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PON技术发展及建设探讨

摘要:目前,国内外对于无源光网络(PON)的应用越来越广泛,积极构建和发展融合统一的PON 接入已是业界共识,深化PON 接入网建设,推动PON 的大规模商用部署是大势所趋。文章从PON 网络的相关定义及规划流程入手,对PON规划规则进行研究,并介绍了PON技术发展背景,PON原理和PON的应用范围,研究不同场景下PON网络部署、建设原则和思路。重点研究ODN在不同场景下的部署。
关键词:PON ;OLT ;ODN ;发展; 建设场景
1 无源光网络简介

PON(无源光网络)是由光纤、分光器、光连接器等无源光部件组成的点对多点的网络,与有源光接入技术相比,PON 由于消除了局端与用户端之间的有源设备,使维护简单、可靠性高、成本低,还能节约光纤资源,是未来FTTH(光纤到户)的主要解决方案。
PON 系统是由光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、光网络单元(ONU)组成的信号传输系统,根据采用的信号传输格式可简称xPON, 如APON(采用异步转移模式的无源光网络)、BPON(宽带无源光网络)、EPON(以太网无源光网络))和GPON千兆比无源光网络)等。
网络参考模型
PON 系统的典型拓扑结构为树型或星型,由网络侧的OLT、光分配网和用户侧的ONU 组成。其结构如图1 所示。在下行方向(OLT → ONU),OLT 发送的信号会到达各个ONU;在上行方向(ONU → OLT),各ONU 根据OLT 指定的时间发送信息。ONU 发送的信号只会到达OLT,而不会到达其他ONU。
系统保护方式
PON 系统的保护方式包括馈线光纤保护、PON口保护和全保护。
1)馈线光纤保护
PON 口处内置1 × 2 光开关, 采用2:N 的分光器,在分光器与OLT 之间建立两条独立的、互相备份的光纤链路,一旦主用馈线光纤发生故障,在备用光纤链路可用的情况下切换至备用光纤。
2)PON 口保护
采用2:N 的分光器,OLT 采用两个PON 端口,在分光器与OLT 之间建立两条独立的光纤链路,一旦主用馈线光纤或PON 口发生故障,在备用光纤链路和备用PON 口可用的情况下自动切换。
3)全保护
PON 系统对PON 口、ODN、ONU 均提供备份,全保护的成本较高,只对重要用户采用。对普通用户一般不考虑系统保护。
2 PON 网络规划原则
PON 网络规划流程
PON 的网络规划主要是对OLT、ONU、ODN 等进行设置规划。详细流程如图2 所示。
OLT 设置方式
OLT 的设置方式主要有集中式和分布式两种,两者的区别见表1。
综上所述,OLT 的设置原则归纳如下:
a)从投资和维护的角度看,应尽可能采取集中式,若端局到用户光纤资源紧缺,且有接入点机房的条件,可以采
取分布式。
b)对于新建城区,尽量采取集中式统一规划。在规模较小、密度较高,且有接入点机房的情况下可以考虑分布式。
c)对于旧区改造,在用户密集地区且有接入点机房的情况,可以考虑采取分布式。若没有,不建议为了设置OLT 而新建接入点,宜采取
集中式。
ONU 设置方式
ONU 的设置应根据FTTx 网络的组网模式和业务需求进行。
若采取FTTH(光纤到户),ONU 应设置在用户家里,避免安装在门口或楼道里,宜安装在与用户家庭布线系统的汇集处,如家庭多功能信息箱。
若采取FTTO(光纤到办公室),ONU 应设置在办公室内,应尽量靠近用户的网络设备处,如综合布线网络机柜。
若采取FTTB(光纤到楼),ONU 应设置在楼层的弱电竖井道或弱电间内。
若采取FTTC(光纤到路边),ONU 应设置在路边的光缆交接箱或光分路箱内。若采取FTTN (光纤到节点), ONU 应设置在接入节点处。
ODN 组网方式
ODN 的组成与功能
ODN 位于OLT 与ONU 之间,其定界接口为靠OLT 的光连接器后的S / R 参考点和ONU 光连接器前R / S 参考点(见图1)。
从网络结构来看,光分配网由馈线、分光器和支线组成。
馈线是指光分配网中从OLT 侧紧靠S / R接口外侧到第一个分光器主光口入口连接器前的光纤链路。支线是指光分配网中从第一级分光器的支路口到光网络单元ONU 线路侧R / S 接口间的光纤链路。采用多级分光时,也包含除一级分光器以外的其他分光器。
OLT设置方式
设置地点
优点
缺点
集中式
端局点
便于设备集中管理与维护
节约上联所需传输资源
减少接入点投资
管线资源占用相对较多
用户密集地区端局压力较大
分布式
接入点
节约接入网的管线资源
节约端局机房资源