPON技术的远程输入的优势，供电时不仅要考虑到稳定性，同时还要兼
顾经济因素，在测算距离时，要考虑到预算成本，在信号传输的有效范围内尽量
降低成本。

3）分光器的规划。

分光器 ODN 的组网方式对运营商的投资成本及运维成本都非
常重要，根据现有网络结构和施工条件，分光器ODN 一般常见的组网方式如图 3 所示。

方式一：分光器放置在小区机房，集中配线成本较低。

方式二：分光器放置在小
区内，该方案比较集中，也能节约光纤。

方式三：分光器放置在楼道，最大限度
的节约光纤，但分布式布线成本稍高。

方式四：分光器放置在局端机房，不能发
挥 PON 节约光纤的功能，且从运营商前期建设的网络富余量角度考虑，一般不考虑该种组网方式。

4）ONU 部署规划。

ONU 的类型及部署方式决定了 GPON 网络的应用模式，ONU
可选择部署在以下位置：室外机柜、大楼竖井、大楼楼道、办公室内、家庭内；ONU 可选择机柜安装、壁挂安装及桌面安装等形式:ONU 可根据用户需求考虑提
供后备电源。

5）光缆的选择。

光缆的选择是应用GPON技术的关键环节，选择光缆时主要考
虑两个因素，一是与整个接入网络之间得匹配性，二是成本。

目前应用比较广泛
的光缆有两种型号：一种是G.665，还有一种是G.653，具体使用哪种还要看传输距离和成本。

研究表明，光的传输主要受到以下三种因素的影响，一是光的衰减，二是光的色散，三是非线性效应，因此在选择光缆时主要应该看这几种参数。

对
常用两种光缆的型号进行对比以后发现，后者的色散程度更高，因此如果选择
G.665型号的光缆、且传输距离较长时，就需要使用诸如色散斜率补偿技术对其
进行补偿。

但是这些补偿技术的成本一般都比较高，如果对成本的限制比较严格时，一般不会选择这些方法。

（2）小区 GPON 技术的接入应用
1）小区带宽和组网规划。

在对小区光纤接入之前要调查清楚光纤主干的租用情况。

现阶段，城市中的主要通讯光纤有移动、联通、电信等。

详细的接入方式可
以依据对方的光纤带宽情况、总用户的带宽使用情况，以满足小区对带宽的需求
为标准，选取合理的光纤主干线路即可。

当然也要考虑到租用的价格。

2)小区 GPON 技术的接入方案。

根据小区内楼房的分布情况确定 AP 数量例如：某
小区内有 10 栋楼房，其中的 4 栋相距较近，可以选择共同使用一个大功率 AP，
这几栋楼房和其它楼房相距较远，可以考虑进行 AP 中继。

此外，单个距离很远
的楼房可以单独使用一个AP，鉴于 AP 良好的中继性和扩展性，所以，对于分散
区域的用户来说，较适合选取这种接入方式。

处于大功率的AP 价格较贵的考虑，对于小型楼房来说，可以试着选用多个普通的价格较便宜的AP，小型的三层楼房一般每层设置 3 个，共设置 9个也就够用了。

其投入的成本要比一个大功率 AP
减低几十倍左右。

由于GPON技术从网络供应商到目标小区相隔距离较远，考虑
到需要使用放大器。

在分支网络中假如需要级数增大一级，或者三至四级，在这
种情形下网络中两个相接的放大器之间就要选择双向放大器。

在实施第一级放大时，仅仅需要一个简单的跨接型双合路器；在实施第二级放大时，由于信号链路
的损耗过了正常范围，需要在第二级放大器的后面再连接一个网桥，从而恢复受
损的信号链路。

（3）GPON接入网的安装与维护
1）GPON接入网的安装。

在进行GPON接入网的安装时，首先要保证光缆符合项
目的需求，并确保光缆的质量；其次，在机房布线时要确保工程质量符合消防规范，以防留下火灾隐患；再次，机架要安装在低层面的楼房，这样既使施工变得
简单，也便于后期的网络维护。

2）GPON接入网的维护。

GPON设备在使用时难免会出现一些故障，故障出现后
如果不能及时解决就会影响用户的正常使用，因此，相关人员要及时做好故障急
救工作。

假如是单个用户出现故障，应当首先想到从光功率及终端信息着手进行
处理。

假如是单PON口用户故障，应当首先想到从PON口，馈线光缆及流氓
ONT信息等方面着手进行处理。

这里介绍一下单个ONU故障的处理方法：首先
要对设备运行状态进行检查，检查的顺序是ONU的运行灯是否正常—ONU接触
是否良好—业务板运行灯是否正常—业务板接触是否良好—PON接口是否正常—
光口激光器有没有打开，这一步骤逐步开展，直到发现问题。

其次要对设备数据
配置状况进行检查，检查方面包括：ONT绑定的DBA模板是否存在错误、业务流配置是否存在错误以及VLAN中有没有加入上行口。

最后要对光纤及光模块进行
检查，检查方面包括：光纤是否插好、光纤有没有损坏、平均发送光功率是否符
合要求、接收效果不佳以及光纤和光模块接口是否有脏物。

四、结语
综上所述，GPON传输网在实际应用过程中，具有着十分明显的特征和优势，有效促进了现代通信网络建设工作的顺利进行，并为人们的日常生产和生活提供了
良好的前提条件。

GPON的应用是未来主要的发展方向，这是一种以无源光作为
主要应用的网络形态。

从技术角度看，大容量和高传输速率成为其主要特征，同
时安全性和稳定性也是不容忽视的突出表现。

在积极应用GPON技术的过程中，
需要积极采用切实有效的方法和手段，真正发挥其作用和优势，方便人们的生活。

参考文献：
[1]丁向明.GPON技术在网络中的应用[J].信息系统工程，2016（03）：513-501
[2]覃宁，陈礼波.农村宽带接入技术方案探讨[J].邮电设计技术.2016（02）：23-24?
[3]卢方.对GPON用于通信接入网建设分析[J].信息通信.2016（02）：87-88?
[4]邬张帆.基于GPON技术的接入网络应用研究[J].通讯世界.2016（01）：165-166?。