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摘要：GPON（Gigabit Passive Optical Network）即千兆无源光网（也有人翻译成：吉比特无源光网。吉比特即英文Gigabit的音译。Gigabit在网络供应商那里是10的9次方，实际上二进制的表示是2的30次方，比特即英文bit。）是在全球数以亿计网友们对互联网的需求刺激下产生的一种目前为止最快的网络，这种千兆无源光网有多快？以下载全高清1080P格式的电影为例，下载一部这样的电影仅需1分钟，非光网的普通的宽带最快可能也需要十几个小时的时间。该文就对这种堪称飞速的网络进行一个技术性的解密。
关键词：网络；光网；无源光网；网络应用；组网方案；网速
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8381-02
随着高科技的飞速发展、互联网的迅速普及，人们对互联网的依赖越来越强。小到与朋友交流、聊天；大到商品选购、在线工作、娱乐、阅读、电子商务等等。人们在使用互联网的同时也对互联网提出了更高的要求，其中最重要的一条就是：网速。网速已经成了人们在谈论网络的时候最常用的描述网络的词汇之一。网速的快慢已经成了人们使用网络的第一印象。更快的网速已经成了全球数以亿计的网民的共同需求。在这种需求的刺激下，更快的网络－千兆无源光网应运而生了。这种基于ITU-TG.984.x标准的GPON以其飞速的接入速度的优势必将在不久的将来全面替代目前普遍使用的ADSL、小区光纤等。下面我们就以实例深入解析GPON的应用。
1 某小区的GPON接入应用
1.1用户带宽需求设计
用户对互联网速度的更高需求导致了GPON接入从理论迅速转向实用阶段的应用。
1.2 OLT规划
OLT（Optical Line Terminal）即千兆无源光网中的光缆终端设备。说是终端设备，但是不会出现在用户的家里，这种设备是放在网络供应商那里的。属于局端设备。该设备的大小决定了可以接入的用户的多少。在实际组建千兆无源光网的实践过程中我们可以选择1：16、1：32或1：64等几种不同大小的OLT设备，这取决于该小区未来可能需要接入GOPN业务的用户的数量。
OLT的放置一般考虑就近放置在用户集中的区域，比如本例中我们选择的是放置于该小区的中心机房。OLT如果放置在远离用户集中的区域（即网络供应商处）好处是维护控制极为方便，且不占用光纤主干线路，未来应主要以这种方式为主。但是缺点是成本较高，因为ODN（Optical Distribution Node光分配节点，简称：分光器。有时ODN也指整个ODN网络）网络的建设成本就目前而言实在是太高，大约占到总投资的50-70%，OLT放置在用户的中心机房可以极大的缩短ODN网络，节省巨额资金。但是未来GPON应用普及以后就不得不将OLT放置在网络供应商那里了。因为光纤主干将变得越来越拥挤。
1.3分光器的规划
由于ODN网络的巨额成本，ODN的放置对成本与运营维护的成本影响较大。ODN放置的离用户越近，组网成本就越低，但是运营维护的成本就越高。
下面我们就简单分析一下ODN的放置：
1）将ODN放置在小区的机房内暂时来看最为便捷，成本较低。
2）将ODN放置在小区的某一个房间内，该房间的选择是基本上处于小区的中央位置。这是一种考虑未来发展的放置方法，由于距离每一栋楼的距离平均所以未来的总成本最低。但是目前来看成本较高。
3）将ODN放置在楼道内，这种方法成本最低，但是从长远来看，如果稍远距离有用户安装的需求就会出现问题。因为一个楼道的居民安装GPON的数量不可能达到几十家，因此此种方案不予考虑。
4）将ODN放置在网络供应商处，这种放置方法前文已经讨论，由于现阶段成本超高不予考虑。
在本例中我们选择1）、2）这两种方案其中的一种来放置ODN。相信这也将是目前绝大多数GPON接入商的一致的选择。
1.4 ONU部署规划
ONU（Optical Network Unit）即光网单元，简称光网终端或光端机，这是一种安装于用户处的设置，类似于以前上网的“猫”，只不过这是一种“光猫”。目前安装“光猫”的一般为企业级用户，个人用户还极少有接入GPON的。所以“光猫”一般安装在用户的主机房内，由于本例是在小区安装GPON，所以“光猫”安装于用户的家中。
2 小区GPON接入应用
在某些大规模的高档小区中，由于入住率非常高，所以网络供应商可以选择这样的小区进行GPON接入。由于GPON接入的价格极为昂贵，且以目前的互联网应用状况而言单独的一个家庭接入GPON也不太现实，一般是一个大规模小区的全部居民共用一个GPON接入。
2.1小区带宽及组网规划
对小区接入之前先要确定光纤主干的租用情况，目前城市中的通讯用光纤主要分为移动、联通、铁通、电信等。具体的接入可以根据对方的光纤带宽情况以及其目前拥有的总用户的带宽使用情况测算其空余带宽情况是否能够满足目标小区对带宽的需求。选择好满足带宽需求的光纤主干就可以进行下一步的组网规划了。
2.2小区工程施工调查及路径规划
已接入小区的机房或小区某一中央位置的ONU到用户的组网方式选择原则是因用户情况而宜。对于部分精装修的用户，只能根据该用户已经接入的线路进行接入考量，比如该用户接入了电话线，那么就可以为其安装ADSL，如果该用户已经在精装修之前铺设了百兆或千兆网线，那么就可以为其安装PPPoE（以太网方式的点到点协议）方式的LAN（局域网，即目前供应商们号称光纤的用户端接入方式）。
3 无网络覆盖的GPON接入应用 对于机场、车站、宾馆、酒店等大型服务性场所只需接入一至数个ONU即可，然后根据用户集中的方式选择一或几个大功率WiFi覆盖基站即可完成对整个区域的覆盖。对于直排式楼房，即每个房间的窗子均朝向一个方向的，可以选择在ONU后面接一个室外微波天线式大功率无线WiFi发射装置通过窗口对整个建筑物进行WiFi覆盖。对于一栋主楼周边围绕几栋建筑物结构，只能选用某国外品牌的价格昂贵的WiFi天线，这种天线只需要一个放置在主楼的顶部，即可对主楼以及周边进行无线覆盖。
3.1 小区组网规划
对小区的组网规划首要问题在于合理选择光纤主干线路。应该选择从供应商到目标小区最近的光纤主干线路。当然租用价格也是考量的因素之一。
3.2 接入方案
3.2.1 终端设备AP施工方案
首先根据小区内楼房分布确定AP的数量，比如小区有10栋楼房，其中有三栋距离较近，可以考虑共用一个大功率AP，这三栋如果与其他楼房较远，可以考虑进行AP中继。另外，单独的距离较远的楼房使用一个AP。由于AP具有良好的扩展性和中继性，因此，对于分散区域的用户而言非常适合采用这种接入方式。由于大功率AP的价格过于昂贵，对于小型楼房面言，可以考虑采用多个普通AP，普通AP的价格是大功率AP的几十分之一，小型的3层楼房一般每层3个，一共只需要9个就可以。投入的成本要比一个大功率AP节省十倍左右。
3.2.2 跨接多级放大器施工方案
由于GPON从网络供应商到目标小区的距离较远，因此必须使用放大器。在分支分配网络中如果需要放大的级数超过1级，有时甚至需要3-4级，这种情况下网络中两两相连的放大器之间都要选用回传通道短路的双向放大器。进行第一级放大时，只需跨接一个跨接型双合路器，进行第二级放大时，由于信号链路的损耗超出了正常范围，这时就需要在第二级放大器后串接一个网桥，使受损的信号链路得以恢复，在已恢复的链路上再进行第三级放大的时候，就不必再接网桥，只跨接一个跨接型双合路器即可保证信号链接的正常值。
4 结束语
由于目前GPON的极高昂费用，使用GPON最多的还只能是各大电信运营商以及某些超大型企事业单位。GPON的下载速率可达每秒2.488 GB，上传速率可达每秒1.244 GB（注：1GB＝1000MB），这样的“飞速”在目前仍处于个位数（一般是2 MB －10 MB 即通常所说的2兆到10兆，GPON的速度可是2000兆）的互联网接入阶段，对普通用户而言，GPON、“光猫”至少5年（可能更长，10年或者20年）之内都将是遥不可及的梦想而已。虽然是那么的遥不可及，但是有梦想就会有希望。或许就在下一个十年吧， “家有光猫”的时代应该不远了。
参考文献：
[1] 孙刚.基于GPON技术及应用模式探讨[J].北京：中国新技术新产品，2011（18）.
[2] 王勇.GPON的应用探究[J].通信与信息技术，2010（4）.
[3] 刁娜.GPON技术在小区接入中的应用分析[J].科技传播，2011（11）.
关键词：网络；光网；无源光网；网络应用；组网方案；网速
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）35-8381-02
随着高科技的飞速发展、互联网的迅速普及，人们对互联网的依赖越来越强。小到与朋友交流、聊天；大到商品选购、在线工作、娱乐、阅读、电子商务等等。人们在使用互联网的同时也对互联网提出了更高的要求，其中最重要的一条就是：网速。网速已经成了人们在谈论网络的时候最常用的描述网络的词汇之一。网速的快慢已经成了人们使用网络的第一印象。更快的网速已经成了全球数以亿计的网民的共同需求。在这种需求的刺激下，更快的网络－千兆无源光网应运而生了。这种基于ITU-TG.984.x标准的GPON以其飞速的接入速度的优势必将在不久的将来全面替代目前普遍使用的ADSL、小区光纤等。下面我们就以实例深入解析GPON的应用。
1 某小区的GPON接入应用
1.1用户带宽需求设计
用户对互联网速度的更高需求导致了GPON接入从理论迅速转向实用阶段的应用。
1.2 OLT规划
OLT（Optical Line Terminal）即千兆无源光网中的光缆终端设备。说是终端设备，但是不会出现在用户的家里，这种设备是放在网络供应商那里的。属于局端设备。该设备的大小决定了可以接入的用户的多少。在实际组建千兆无源光网的实践过程中我们可以选择1：16、1：32或1：64等几种不同大小的OLT设备，这取决于该小区未来可能需要接入GOPN业务的用户的数量。
OLT的放置一般考虑就近放置在用户集中的区域，比如本例中我们选择的是放置于该小区的中心机房。OLT如果放置在远离用户集中的区域（即网络供应商处）好处是维护控制极为方便，且不占用光纤主干线路，未来应主要以这种方式为主。但是缺点是成本较高，因为ODN（Optical Distribution Node光分配节点，简称：分光器。有时ODN也指整个ODN网络）网络的建设成本就目前而言实在是太高，大约占到总投资的50-70%，OLT放置在用户的中心机房可以极大的缩短ODN网络，节省巨额资金。但是未来GPON应用普及以后就不得不将OLT放置在网络供应商那里了。因为光纤主干将变得越来越拥挤。
1.3分光器的规划
由于ODN网络的巨额成本，ODN的放置对成本与运营维护的成本影响较大。ODN放置的离用户越近，组网成本就越低，但是运营维护的成本就越高。
下面我们就简单分析一下ODN的放置：
1）将ODN放置在小区的机房内暂时来看最为便捷，成本较低。
2）将ODN放置在小区的某一个房间内，该房间的选择是基本上处于小区的中央位置。这是一种考虑未来发展的放置方法，由于距离每一栋楼的距离平均所以未来的总成本最低。但是目前来看成本较高。
3）将ODN放置在楼道内，这种方法成本最低，但是从长远来看，如果稍远距离有用户安装的需求就会出现问题。因为一个楼道的居民安装GPON的数量不可能达到几十家，因此此种方案不予考虑。
4）将ODN放置在网络供应商处，这种放置方法前文已经讨论，由于现阶段成本超高不予考虑。
在本例中我们选择1）、2）这两种方案其中的一种来放置ODN。相信这也将是目前绝大多数GPON接入商的一致的选择。
1.4 ONU部署规划
ONU（Optical Network Unit）即光网单元，简称光网终端或光端机，这是一种安装于用户处的设置，类似于以前上网的“猫”，只不过这是一种“光猫”。目前安装“光猫”的一般为企业级用户，个人用户还极少有接入GPON的。所以“光猫”一般安装在用户的主机房内，由于本例是在小区安装GPON，所以“光猫”安装于用户的家中。
2 小区GPON接入应用
在某些大规模的高档小区中，由于入住率非常高，所以网络供应商可以选择这样的小区进行GPON接入。由于GPON接入的价格极为昂贵，且以目前的互联网应用状况而言单独的一个家庭接入GPON也不太现实，一般是一个大规模小区的全部居民共用一个GPON接入。
2.1小区带宽及组网规划
对小区接入之前先要确定光纤主干的租用情况，目前城市中的通讯用光纤主要分为移动、联通、铁通、电信等。具体的接入可以根据对方的光纤带宽情况以及其目前拥有的总用户的带宽使用情况测算其空余带宽情况是否能够满足目标小区对带宽的需求。选择好满足带宽需求的光纤主干就可以进行下一步的组网规划了。
2.2小区工程施工调查及路径规划
已接入小区的机房或小区某一中央位置的ONU到用户的组网方式选择原则是因用户情况而宜。对于部分精装修的用户，只能根据该用户已经接入的线路进行接入考量，比如该用户接入了电话线，那么就可以为其安装ADSL，如果该用户已经在精装修之前铺设了百兆或千兆网线，那么就可以为其安装PPPoE（以太网方式的点到点协议）方式的LAN（局域网，即目前供应商们号称光纤的用户端接入方式）。
3 无网络覆盖的GPON接入应用 对于机场、车站、宾馆、酒店等大型服务性场所只需接入一至数个ONU即可，然后根据用户集中的方式选择一或几个大功率WiFi覆盖基站即可完成对整个区域的覆盖。对于直排式楼房，即每个房间的窗子均朝向一个方向的，可以选择在ONU后面接一个室外微波天线式大功率无线WiFi发射装置通过窗口对整个建筑物进行WiFi覆盖。对于一栋主楼周边围绕几栋建筑物结构，只能选用某国外品牌的价格昂贵的WiFi天线，这种天线只需要一个放置在主楼的顶部，即可对主楼以及周边进行无线覆盖。
3.1 小区组网规划
对小区的组网规划首要问题在于合理选择光纤主干线路。应该选择从供应商到目标小区最近的光纤主干线路。当然租用价格也是考量的因素之一。
3.2 接入方案
3.2.1 终端设备AP施工方案
首先根据小区内楼房分布确定AP的数量，比如小区有10栋楼房，其中有三栋距离较近，可以考虑共用一个大功率AP，这三栋如果与其他楼房较远，可以考虑进行AP中继。另外，单独的距离较远的楼房使用一个AP。由于AP具有良好的扩展性和中继性，因此，对于分散区域的用户而言非常适合采用这种接入方式。由于大功率AP的价格过于昂贵，对于小型楼房面言，可以考虑采用多个普通AP，普通AP的价格是大功率AP的几十分之一，小型的3层楼房一般每层3个，一共只需要9个就可以。投入的成本要比一个大功率AP节省十倍左右。
3.2.2 跨接多级放大器施工方案
由于GPON从网络供应商到目标小区的距离较远，因此必须使用放大器。在分支分配网络中如果需要放大的级数超过1级，有时甚至需要3-4级，这种情况下网络中两两相连的放大器之间都要选用回传通道短路的双向放大器。进行第一级放大时，只需跨接一个跨接型双合路器，进行第二级放大时，由于信号链路的损耗超出了正常范围，这时就需要在第二级放大器后串接一个网桥，使受损的信号链路得以恢复，在已恢复的链路上再进行第三级放大的时候，就不必再接网桥，只跨接一个跨接型双合路器即可保证信号链接的正常值。
4 结束语
由于目前GPON的极高昂费用，使用GPON最多的还只能是各大电信运营商以及某些超大型企事业单位。GPON的下载速率可达每秒2.488 GB，上传速率可达每秒1.244 GB（注：1GB＝1000MB），这样的“飞速”在目前仍处于个位数（一般是2 MB －10 MB 即通常所说的2兆到10兆，GPON的速度可是2000兆）的互联网接入阶段，对普通用户而言，GPON、“光猫”至少5年（可能更长，10年或者20年）之内都将是遥不可及的梦想而已。虽然是那么的遥不可及，但是有梦想就会有希望。或许就在下一个十年吧， “家有光猫”的时代应该不远了。
参考文献：
[1] 孙刚.基于GPON技术及应用模式探讨[J].北京：中国新技术新产品，2011（18）.
[2] 王勇.GPON的应用探究[J].通信与信息技术，2010（4）.
[3] 刁娜.GPON技术在小区接入中的应用分析[J].科技传播，2011（11）.