GPON技术在宽带网络接入应用的研究

韦林财

摘要：随着互联网、物联网、云计算和大数据分析技术的快速发展，催生了智慧城市、智慧校园、智慧卫生、智慧社区等超大型网络的建设，网络智慧信息在服务城市建设、教育、科研、医疗卫生、社区管理等作用越来越大，对基层网络带宽的要求也越来越高。由于GPON 技术众多优点，已成为当前宽带网络接入应用的最主要模式。

关键词：GPON技术;宽带网络;接入

我 国宽 带 接 入 网 近 两 年 发 展 十 分 迅 速 ，传 统 的 以 铜 线 为 主 要 承 载 介 质 的 XDSL 宽 带 接 人 技 术 由 于 受 带 宽 和 接 人 距 离 的 限 制 ，已 经 无 法 继 续 满 足 宽 带 用 户 的 需 求 。以 基 于 光 纤 为 承 载 媒 体 的GPON （无 源 光 网 络 ）技 术 已 经 成 为 最 热 门 、最 流 行 和 发 展 最 快 的 宽 带 接 人 手 段 。

一、GPON技术概述

GPON为千兆无源光网络或称为吉比特无源光网络，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，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

二、GPON技术的优势

（一）具有优越的兼容性。在GPON技术实际应用中可以和多种设备兼容，因此与现代信息网络的建设具有较好的适应性。同时对于现代的IP通讯、ATM服务、语音视频服务具有较好的使用基础，因此在社会网络建设时，GPON技术更易让人接受。

（二）具有较强的灵活性。在网络接入系统时通过采用动态算法，实现了宽带资源的优化分配。同时通过采用复式多地址的传输方式，应用广播传播方式进行下行数据传输，确保了接网分配的灵活性，有效的避免了发生网络延时及数据丟失问题，可以为网络信息的稳定运行提供重要的保障。

（三）成本低。采用 GPON技术组网可以 提高光纤的使用率，使用一根光纤就可以满足0NT用户的接入需求，可以节省光纤资源。GPON光纤接入技术，只有局端（OLT）和用户侧设备（ONU ）为有源设备，其中间的光分布网络采用稳定性高、体积较小、成本较低的无源分光器，不需要提供电源、空调等机房设备，不占用机房空间。可以支持更远距离接入 （大于 20km）。GPON光纤接入在接入网层面上提供统一的接入平台，有利于运营商的维护和故障处理，节约了成本 。

三、GPON技术应用前景

近年来互联网的普及发展，网民数量大幅度增加，这也使人们对通信业务需求不断提高，人们对通信业务消费能力和消费层次大幅度提升，对于业务资费的关注度下降，更重视带宽和信息的传输速率，这也有效的推动了光纤业务的开展，因此各运营商加快了对网络的各级改造。随着有关标准的制定， 国内各大厂商纷纷致力于GPON 的研究，上海阿尔卡特公司推出了一个千兆无源光网络（ GPON）光纤到户解决方案 ，给端到端融合架构增加了一个“最后一公里”选择 ，支持速率高达 215 Gb/s的语音、数据和视频服务。目前有些欧美和亚洲的大型运营商已经在应用GPON产品进行试验 ，光纤代替ADSL入户的趋势已经非常清晰，大力普及性价比更高的GPON技术已成为N TT正在努力的方向。从国内外对 GPON和EPON 的研究和发展的现状来看，随着GPON各种标准的不断出台，逐渐应用到多业环境中，并且能与现有的以太设备相兼容，大大简化系统结构，成本低，易于升级。GPON是目前最为先进的宽带光接人网技术，并为打破接人网的瓶颈提供了很好的解决方案。从用户对多业务的需求以及将来网络业务的发展来看，GPON 技术将会是未来宽带光接人网络的发展方向[2]。

四、GPON技术在新建小区的应用

目前新建的小区住户居住的人群多为年轻人，这些人思维比较活跃，对生活质量的要求也较高，因此要求在家里能同时满足语音、视频、数据等多种业务的需求。GPON技术在不同新建小区网络宽带接入模式。

（一）高档小区、别墅或者多层（FTTH）选择FTTH模式，利用设置在用户单元的内置综合接入设备功能，并具有多用户居住单元能够同时支持单用户的语 音、视频 以及数据等多项业务功能，加上OLT具备对多个光节 点业务进行汇聚的功能。光纤分配（ODN）网络通常采取二次分光的方式：利用一次汇聚光分路器在光分路箱内集中进行安装，所有单元都需要引入1芯光缆。一般适宜在还没有完成通信配套工程的高档住宅小区、别墅或者一些高层住宅小区。

（二）多层公寓或者商务楼宇。采取FTTB+LAN（局域网）模式，利用楼道设置支持多个LAN（局域网）以及语音模块的多用户居住单元能够支持多个用户的语音、视频以及数据等多项业务功能，并且局端OLT可以对多个远端 ONU网络业务进行汇集。光纤分配网络通常采取的是一次分光集中设置的模式，使得光分路器在小区移动机房或地下室的光交箱之内集中进行安装。每一台ONU设备都必须配置六芯光缆（一用五备），在楼道（包括楼层 的楼道或者是竖井）的机箱之内安装ONU网络设备。这种模式一般适宜多层公寓或者是一些商务楼宇，同时必须符合五类线的接入长度不超过一百米的楼道或者垂直竖井之内，能够在楼道机箱之内进行安装并且符合接入市电的要求[3]。

（三）高层住宅小区。采取光缆到楼的网络接入模式，充分利用安装在弱电间或者弱点井道之内能够为多用户居住单元提供语音、视频以及数据等多项业务功能。光线路终端能够对多个远端 MDU网络业务进行汇聚。MDU 网络通常采取一次分光集中的方式进行设置，在小区的移动机房或地下室光交箱之内安装光分路器 每一台MDU网络设备配置六芯光缆（一用五备）。在每一幢楼弱电间里的室内机柜内安装光线路终端设备，如果楼 内存在五类线分层汇聚方面的问题，此时需要敷设二十五对五类线电缆从而能够进入到入户五类线楼层加以汇聚。并且将分线箱在汇聚楼层进行安装以便于对接。这种网络接入模式主要适宜在小高层的住宅小区，同时能够符合五类线接入的长度不超过一百米的楼道或者垂直竖井之内。符合在楼道机箱之内进行安装并且能够满足引入市电的要求 。

五、结语

光纤技术的普及使得传统铜缆传输模式被人们淘汰，基于光纤接入的GPON技术因其独特的优势和特性逐渐被人们接受，并成为了当前宽带接入的主流技术。GPON 技术能帮助各大运营商提供更广的业务和更全面的网络服务，因此在光纤接入应用中具有不可代替的重要地位和作用。

参考文献：

[1]乔国印.GPON末端接入方案的探讨[J]内蒙古科技与经济.2011（12）

[2]陈福都、李维民、张丽娟.GPON技术新进展及发展趋势探讨[J]军事通信.2007（05）

[3]曹启迪.浅谈居民小区GPON宽带建设[J]信息通信.2012（04）