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以GPON技术为基础的接入网络应用探讨

作者:曹俊枫 来源:电子技术与软件工程 论文栏目:计算机论文     更新时间:2019-06-13   浏览

本学术论文《以GPON技术为基础的接入网络应用探讨》,转载自学术期刊《电子技术与软件工程》2014年17期 发表过的职称 论文,原文作者:曹俊枫,由中国学术论文网编辑整理录入,仅供您在GPON,接入网络,FTTH等方面参考学习。

曹俊枫

摘 要

GPON是一种由电信运营商主导制定的ITU技术标准,它作为一种点到多点宽带接入技术,具备其他接入技术无法比拟的优点。本文对以GPON技术为基础的接入网络应用进行分析,并介绍了GPON建设的注意事项。

【关键词】GPON 接入网络 FTTH

1 以GPON技术为基础的接入网络应用

GPON(Gigabit-Capable PON) 技术在原有的ITU-TG.984.x标准基础上进行完善,成为了最新一代宽带无源光综合接入标准。GPON技术由于具备效率高、覆盖范围广、接口数量多能够满足众多用户需求的特点而被广大网络运营商应用于接入网业务宽带化和网络改造等方面。GPON应用方面特别广泛,下面围绕目前电信的主要业务探究GPON在其中的应用。

1.1 GPON应用于数字家庭网络、小区及别墅区

GPON由于具有高带宽、高分光比的优点,因此,GPON技术在“光纤到户”这一目标实现过程中比其它技术的利用率要高的多。特别是在当前一些大规模的小区光纤接入工程中显得更为重要。GPON应用于数字家庭网络、小区及别墅区的建设方案:

方案一:FTTB+LAN

每个个单元部署ONU,典型配置端口数为8/16/24;分光器,采用一次分光,放置在中间位置、

方案二:FTTH

高端需求或者别墅需求,可采用FTTH,可考虑二级分光、

1.2 GPON应用于商业大客户

在工业区,工厂、公司等商业大客户集中的区域,如果这些商业大客户对于专线有特殊需求,可以通过总体规划,从机房拉出几个纤在这一集中区域进行分光器的总体布置。当另外的工厂或公司有需求时就可以方便的从附近飞分光器跳纤进去即可。GPON应用于商业大客户的建设方案:

1.2.1 部分企业为1路宽带+N路语音

(1)方案一:F820(8FE+32POTS),利用F820中某FE端口提供宽带。

(2)方案二:F601+9806H,利用F601提供宽带接入,9806H提供语音接入。

1.2.2 集团客户建设模式二

部分企业为N路宽带+N路语音;利用F820、F822提供LAN及POTS接入;部分企业为自有PBX,需要解决E1专线接入及宽带业务;利用F820配置E1单板提供PBX接入,FE端口提供宽带接入。

1.3 网吧及企业专线

网吧或部分企业专线内直接配置F601或F600,为用户提供专线接入。

GPON应用于无线城市:

无线网络的发展是当前网络发展的一个大趋势,特别是城市一些大型公共场合如商场、餐馆、图书馆等对于无线覆盖的需求特别强烈。利用GPON进行无线网络的建设,对于建设无线城市意义重大。GPON应用于无线城市的建设方案:

采用FTTB或FTTF(光纤到楼层)模式,实现WLAN的快速部署可以提供POE功能,解决AP供电难题。根据热点需求灵活选用8FE/16FE/24FE(F820)。

1.4 GPON应用于基站接入

GPON系统应用于基站的接入,使得每一个基站不用都新建一套传输,从而使复杂的接入层传输网变得分外简洁。当基站区域的GPON系统已经处于成熟的状态下,接入基站的组网就会更加灵活与低价。

随着光接入成本的不断下降、铜缆价格和铜线接入网运维成本的攀升,运营商网络向以宽带为特征的下一代网络的转型,以及更多高带宽业务的出现,FTTX已经成为所有主流运营商的选择。

在用户分布密集区域,由于业务集中、各类业务接入点较多,若采用传统的SDH或P2P方式,会造成接入层光缆的严重消耗,且随着业务的不断开展、光缆的频繁割接,也会造成网络的不稳定性。

由于GPON技术采用了点对多点的光接入方式,基于该技术的基站回程网就能大量地节省微蜂窝和WLANAP回传时使用的接入层光缆资源。

除此之外,由于GPON技术具备多业务承载能力,它在完成一般功能之外,还可以实现基站附近的数据、视频等业务的接入,从而使接入层资源的利用率提高。

GPON应用于基站接入方案:

主要接入微基站、微微基站,可作为宏基站接入的补充方式;建议采用主干光纤或者全保护,保证基站业务可靠性;根据基站接口灵活选用ONU,提供E1、FE/GE接口;设备配置建议8FE+8E1/4FE+4E1(F820F621)。

1.5 GPON应用于农村信息化

前几年为实现农村信息化所开展的村村通工程,假如当时建设时选择的是GPON技术,运营商就能够仅通过在镇级机房装一台OLT,从机房拉一根纤芯到村里,将ODN分光器设置到村里,各种需求的ONU连接到ODN分光器上,来实现村里的信息化,这种方式由于主干纤芯使用量少,降低了工程成本。

2 GPON技术接入网络设计

2.1 工程概况

某新建小区由10栋30层住宅楼组成,每层8户,共计2400户,需为该小区内用户提供语音、宽带、有线电视等业务。家庭用户宽带需求主要为高速上网、IP话音、视频通信、网络游戏、VOD等,一般状况下,下行带宽需求高于上行带宽,下行带宽将在10~16Mb/s左右,所以,传统的宽带接入技术很难保证用户的高带宽需求。

2.2 解决方案

2.2.1 FTTH组网方案

通过对此项目具体状况的分析,并将未来该小区的扩容、升级问题考虑在内,最终决定了GPON光纤到户(FTTH)的整体解决方案,如下图所示。

2.2.2 GPON FTTH建设方案

(1)总体设计方案。由于小区用户数2400户大于600户,所需PON口数量大于12,因此将OLT设备放置在小区机房内,OLT上联软件机房宽带接入服务器;

2OLT—ONT之间采用一级分光方式,由于小区机房位于小区中心位置,所以最长的光缆距离以5㎞为宜。

本小区的建设要求是“光纤到户”,小区楼内光缆以及皮线光缆都必须通过暗管对其进行保护,皮线光缆按1户1条皮线光缆进行覆盖;用户端设备以开通的实际状况为依据完成配置ONT(1FE、4FE、4FE+2POTS)等型号;

用户端活动连接器和冷接子按总户数的50%进行配置。

(2)ODN设计方案。考虑到成本问题,本设计方案初步计划了两种方案,既分光器采用1:32和1:64组网,按100%的ONU配置可知,本小区如果采用1:64分光器,则共需40个,可提供2560个PON口;采用1:32分光器共需80个,可提供2560个PON口,由此可见,采用1:64分光器组网比采用1:32分光器组网能降低工程造价。在采用1:32的分光比的情况下,单用户可用下行带宽是72Mbps;在采用1:64的分光比的情况下,单用户可用带宽是36Mbps,由此我们看出,选择1:64的分光比组网不但能够实现高速率用户20M网络带宽的目标,而且压缩了项目成本,最终本小区采用了1:64分光器组网。

2.3 主设备选择

以OLT分区规划为基于,本项目配置的OLT设备选择的是华为的OLT设备MA5680T,ONU选择的是华为的HG850。

3 GPON工程建设的注意事项

3.1 OLT设置

OLT的设置方式与位置需要综合OLT设备的覆盖能力来确定。OLT的服务覆盖范围根据ITU—TG.982定义的C类ODN网络情况,即15-30db的光通道损耗,在采用1:64的情况下,按7个光活动连接器,OLT覆盖的光通道距离在10公里以内。

3.2 ONU选择类型

根据场景不同的需求,例如某接入工程考虑到小区和商务楼宇开盘用户入住率较低,初期按照总用户数的50%确定ONU设备的型号和端口数。后期ONU的扩容根据用户的业务需求逐步增加;安置小区用户入住率较高,初期按照总用户数的70%确定ONU设备的型号和端口数。

3.3 主干光缆及配光缆配套

目前,用户光缆网基本拓扑结构有三种,即星形、总线形和环形。各种网络结构都有其特点,在选择时应根据各相关点的地理位置、重要性、需要提供的业务、网络可靠性要求、经济性以及维护管理等综合因素选择合适的拓扑结构。目前用户主干光缆基本采用环形与总线形结构,如用户对通信业务需求量大或有特殊要求,并受到地理位置的限制时,也可以用星形结构。用户配光缆一般采用星形结构,当用户有特殊要求时。也可采用环形结构。

3.4 光分路器配置

一般情况下ODN采用一次分光集中放置,将光分路器集中安装在光分路箱(室内型或室外型)内;当MDU分布较为分散或驻地网光缆纤芯数量不足时,可以采用二级分光方式。光分路比应综合考虑GPON系统的传输距离、MDU带的用户数、PON系统内带宽分配来进行选择,一般情况下:

在采用FTTH(PON)模式时,光分路比宜按1:64设计;

在采用FTTB(PON)+LAN模式时,光分路比宜按1;32设计,最终用户数不超过512。

参考文献

[1]邬晓骏.基于GPON的“三网融合”实现技术浅析[J].数字技术与应用,2014(01).

[2]肖净敏,赵振东,薛海龙,宋高鹏.基于GPON系统实现综合业务接入的研究[J].通信技术,2009(05).

作者单位

江苏省邮电规划设计院有限责任公司 江苏省南京市 210019 轩辕书社

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