GPON传输网建设关键技术及应用模式探讨

GPON传输网建设关键技术及应用模式探讨

刘钊

（公诚管理咨询有限公司）

摘要：本文主要对GPON传输网建设的关键技术（DBA）及应用模式进行了探讨，以供同仁参考。

关键词：GPON传输网；关键技术；应用模式

一、前言

GPON技术是无源光网络技术中的重要组成部分，是一种新型的通信网络传输技术。针对现有技术进行不断的应用和创新，将新一代的宽带接入到网络建设工作中，积极使用GPON技术代替传统的网络传输技术，能够起到良好的通讯效果。现阶段通讯事业的发展，为人们的生产、生活提供了极大的便利条件。积极针对GPON技术的网络规划设计、接入方案以及实际应用情况进行全面细致的分析和研究，将能为有效提升整体的网络通讯工作水平发挥积极的作用和意义。基于此，本文主要对GPON传输网建设的关键技术（DBA）及应用模式进行了探讨，以供同仁参考。

二、GPON传输网建设的关键技术（DBA）

动态带宽分配(DBA)技术是指通过GPON网络中各个ONU的上行使用带宽实时动态的改变来适应用户速率的各种变化，以提高网络的带宽利用率的技术。

（1）带宽类型。GPON标准沿用了BPON中对QoS支持的规定。ITU-T在BPON标准G.983.4和GPON标准G984.3中明确提出了四种优先级别的带宽。它们分别是Fixed、Assured、Non-assured和Best-effort四种类型的带宽，也就是固定类型、确保类型、非确保类型和尽力而为类型的带宽。同时，GPON上行系统中带宽分配基本单元的传输容器(T-CONT)则按照其使用的带宽类型组合一共分为五种类型。基于业务等级的优先级分配方案能够在实现高效的DBA的同时为业务提供良好的QoS保障，所以，清晰地认识到各种带宽资源的特性以及理解T-CONT的适用范围对DBA有着重要意义。

（2）传输容器T-CONT。前面指出了GPON有四种类型的带宽，每种类型的带宽都可以支持一定的QoS要求的业务：而T-CONT通过为业务提供特定类型的带宽间接保证该业务的QoS要求。一种T-CONT能否支持某种QOS要求的业务，完全取决于该T-CONT能否提供满足该业务QoS要求的带宽。如果该T-CONT提供满足某业务QoS要求的带宽，就可以承载该业务。在五种类型的T-CONT中，typel类型T-CONT仅提供Fixed类型的带宽；type2类型仅提供Assured类型的带宽：type3类型提供Assured类型和Non-assured类型的带宽；tyPe4类型仅提供Best-effort类型带宽：而type5类型是前四种类型的融合，可以提供所有类型的带宽，支持所有类型的业务。这五种T-CONT在本文中有时也被分别称为类型1、类型2、类型3、类型4和类型5的T-CONT。

（3）GPON实现DBA的过程。根据协议，GPON的DBA过程包括以下5个步骤：拥塞状态检测、将拥塞状态汇报给OLI、OLT根据提供的参数重新进行带宽分配、OLT根据更新的带宽分配信息和T-CONT类型发送授权，在DBA中实现管理信息的协商。DBA过程：拥塞状态检测→拥塞状态报告给OLT→OLT提供参数给DBA→OLT发送授权→DBA管理信息的协商。根据协议规定，GPON的DBA分为两种模式：一种是ONU向OLT报告自己的状态和所需的带宽，OLT根据上报的数据对ONU进行DBA，即所谓的基于状态报告的动态带宽分配(SR-DBA):另一种是ONU不需向OLT报告，OLT由自己的流量监测功能，实现自动动态的带宽分配，即非基于状态报告的动态带宽分配(NSR-DBA)。

与其他接入网技术相比，GPON能支持现有所有业务类型和满足未来业务的适配要求，能提供高效率的GEM封装，实现成本较低，是目前实现光纤到家的最佳技术之一。

三、GPON传输网的应用模式探讨

GPON传输网的应用模式分为FTTB、FTTH和FTTC等。FTTB是宽带光接入网的典型应用类型之一，其特征是，以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆，ONU部署在传统的分线盒（用户引入点）即DP（分配点），ONU下采用其他介质接入用户，如现有的金属线或无线，每个ONU典型支持用户数为十多户到一百户左右。FTTH是利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式，引入光纤由单个家庭住宅独享。在物理网络构成上，FTTH在OLT与ONU之间采用全程光纤的接入方式，将ONU光节点部署到居民用户家中，此时ONU称为ONT，直接提供UNI接口连接居民家庭网络。FTTC模式光纤布置到路边的交接箱内，由于ONU距离用户较远，一般经过DSL线入户，这种模式常用于已敷设铜线区域或楼道内无法设置ONU的情况。

（1）FTTB组网模式应用。在城市新建的小区和商务楼中，通常情况下，住宅楼一般就是FTTB+LAN，这种方式主要是以PON为基础的，当住宅建设过程中通讯工作的效益较为合理的时候，直接使用FTTH的方式也较为便利。某新建商住综合小区接入网采用GPON接入，该小区共有20余栋高层住宅楼，距该小区不足3km处有运营商的数据机房，里面有1套城域网传输设备，但没有OLT。本次工程只对其中6栋楼若干单元用户建设GPON接入网，由于该小区一次性投资规模较为有限，加上其他运营商也参与了该小区GPON接入网建设，出于竞争性考虑决定采用了FTTB接入方式。组网方案是在附近数据机房内新增1套OLT设备（华为MA5680T），OLT与城域网通过GE口联接，然后敷设12芯光缆到小区，并在1号楼配置一级分光器（分光比1：32），再由分光器接至各栋楼每个单元的ONU（MDU型），ONU到用户端采用ADSL2接入。经过链路损耗计算，光损耗远低于25dB，可以满足GPON系统接入要求。经过带宽预测，OLT上联GE链路完全可以满足该小区普通宽带用户的接入需求，如果用户数量增加，通过增加OLT上联GE/FE口数量来解决。

（2）FTTH组网模式应用。从接入网的发展趋势中，FTTH是目前解决接入网带宽瓶颈的最有效方案，用户宽带业务可通过ONU接入城域网，而语音业务则通过IAD接入NGN平台，现以某小区GPON接入为例说明。该小区有15栋多层住宅楼，合计约500户。本工程光缆敷设主要包括主干光缆、配线光缆、分光器等几部分，分光器（OBD）设在小区新建光交箱及光纤到户箱内。根据小区建筑分布、用户数量等情况，配置42个1：4分光器，分光器分路比都采用1：64，可算出上行主干光纤采用12芯光缆，分光点下行至ONU的配线光缆采用4芯光缆。OLT布置在附近接入机房内，ONU则设在用户多媒体箱内。整个工程光缆用量为：24芯光缆1.2km，12芯光缆1km，6芯光缆0.6km，4芯光缆2.4km，总造价约10万元，户均200元。

四、结语

综上所述，GPON传输网在实际应用过程中，具有着十分明显的特征和优势，有效促进了现代通信网络建设工作的顺利进行，并为人们的日常生产和生活提供了良好的前提条件。在积极应用GPON技术的过程中，需要积极采用切实有效的方法和手段，真正发挥其作用和优势，方便人们的生活。

参考文献

[1]姚美菱,李明.GPON组网分析[J].邮电设计技术,2012(06):60-63.

[2]赵钢,邬官永,王跃.GPON技术在配电网自动化通信系统中的应用分析[J].内蒙古电力技术,2015(1S):49~51.