光纖通信PON網絡技術研究

時間:2022-04-11 10:58:55

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光纖通信PON網絡技術研究

摘要:近幾年,在光纖通信持續發展的過程中,技術水平不斷提高,在光纖通信中引入pon網絡技術,可以優化光網通信組網結構,進而提升網絡通信的安全性。該文以PON網絡技術為核心,分析PON網絡及其應用優勢,簡述PON網絡技術在光纖通信中的應用實踐,發揮出PON網絡技術的價值,提高光纖通信的實時性和穩定性,并為相關研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關鍵詞:光纖通信;PON網絡技術;通信技術;光纖網絡

在互聯網通信快速更新的背景下,光纖網絡建設已經初步完成,利用光波進行數據信息的傳輸,為互聯網應用提供所需的寬帶環境,相比于以銅線作為介質的通信電纜傳導方式,光纖網絡具有傳輸速率高、運行管理便利等優勢。對此,該文深入分析了PON網絡技術的運行原理,了解PON網絡技術的應用優勢,并將其應用到光纖通信中,提高光纖通信的傳輸性能,促進光纖通信的可持續健康發展。在這樣的環境背景下,探究光纖通信中的PON網絡技術之研究具有非常重要的現實意義。

1PON網絡技術原理

PON即為無源光網絡,由光分配網絡(ODN)、光線路終端設備(OLT)、光網絡終端設備(ONU)等組成,其中光線路終端設備(OLT)是其核心局端設備,直接連接匯聚層交換機,而OLT業務端口通過單根光線和用戶端分光器進行連接,以控制和管理用戶端ONU設備,屬于光電一體設備。從本質上看,PON屬于點對多點組網,即為純介質網絡,在進行信號傳輸中,可以擺脫外部設備對通信線路的電磁干擾或是雷電影響,降低線路與外部設備發生故障的概率,節省后期維護成本,大大提升了整個通信系統的安全性和可靠性,廣泛應用在通信行業中。

2PON網絡技術的應用優勢

在光纖通信中,PON網絡技術具備以下應用優勢。2.1高接入帶寬。EPON是一種常見的PON網絡,可提供上下對稱帶寬,其速率為1.25Gb/s,而單獨上行速度就超過1.25Gbit/s,下行速率為2.5Gbit/s,由于PON網絡技術的持續性更新,聯合以太網技術,可將運行速率上升至10Gb/s,數據信息傳輸效率高。同時,在實際應用中,可為客戶端提供30Mbit/s~100Mbit/s帶寬,結合用戶的實際使用需求,提供10km~20km的接入安裝距離,進而符合用戶的多樣化應用需求。2.2降低光纖資源損耗。PON網絡技術以樹狀網絡拓撲結構為主,呈現一點對多點傳輸模式,一點光纖可以和多個終端分支進行有效連接,相比于傳統的網絡通信模式而言,這種連接方式可以減少大量光纖資源的過度損耗,特別是針對應用面積廣的區域而言,建設基于PON網絡技術的傳輸模式,在節省光纖資源的同時,有利于提升通信效率,獲得較為明顯的應用效益。2.3寬帶業務廣泛。在GPON系統和EPON網絡系統中,利用完整的系統進行帶寬分配,以達到擴展應用范圍的目的。將PON網絡技術引入光纖通信中,解決傳統網絡通信中的FTTO和FTTH問題,進而實現全網光纖通信。在PON網絡技術實際應用中,利用PON網絡結構框架,構架全業務接入體系,可根據用戶需求提供視頻觀看和辦公服務等業務,其FTTH技術有利于廣播業務和音頻業務的建設,更新寬帶業務,進而擴展光纖通信的服務范圍。

3PON網絡技術在光纖通信中的應用途徑

3.1構建PON網絡組網結構。PON網絡組網結構由EPON網絡和GPON網絡組成,EPON網絡主要依托以太網無源光網絡,以多點通信為主要特征,通過以太網協議進行視頻、圖像以及文本的實時傳輸。當前,EPON是移動通信的主流寬帶接入技術,實現光纖多場景應用,其中,FTTCA可以在商業街或是道路兩旁進行ONU部署,為附近商戶提供所需的數據接入服務,而在建筑內部進行ONU部署,借助LAN、Cable、ADSL的方式進行用戶端接入,還可以為大型寫字樓布設ONU,形成小型局域網,以實現辦公室互聯網服務。而GPON網絡為吉比特無源光網絡,以ITU-TG.984.x標準為主,具備大帶寬、廣覆蓋以及高效率等特征,是目前最先進的光纖網絡。在實際應用中,該網絡可以滿足多個用戶的數據傳輸需求,保證數據傳輸的實時性,弱化網絡傳輸的抖動性,為用戶提供所需的服務保障和故障處理。在網絡組建中,引入動態帶寬分配、多點仿真、控制協議等方式,借助OLT用戶業務登記協議,動態化分配ONU上行資源,合理利用時間差實現動態寬帶資源的分配,保證系統運行效率。3.2優化PON網絡接入方式。在通信層設計中,接入方式為業務節點接口與網絡接口間的傳輸網絡,是一種核心傳輸網絡系統。在接入方式設計中,通過局域網的設置,促進用戶與核心網絡的連接,而接入網質量關乎用戶的整體服務質量。對于通信運營商而言,網絡投資并非前期重點方向,而是一種關鍵性收入來源。近幾年,隨著光線通信網絡的快速發展,其接入網建設模式也有所改變,形成以FTTX為核心的接入網形式,一些區域已經建設完成FTTH,依托無源網絡技術,結合不同用戶單元位置間的差距,自主選擇網絡接入形式,促進通信網絡的建設和通信平臺的發展。同時,在EPON網絡應用中,可以滿足大范圍覆蓋要求,同時為眾多用戶提供業務服務,網絡覆蓋范圍內的所有用戶可以對局端設備資源進行共享,用戶可用資源增多,減少了用戶投資。并且,EPON網絡帶寬分配靈活性高,能夠滿足用戶高質量服務要求。3.3PON網絡設備規劃建設。在PON網絡規劃中,為了保證應用效果,要將不同業務類型進行分離,把上行數據和語音業務獨立開,分別從匯聚層、OLT、ODT、ONU等方面入手,實現網絡結構的分解規劃。針對匯聚層網絡而言,借助網絡類型,將上網用戶直接和BRAS相連接,使語音用戶直接可以和城域網三層交換機進行連接,統一傳送至軟交換一側。而對于OLT網絡而言,具體分為以下3種情況。第一,上聯配置。OLT提供數據與語音業務,以雙上聯方式為主,若雙上聯平均帶寬利用率和2條鏈路峰值都高于70%,則自動擴展上聯鏈路,保證傳輸效率。第二,下聯配置。OLT下聯保護要結合業務需求來選擇,設計人員根據用戶使用需求,選擇適當的保護方式,以主干光纖保護方式為主,借助主干光纖倒換保護和全保護光纖倒換方式,實現下聯配置,滿足用戶的安全性與可靠性要求。第三,冗余保護。在冗余保護上,OLT以“主控板+電源”為主要冗余保護結構,一旦主用電源模塊和主控板失效后,系統自動進行倒換,保證正常的業務處理,并將這一倒換觸發信息傳輸至網管系統中,以待處理。

4結語

綜上所述,在光纖通信中,為了滿足用戶需求,根據實際情況,可引入PON網絡技術,發揮出PON網絡高接入帶寬、降低光纖資源損耗、寬帶業務廣泛等優勢,構建PON網絡組網結構,優化PON網絡接入方式,PON網絡設備規劃建設,形成完整的PON網絡運行體系,提高光纖通信的實時性和有效性。

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作者:廖玲玲 單位:遼河油田信息工程公司