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[摘要]随着信息技术的发展，各种高带宽业务和应用的不断出现且越来越多元化，基于ITU-TG.984.x标准的GPON技术得到不断推进。本文主要分析了GPON技术的优点，阐述了GPON技术在接入网中的组网应用，以及运行维护方面面临的挑战。
[关键词] GPON技术 组网应用分析 运行维护
中图分类号：TN915.6文献标识码：A
1. GPON 技术的概述
在业界，FSAN组织进行1Gb/S以上速率PON的标准研究，该组织希望能提出一种方案，除了能运行更高的速率外，还要在多业务适应、可扩缩性等方面较之其它的PON效率更高，这样的研究使得GPON出现，GPON（Gigabit-Capable PON）技術是基于ITU-TG.984.x标准的一种无源光网络技术，是运营商对现有接入网进行综合化、宽带化改造的理想技术拥有带宽高，效率高，覆盖范围大，丰富的用户接口等特点。用于无源光纤接入网，GPON 是相当灵活的，它不仅可以在高速率下以对称方式进行工作，也可以在高速率下以非对称方式进行工作，对于很多种业务都可以做到支持，其 OAM 能力是相当强大的。
2. GPON技术的特点分析
在目前PON技术中有GPON和EPON两种技术，GPON 为下行2.5Gb/s 、上行 1.25Gb/s ，分光路比为1：64。GPON的国际标准比较详细，GPON 接口的告警和性能力更强，传输速率高，分路比大，组网成本低，能提供高定时精度的TDM业务。由于GPON是形成于全新的TC层（传输融合层），对于高层多样性业务的试配可以做到完全胜任。此外，GPON 系统还具有相当大的覆盖范围，在实际当中，这种系统也可超过20千米的物理覆盖范围。GPON系统具备更为完善的DBA及相当优秀的QoS服务能力。GPON具有电信级网络所要求的丰富网管功能和保护机制，包括带宽授权分配、动态带宽分配、链路监测、保护倒换、密钥交换和各种告警功能等，比EPON考虑更周到。对于 GPON 这个技术来说，其所开发的，不管是电信级的网络检测能力，还是相关业务能力，都是极其丰富多样的。
3.接入网中GPON技术的组网应用
3.1 GPON技术的组网方式
目前GPON主要采用的组网方式有FTTB+LAN、FTTB+DSL和FTTN+DSL。FTTB+LAN为光纤到楼，然后通过大容量ONU（称为MDU）用五类线作为入户线将业务接入多个用户，多个用户共享一个ONU、一根光纤的带宽资源，成本自然就低，该方式下共享的带宽与现阶段用户带宽的需求相匹配，且能满足未来一段时间的带宽需求，是目前正在大规模商用的新一代宽带接入的主要方式。FTTB+DSL为光纤到楼，然后以XDSL的方式将业务接入多个用户，也是多用户共享一个ONU，成本主要体现在用户双绞线和用户终端上，在120米范围之内每个用户的入户线十终端投资成本将高于FTTB+LAN，且在上下行速率是的非对称的，不符合未来发展趋势。FTTN+DSL为光纤到小区，接入特点基本与FTTB+DSL相类似，是一种节省光缆的接入方式，随着光缆价格的不断降低和铜价的不断上升，目前该方式已不作为主用组网方式被采用。
3.2 GPON技术的专类应用
GPON技术的组网应用有为普通用户提供的常规的应用、专线业务、无线WLAN应用、移动基站回程领域的应用、IPTV的应用等。利用GPON的网络，可以提供交通、公安视频监控，提供热力公司的温度监控等，采用AD专线或光纤专线的方式，可以满足视频传输的大带宽要求。WLAN作为3G业务的补充，因其具有AP部署数量大，带宽需求高的特点，PON接入技术具有明显的优势。利用专线方式将AP通过二层交换机通过GPON网络连接到AC，由二层交换机完成对AP的远程供电。实现WLAN的业务管理及用户上网业务应用。
3.3 GPON技术的应用场景
根据 GPON 技术终端和用户的分布，主要有以下集中形式：FTTB，光纤到楼层或到单元；FTTV，光纤到乡村；FTTH，光纤到户。FTTB，又可以分为 GPON+LAN 和 GPON+DSL 等方式。GPON+LAN 适用于新建住宅小区或者办公楼宇，GPON+DSL 可以做为老城区线缆改造的1种方式。FTTH由于成本较高，一般用于高档的住宅小区或者企业。对于普通住宅小区和一些商务楼宇，应以PON+LAN为主，光缆到达楼层或者单元，铜缆距离在100M之内；在FTTB+LAN实施难度大的地区，可以采取PON+DSL方式光缆到达楼边。对于新建小区，优先使用五类线作为入户线接入；对于高端的住宅小区或者重要的集团办公用户，要使用后备电源。对于农村地区应停止主干铜缆的建设，新建接入铜缆距离原则上小于1.5KM；新建光缆应尽量实现光缆敷设，主要通过 PON+ADSL方式接入。综合不同区域用户接入资源现状和带宽需求，也应当有计划、分步骤进行改造；对于既有用户的切割或者只能提供铜缆接入的用户，可以使用具有 POTS+ADSL 接口的PON设备，对用户线路的改造，应在考虑用户发展潜力和投资的前提下，由远及近对用户线路进行改造；可以使用FTTB的方式接入，根据用户的性质，使用PON+DSL接口。
4. GPON技术的运行维护
随着FTTH（光纤到户）业务的大规模布署应用，宽带大提速的加速开展，对GPON的运行维护提出了更高的要求。如何加快用户装机时业务发放的流转速度，更加优化流程减轻工作量，如何应对宽带大提速的要求，提供足够的资源支撑能力，如何兼顾业务目前的现状及将来的中长期发展，合理规划GPON的工程建设，都是GPON的运行维护中需要关注的问题。FTTH（光纤到户）用户装机，需要用户到营业开户后才能根据一定的策略建立资源数据、制作PON设备数据，再按流程配线配号、业务开通。决定业务发放时效的关键环节是资源系统中用户ONT资源数据的增加、工单流转处理、PON网管数据制作。根据维护经验，采取预配置方式，可以优化装机流程；数据采取关联配置原则，能够提高工作效率。 因FTTH需事先在软交换上增加语音网关，存在一定的虚配，所以要关注软交换CCU资源能力，保证业务发展需要。OLT、ONU的带宽瓶径有两点 ，OLT的上行口和各个PON口，所以要做好流量监控。OLT的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、设备端口利用率、用户实装率、投资等影响较大，需要综合考虑。根据城市区的规划，客户的分布，按照一定的覆盖半径建立多个中心点，集中布放OLT。将用户不多、用户带宽需求不大的小区，都接入中心点，可以有效得提高设备的端口利用率。
5.结语
通过对GPON技术的应用和运行维护的分析，可以更清晰得找出技术漏洞，从而有针对性的改进技术，在保证用户发展的情况下，进一步提高网络质量，也能为GPON技术的未来发展提供一些指导。
参考文献：
[1] 彭剑辉，浅析GPON技术，信息通信[J]，2011.
[2] 邓志巍，GPON标准系列介绍，电信工程技术与标准化[J] ，2008.
作者简介：陈慕峰（1976.12）男，身份证310104197612264011，汉族，上海市人，2004年复旦大学本科毕业，计算机网络专业，2007年上海交通大学，通信工程硕士学位。
[关键词] GPON技术 组网应用分析 运行维护
中图分类号：TN915.6文献标识码：A
1. GPON 技术的概述
在业界，FSAN组织进行1Gb/S以上速率PON的标准研究，该组织希望能提出一种方案，除了能运行更高的速率外，还要在多业务适应、可扩缩性等方面较之其它的PON效率更高，这样的研究使得GPON出现，GPON（Gigabit-Capable PON）技術是基于ITU-TG.984.x标准的一种无源光网络技术，是运营商对现有接入网进行综合化、宽带化改造的理想技术拥有带宽高，效率高，覆盖范围大，丰富的用户接口等特点。用于无源光纤接入网，GPON 是相当灵活的，它不仅可以在高速率下以对称方式进行工作，也可以在高速率下以非对称方式进行工作，对于很多种业务都可以做到支持，其 OAM 能力是相当强大的。
2. GPON技术的特点分析
在目前PON技术中有GPON和EPON两种技术，GPON 为下行2.5Gb/s 、上行 1.25Gb/s ，分光路比为1：64。GPON的国际标准比较详细，GPON 接口的告警和性能力更强，传输速率高，分路比大，组网成本低，能提供高定时精度的TDM业务。由于GPON是形成于全新的TC层（传输融合层），对于高层多样性业务的试配可以做到完全胜任。此外，GPON 系统还具有相当大的覆盖范围，在实际当中，这种系统也可超过20千米的物理覆盖范围。GPON系统具备更为完善的DBA及相当优秀的QoS服务能力。GPON具有电信级网络所要求的丰富网管功能和保护机制，包括带宽授权分配、动态带宽分配、链路监测、保护倒换、密钥交换和各种告警功能等，比EPON考虑更周到。对于 GPON 这个技术来说，其所开发的，不管是电信级的网络检测能力，还是相关业务能力，都是极其丰富多样的。
3.接入网中GPON技术的组网应用
3.1 GPON技术的组网方式
目前GPON主要采用的组网方式有FTTB+LAN、FTTB+DSL和FTTN+DSL。FTTB+LAN为光纤到楼，然后通过大容量ONU（称为MDU）用五类线作为入户线将业务接入多个用户，多个用户共享一个ONU、一根光纤的带宽资源，成本自然就低，该方式下共享的带宽与现阶段用户带宽的需求相匹配，且能满足未来一段时间的带宽需求，是目前正在大规模商用的新一代宽带接入的主要方式。FTTB+DSL为光纤到楼，然后以XDSL的方式将业务接入多个用户，也是多用户共享一个ONU，成本主要体现在用户双绞线和用户终端上，在120米范围之内每个用户的入户线十终端投资成本将高于FTTB+LAN，且在上下行速率是的非对称的，不符合未来发展趋势。FTTN+DSL为光纤到小区，接入特点基本与FTTB+DSL相类似，是一种节省光缆的接入方式，随着光缆价格的不断降低和铜价的不断上升，目前该方式已不作为主用组网方式被采用。
3.2 GPON技术的专类应用
GPON技术的组网应用有为普通用户提供的常规的应用、专线业务、无线WLAN应用、移动基站回程领域的应用、IPTV的应用等。利用GPON的网络，可以提供交通、公安视频监控，提供热力公司的温度监控等，采用AD专线或光纤专线的方式，可以满足视频传输的大带宽要求。WLAN作为3G业务的补充，因其具有AP部署数量大，带宽需求高的特点，PON接入技术具有明显的优势。利用专线方式将AP通过二层交换机通过GPON网络连接到AC，由二层交换机完成对AP的远程供电。实现WLAN的业务管理及用户上网业务应用。
3.3 GPON技术的应用场景
根据 GPON 技术终端和用户的分布，主要有以下集中形式：FTTB，光纤到楼层或到单元；FTTV，光纤到乡村；FTTH，光纤到户。FTTB，又可以分为 GPON+LAN 和 GPON+DSL 等方式。GPON+LAN 适用于新建住宅小区或者办公楼宇，GPON+DSL 可以做为老城区线缆改造的1种方式。FTTH由于成本较高，一般用于高档的住宅小区或者企业。对于普通住宅小区和一些商务楼宇，应以PON+LAN为主，光缆到达楼层或者单元，铜缆距离在100M之内；在FTTB+LAN实施难度大的地区，可以采取PON+DSL方式光缆到达楼边。对于新建小区，优先使用五类线作为入户线接入；对于高端的住宅小区或者重要的集团办公用户，要使用后备电源。对于农村地区应停止主干铜缆的建设，新建接入铜缆距离原则上小于1.5KM；新建光缆应尽量实现光缆敷设，主要通过 PON+ADSL方式接入。综合不同区域用户接入资源现状和带宽需求，也应当有计划、分步骤进行改造；对于既有用户的切割或者只能提供铜缆接入的用户，可以使用具有 POTS+ADSL 接口的PON设备，对用户线路的改造，应在考虑用户发展潜力和投资的前提下，由远及近对用户线路进行改造；可以使用FTTB的方式接入，根据用户的性质，使用PON+DSL接口。
4. GPON技术的运行维护
随着FTTH（光纤到户）业务的大规模布署应用，宽带大提速的加速开展，对GPON的运行维护提出了更高的要求。如何加快用户装机时业务发放的流转速度，更加优化流程减轻工作量，如何应对宽带大提速的要求，提供足够的资源支撑能力，如何兼顾业务目前的现状及将来的中长期发展，合理规划GPON的工程建设，都是GPON的运行维护中需要关注的问题。FTTH（光纤到户）用户装机，需要用户到营业开户后才能根据一定的策略建立资源数据、制作PON设备数据，再按流程配线配号、业务开通。决定业务发放时效的关键环节是资源系统中用户ONT资源数据的增加、工单流转处理、PON网管数据制作。根据维护经验，采取预配置方式，可以优化装机流程；数据采取关联配置原则，能够提高工作效率。 因FTTH需事先在软交换上增加语音网关，存在一定的虚配，所以要关注软交换CCU资源能力，保证业务发展需要。OLT、ONU的带宽瓶径有两点 ，OLT的上行口和各个PON口，所以要做好流量监控。OLT的部署位置对网络结构与层次、设备管理与维护、设备端口利用率、用户实装率、投资等影响较大，需要综合考虑。根据城市区的规划，客户的分布，按照一定的覆盖半径建立多个中心点，集中布放OLT。将用户不多、用户带宽需求不大的小区，都接入中心点，可以有效得提高设备的端口利用率。
5.结语
通过对GPON技术的应用和运行维护的分析，可以更清晰得找出技术漏洞，从而有针对性的改进技术，在保证用户发展的情况下，进一步提高网络质量，也能为GPON技术的未来发展提供一些指导。
参考文献：
[1] 彭剑辉，浅析GPON技术，信息通信[J]，2011.
[2] 邓志巍，GPON标准系列介绍，电信工程技术与标准化[J] ，2008.
作者简介：陈慕峰（1976.12）男，身份证310104197612264011，汉族，上海市人，2004年复旦大学本科毕业，计算机网络专业，2007年上海交通大学，通信工程硕士学位。