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摘要：通常情况下，传统的运用铜缆接入的方式运作的接入网已经无法满足通信业务量急剧增长所给互联网带来的需求。随着互联网用户对带宽需求的不断提高，加之光纤通信设备成本的不断下降，PON技术得到了快速的发展。本文正是在该情况下对于PON技术进行了探讨，希望能够对以后的技术发展有所贡献。
关键词：PON技术；下一代技术；技术发展
中图分类号：C39文献标识码： A
1.PON技术概述及优势
1.1PON技术概述
PON（PassiveOpticalNetwork），无源光网络一直被认为是光接入网中颇具应用前景的技术。该技术是指光配线网中不含任何电子器件及电子电源的一种点对多点的技术方案和产品。PON技术具有接入简单、组网灵活、便于网络升级、可靠性高、费用低等优势，且便于维修和安装。
1.2PON技术的优势
无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。PON结构在传输途中不需电源,没有电子部件,因此容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的节省很大。PON系统对局端资源占用很少,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高。提供非常高的帶宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。PON作为一种点到多点网络,以一种星形的结构来节省资源,服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。带宽分配灵活,服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。
2.PON技术现状
近些年，全球的宽带接入网进入了高速发展阶段。中国已经是世界上最大的无源光网络(PON)市场，尽管其部署才刚刚开始。中国约有2.5亿家庭覆盖，远多于其他所有市场。然而，根据市场研究公司Ovum的报告，截至2011年底，只有7%的中国家庭已经实现光接入。直到最近，日本和韩国占据市场主导地位的局面才有所改变。虽然PON继续在这两个市场部署，但是随着其光接入市场的成熟，部署速度已经放缓。据Ovum的报告显示，2011年超过400万CentralOffice的PONOLT端口运往亚太地区，中国占大部分。而同期全球OLT的出货量为450万。中国的家庭或楼宇终端，OLT对ONT的部署比率相对来说较低，预计中国PON终端市场将会有显著的增长。从以上数据来看，PON技术在目前全球宽带的接入当中仍然不占据主导地位，利用PON技术实现FTTX是PON技术发展的关键所在。
3.PON技术的运行管理要求
3.1PON技术使用的网管功能有待加强
由于基于PON技术的宽带接入网承载了来自于各个领域的大量的各种业务，PONEMS集成了多业务管理和配置的功能。与此同时，业务配置模板还需要具有一定的灵活性，可以根据不同客户的需求灵活修改相关参数。现代社会的宽带接入网建设规模不断扩大，PON设备的数量也在不断增加。一些不必要的设备告警就会影响PON网管维护人员的正常管理工作秩序。所以，网络运营商迫切要求PON设备能够提供完善的告警过滤和屏蔽功能，对于那些不必要的设备告警，可以起到屏蔽作用。除去以上提到的PON技术使用过程中的网管功能内外，现代运营商还希望该技术网络能够具有实时流量统计及告警、定时批量软件版本升级和定时/实时检测网元在线状态及数量的功能。
3.2使用PON技术时的安全保护
基于EPON的宽带接入网面临的安全保护主要涉及用户接入安全和设备冗余保护两大方面。在用户接入安全方面，可以利用VLAN或QinQ功能实现用户和业务之间的隔离。在设备冗余保护方面，除了传统的OLT设备主干光纤冗余保护、主控板冗余保护、OLT设备上联板链路聚合保护、电源设备冗余保护之外，针对宽带用户及承载业务的特殊需要，还提出了OLT设备上联保护的需求。
3.3使用PON技术的业务发放
FTTX宽带接入网业务的开通涉及的系统包括CRM系统、计费系统、服务开通系统、自动激活系统、资源管理系统、施工调度系统、综合测试系统、PONEMS网管、AAA认证系统、软交换系统、SHLR系统、IPTV管理平台等。涉及的主要接口为I1接口：PONEMS北向接口，提供业务自动激活功能。
4.下一代PON技术的发展
4.1在当前的情况下，PON技术大多会以一种与其他技术相结合的姿态进入市场。FTTB/FTTC+DSL，FTTB/FTTC+LAN都是不错的选择。而ADSL和LAN正好也是目前中国最主要的两种宽带接入技术。同时更高速度的VDSL技术也逐步受到重视，PON+VDSL将是一种完美的解决方案。对于中国这个急速发展的电信市场，PON技术将大有作为。由于LAN中几乎全部采用以太技术，且DSL技术已经与以太技术相结合，从而使得EPON在与APON的竞争中，可能会占有优势。
4.2应用PON的技术能够节省主干光纤的资源并且减少网络的层次，并且接入的业务种类丰富，在远距离传输的条件下也能够双向高带宽能力。但由于PON采用的是点到多点的一种网络结构，分光点的网络位置受用户的分布与成本多种因素相制约，所以PON技术更适合应用在用户区域比较分散、而且又相对集中的用户密集地区。相比来说，由于PON系统的上行传输技术难度较大，因此1G上行10G下行方式的10GEPON系统较为容易实现，目前芯片厂家已经可以提供原型系统。但由于该类系统上下行带宽比达到1：10，因此能否与实际用户业务需求的带宽模型相匹配存在疑问。
4.3从业务区分和客户分类的角度来看，PON的应用场景可以分为以下几种典型的客户：(1)企业客户；(2)视频监控；(3)家庭用户；(4)农村的信息化服务。根据不同应用场合，客户业务需求，分布密度有很大差异，运营商的对应收益也会有所区别，比如企业客户的数量少，但是收入的资费多、收益较大；家庭用户虽然数量众多，不过收入的资费少。从PON产品自身的优势分析，PON技术是光纤接入的领域最高效先进的一种技术，PON的设计和其实际应用更接近广大用户的需求，而且人性化，更能充分发挥自身的独特优势。目前网络的高速发展给了PON一个很大的机会，其最终发展成大规模的市场希望越来越大。因为现在的光纤用户越来越多，ADSL的宽带带宽不能满足广大用户的需要，整个网络系统朝着低成本、高可靠性的FTTX的模式飞速发展。随着通信技术快速的发展，用户越来越迫切的需求宽带数据业务。因此建设一个可扩展的、先进的并且能对其有效管理的一种宽带城域网成为了目前各大宽带运营商工作的重点。
4.4在目前的10GEPON和×GPON的标准草案中，10G速率的PON系统均采用了WDM方式与现有的EPON或GPON进行共存。目前10G的PON系统上行选择1260nm～1280nm的波长范围。下行选择了1575nm～1580nm的波长范围。现有的1310门490nm的EPON或GPOM系统可以采用WDM方式进行波长隔离。在功率预算方面。10GEPON增加了PR/PR×30的功率预算档次，将光链路预算提升到29dB。1OGGPON正在研究如何支持31dB～32dB的光链路预算能力。无论是APON、EPON、还是GPON、WDMPON，都是通信技术的进步。期待PON设备实现更大分光比、更长距离传输、更高速率、高可靠性和安全性，以达到最佳的建设投资和业务收益比。
4.5现在的PON技术也普遍被认为是宽带网的最优化的解决方案，尽管目前PON技术实际应当用中还有一些小问题存在，但是随FTTH接入网用到的专业设备技术上的越来越商用化，光纤和铜线价格越来越高，使得FTTH成本越来越高，利润越来愈少。而且从技术的发展趋势来看，PON技术必然是未来实现FTTX的主要技术，而且PON技术越来越成熟。以上各点说明，PON技术现在面临着很好的发展空间，对于运营商来说，建立用PON技术为基础的FTTX，也是增加利润、增加业务的最好方式。
5.结语
随着宽带接入网技术中基于PON技术的模式的大规模应用，网络运营商必定会遇到很多的困难。这其中有业务开通流程的制订、PON网络的安全和保护以及PON网络故障诊断等来自于各个方面的困难。因此，在PON技术的顺利运用进程中，我们还需要克服许多困难，才能运行、管理和维护好这张基于PON技术的光接入网。
参考文献：
[1]胡保民，刘德明，黄德修．EPON：下一代宽带光接入网［J］．光通信研究，2013,(4)
[2]秦习,杨斌,曾晓波.《一种基于PON技术的光传输系统方案设计》[J].光通信技术,2012,9.
关键词：PON技术；下一代技术；技术发展
中图分类号：C39文献标识码： A
1.PON技术概述及优势
1.1PON技术概述
PON（PassiveOpticalNetwork），无源光网络一直被认为是光接入网中颇具应用前景的技术。该技术是指光配线网中不含任何电子器件及电子电源的一种点对多点的技术方案和产品。PON技术具有接入简单、组网灵活、便于网络升级、可靠性高、费用低等优势，且便于维修和安装。
1.2PON技术的优势
无源光网络是纯介质网络,彻底避免了电磁干扰和雷电影响,极适合在自然条件恶劣的地区使用。相对成本低,维护简单,容易扩展,易于升级。PON结构在传输途中不需电源,没有电子部件,因此容易铺设,基本不用维护,长期运营成本和管理成本的节省很大。PON系统对局端资源占用很少,系统初期投入低,扩展容易,投资回报率高。提供非常高的帶宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽,并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽。PON作为一种点到多点网络,以一种星形的结构来节省资源,服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资。带宽分配灵活,服务有保证。G/EPON系统对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。可以实现用户级的SLA。
2.PON技术现状
近些年，全球的宽带接入网进入了高速发展阶段。中国已经是世界上最大的无源光网络(PON)市场，尽管其部署才刚刚开始。中国约有2.5亿家庭覆盖，远多于其他所有市场。然而，根据市场研究公司Ovum的报告，截至2011年底，只有7%的中国家庭已经实现光接入。直到最近，日本和韩国占据市场主导地位的局面才有所改变。虽然PON继续在这两个市场部署，但是随着其光接入市场的成熟，部署速度已经放缓。据Ovum的报告显示，2011年超过400万CentralOffice的PONOLT端口运往亚太地区，中国占大部分。而同期全球OLT的出货量为450万。中国的家庭或楼宇终端，OLT对ONT的部署比率相对来说较低，预计中国PON终端市场将会有显著的增长。从以上数据来看，PON技术在目前全球宽带的接入当中仍然不占据主导地位，利用PON技术实现FTTX是PON技术发展的关键所在。
3.PON技术的运行管理要求
3.1PON技术使用的网管功能有待加强
由于基于PON技术的宽带接入网承载了来自于各个领域的大量的各种业务，PONEMS集成了多业务管理和配置的功能。与此同时，业务配置模板还需要具有一定的灵活性，可以根据不同客户的需求灵活修改相关参数。现代社会的宽带接入网建设规模不断扩大，PON设备的数量也在不断增加。一些不必要的设备告警就会影响PON网管维护人员的正常管理工作秩序。所以，网络运营商迫切要求PON设备能够提供完善的告警过滤和屏蔽功能，对于那些不必要的设备告警，可以起到屏蔽作用。除去以上提到的PON技术使用过程中的网管功能内外，现代运营商还希望该技术网络能够具有实时流量统计及告警、定时批量软件版本升级和定时/实时检测网元在线状态及数量的功能。
3.2使用PON技术时的安全保护
基于EPON的宽带接入网面临的安全保护主要涉及用户接入安全和设备冗余保护两大方面。在用户接入安全方面，可以利用VLAN或QinQ功能实现用户和业务之间的隔离。在设备冗余保护方面，除了传统的OLT设备主干光纤冗余保护、主控板冗余保护、OLT设备上联板链路聚合保护、电源设备冗余保护之外，针对宽带用户及承载业务的特殊需要，还提出了OLT设备上联保护的需求。
3.3使用PON技术的业务发放
FTTX宽带接入网业务的开通涉及的系统包括CRM系统、计费系统、服务开通系统、自动激活系统、资源管理系统、施工调度系统、综合测试系统、PONEMS网管、AAA认证系统、软交换系统、SHLR系统、IPTV管理平台等。涉及的主要接口为I1接口：PONEMS北向接口，提供业务自动激活功能。
4.下一代PON技术的发展
4.1在当前的情况下，PON技术大多会以一种与其他技术相结合的姿态进入市场。FTTB/FTTC+DSL，FTTB/FTTC+LAN都是不错的选择。而ADSL和LAN正好也是目前中国最主要的两种宽带接入技术。同时更高速度的VDSL技术也逐步受到重视，PON+VDSL将是一种完美的解决方案。对于中国这个急速发展的电信市场，PON技术将大有作为。由于LAN中几乎全部采用以太技术，且DSL技术已经与以太技术相结合，从而使得EPON在与APON的竞争中，可能会占有优势。
4.2应用PON的技术能够节省主干光纤的资源并且减少网络的层次，并且接入的业务种类丰富，在远距离传输的条件下也能够双向高带宽能力。但由于PON采用的是点到多点的一种网络结构，分光点的网络位置受用户的分布与成本多种因素相制约，所以PON技术更适合应用在用户区域比较分散、而且又相对集中的用户密集地区。相比来说，由于PON系统的上行传输技术难度较大，因此1G上行10G下行方式的10GEPON系统较为容易实现，目前芯片厂家已经可以提供原型系统。但由于该类系统上下行带宽比达到1：10，因此能否与实际用户业务需求的带宽模型相匹配存在疑问。
4.3从业务区分和客户分类的角度来看，PON的应用场景可以分为以下几种典型的客户：(1)企业客户；(2)视频监控；(3)家庭用户；(4)农村的信息化服务。根据不同应用场合，客户业务需求，分布密度有很大差异，运营商的对应收益也会有所区别，比如企业客户的数量少，但是收入的资费多、收益较大；家庭用户虽然数量众多，不过收入的资费少。从PON产品自身的优势分析，PON技术是光纤接入的领域最高效先进的一种技术，PON的设计和其实际应用更接近广大用户的需求，而且人性化，更能充分发挥自身的独特优势。目前网络的高速发展给了PON一个很大的机会，其最终发展成大规模的市场希望越来越大。因为现在的光纤用户越来越多，ADSL的宽带带宽不能满足广大用户的需要，整个网络系统朝着低成本、高可靠性的FTTX的模式飞速发展。随着通信技术快速的发展，用户越来越迫切的需求宽带数据业务。因此建设一个可扩展的、先进的并且能对其有效管理的一种宽带城域网成为了目前各大宽带运营商工作的重点。
4.4在目前的10GEPON和×GPON的标准草案中，10G速率的PON系统均采用了WDM方式与现有的EPON或GPON进行共存。目前10G的PON系统上行选择1260nm～1280nm的波长范围。下行选择了1575nm～1580nm的波长范围。现有的1310门490nm的EPON或GPOM系统可以采用WDM方式进行波长隔离。在功率预算方面。10GEPON增加了PR/PR×30的功率预算档次，将光链路预算提升到29dB。1OGGPON正在研究如何支持31dB～32dB的光链路预算能力。无论是APON、EPON、还是GPON、WDMPON，都是通信技术的进步。期待PON设备实现更大分光比、更长距离传输、更高速率、高可靠性和安全性，以达到最佳的建设投资和业务收益比。
4.5现在的PON技术也普遍被认为是宽带网的最优化的解决方案，尽管目前PON技术实际应当用中还有一些小问题存在，但是随FTTH接入网用到的专业设备技术上的越来越商用化，光纤和铜线价格越来越高，使得FTTH成本越来越高，利润越来愈少。而且从技术的发展趋势来看，PON技术必然是未来实现FTTX的主要技术，而且PON技术越来越成熟。以上各点说明，PON技术现在面临着很好的发展空间，对于运营商来说，建立用PON技术为基础的FTTX，也是增加利润、增加业务的最好方式。
5.结语
随着宽带接入网技术中基于PON技术的模式的大规模应用，网络运营商必定会遇到很多的困难。这其中有业务开通流程的制订、PON网络的安全和保护以及PON网络故障诊断等来自于各个方面的困难。因此，在PON技术的顺利运用进程中，我们还需要克服许多困难，才能运行、管理和维护好这张基于PON技术的光接入网。
参考文献：
[1]胡保民，刘德明，黄德修．EPON：下一代宽带光接入网［J］．光通信研究，2013,(4)
[2]秦习,杨斌,曾晓波.《一种基于PON技术的光传输系统方案设计》[J].光通信技术,2012,9.