摘要：随着GPON网络技术的发展与应用普及，GPON作为最新一代带宽无源光综合接入技术，具有高带宽、高可靠性、大覆盖范围、用户接口丰富、应用前景广阔等众多优点，能够为用户提供轻松充足的带宽，享受各种宽带应用，是当前实现FTTH（光纤到户）的最佳技术。本文从分析中国移动宽带建设发展现状、GPON技术概述入手，着重探讨GPON技术在中国移动宽带建设中的部署应用。
一、当前中国移动宽带建设发展现状
中国移动从接手固网宽带牌照开始，就积极拓展建设原有的中国铁通宽带业务。但由于前期中国铁通相对投入资金有限，基础网络建设比较薄弱，导致宽带网络覆盖范围不广、上网速度不快、故障不断、频繁遭到投诉等各种问题出现。前期有线宽带网络的匮乏，已成为制约中国移动宽带建设发展的瓶颈。为达到强力提升中国移动宽带业务，同时配合4G网络投入，近年来中国移动在全业务的基础上，坚持“以移带固、以固促移”的发展思路，加大工程建设资金投入，在宽带网络覆盖范围、宽带光纤化、IP城域网建设等领域取得了巨大成就。目前，中国移动广西分公司已经在全区各地市、县等开展宽带业务，宽带网络已经覆盖了全区所有县市和主要乡镇。
二、GPON技术概述
GPON（千兆无源光网络）由OLT（局端光线路终端设备）、ODN（无源光分配网）、ONU（用户光网络设备）组成。其中ODN为OLT与ONU之间无源光网络及相关配套设备，包括：光缆、尾纤、ODF、配线箱、光分器、连接器、插座及其他配套元器件等[1]。而ONU（也可称ONT）设备则为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流与ODN的接入，受OLT设备集中控制。GPON技术的主要特点有：
1、高带宽和高传输效率。GPON下行速率高达2.5Gbit/s，上行速率高达1.25Gbit/s，可以满足现在和未来各种宽带业务的需要。而采用GEM的封装方式，综合传输效率高达93%以上。
2、节省光纤资源。点到多点（P2MP）的树状广播形网络拓扑结构，从局端的一芯光纤，最后可以分支到32/64/128个终端ONU设备，极大节省了馈线段的光纤资源。
3、设备运维、管理成本低。GPON系统主要使用光纤，以及性能稳定、体积小巧、成本低的无源分光器，无需提供电源等有源设备，使得网络具有高可靠性，易于维护管理。
4、对多业务的支持能力。除传统的语音、数据业务外，GPON可在OLT上接入数字电视、IPTV的电视信号，从而提供三网合一的业务。
5、完善的OAM功能：作为PON系统的核心功能设备，OLT具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能。
6、可以支持接入距离更远（超过20km），比如FTTB宽带接入，OLT和ONT的最大接入距离达60km。
7、GPON技术具备向10G EPON技术和10G GPON技术演进的能力。采用波分复用技术WDM能够实现当前GPON与下一代的10G EPON和10G GPON的平滑演进。
三、GOPN宽带网络的建设原则
1、OLT设置原则。OLT是核心网与提供网络侧的接口，与ONU通过ODN相连接。OLT是网络系统的核心部分，有着分配带宽，运行维护网络，控制ONU的功能。因此，在网络部署的过程当中，OLT的部署意义重大[2]。OLT的设置受网络结构与层次、设备管理与维护、设备端口利用率、用户实装率、覆盖范围、投资等影响较大，需要综合考虑。比如OLT 设备设置应与主干光缆节点或者核心汇聚光缆节点重合，机房应尽可能和 IP 城域网的汇聚点、NGN平台重合。对于模块局、接入点的 OLT 设备，为节省成本，视用户数量可以适当采用端口较小的 OLT 设备。对于端局安装的 OLT 设备，由于承载能力较大，应当选择大容量、机架式的 OLT 设备，并且有一定的余量，比如应保证其上联至少具有1个备份GE。
2、ODN设置原则。1）光分路器设置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，ODN将光分路器集中安装在光分路箱（室内型或室外型）内进行一次分光，当ONU分布较为分散或驻地网光缆纤芯数量不足时，可以采用二级分光方式。光分路比应综合考虑GPON系统的传输距离、ONU带的用户数等进行选择。在采用FTTH建设模式时，光分路比宜按1：64设计。在采用FTTB+LAN模式时，光分路比宜按1；32设计，最终用户数不超过512户；2）ONU设备设置。ONU设备可根据建设模式放置在路边、楼道楼层或最终用户处。一般接口的选择建议为：FE接口用于视频业务、高速上网业务等。RF接口，用于有线电视业务。3）主干光缆及配光缆设置。目前，用户光缆网基本拓扑结构有星形、总线形和环形。各种网络结构都有其特点，在选择时应根据各相应地理位置、重要性、需要提供的业务、网络可靠性要求、经济性以及维护管理等综合因素考虑选择。一般而言，用户主干光缆基本采用环形与总线形结构，用户配光缆一般采用星形结构。入户光缆宜采用小弯曲半径光纤制成的室内型光缆，其余光缆采用符合ITU-TG.652D要求的普通室外型光缆。4）光缆容量设置。光分路器与OLT之间的光缆一般为用户主干光缆或用户配光缆，光缆芯数将视需安装的光分路器数量，以及FTTH演进的光缆纤芯需求，可采用1：2或1：4进行配置。FTTH建设模式时，光分路器至光缆接头盒或光缆分支接头箱一般使用大芯数光缆，并以每台ONU设备配1芯纤芯。FTTB建设模式时，光分路器至ONU间的光缆纤芯数建议按每台ONU配2芯（用1芯、备1芯）。
3、必须进行光通道衰减核算。ODN光通道衰减所允许的衰减为S/R参考点之间的光衰减。包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。在建设时应对无源光分配网络中最远用户终端采用最坏值法进行ODN光通道衰减核算，使其符合系统设备OLT和ONUPON口的光功率预算要求。ODN衰耗应满足下面公式：
光纤衰耗系数×传输距离+光分路器插损+活动连接头损耗+光缆维护余量+光通道代价≤GPONR/S-S/R点允许的最大衰耗，光纤衰耗系数（含熔接损耗）：0.4dB/km，活动连接头损耗值为0.5Db/个，光缆维护余量：传输距离10km，取3dB，
四、GPON技术在中国移动宽带建设中的应用模式
通过GPON技术运用于接入网中，具有多种接入模式，常用的建设模式有FTTB、FTTH、FTTO等。
1、FTTB（光纤到楼宇）建设模式。FTTB是以光纤接引至楼道，ONU设置在楼道处，采用铜线或五类线接口接至用户侧，接口类型包括POTS、ISDN、ADSL/ADSL2+、VDSL/VDSL2、以太网等。每个ONU典型支持用户数为十多户到一百户左右，ONU放置点需要解决供电问题。FTTB有两种常见接入方式：1）FTTB+xDSL。将光纤端接点分布在楼层或楼道，小型DSLAM设备网络侧采用GPON上联口，用户侧提供xDSL接口通过双绞线入户。这种方式利用现有的双绞线资源，采用成熟的ADSL2+、VDSL相关技术，提供中小容量的DSL MDU；2）FTTB+LAN。将光纤端接点分布在楼层或楼道，由ONU终结光信号，ONU提供多个以太网接口。但这种接入方式五类线到用户走线距离不宜超过100米。
2.FTTH（光纤到户）建设模式。此种接入方式是ONU放置在用户家中，在OLT和ONU之间全程采用无源的光分配网络，OUN在用户家中供电，OLT设备一般置于远端的端局机房或小区机房。这是目前最流行的主流接入建设模式，满足家庭用户有线、无线、广域网和局域网等各种业务接入需求。
3、FTTC（光纤到路边）建设模式。此种方式ONU通常放在室外、路边或者目标小区中楼道中，1个ONU通常为多个住宅楼提供服务，用户端为双绞线，铜缆距离在500米左右，分光器布放在几个小区间的光交接箱内。这种方式比较适合用户密度低且比较分散的场合。
五、结束语
从技术上看，由于GPON采用光纤和无源分光接入，使得GPON网络拥有更高带宽、更高可靠性、更远传输距离、更高分路比，而且具有安装简便、业务快速部署和运营成本较低的优势，更加满足扁平化接入网建设需求，GPON技术为中国移动宽带接入网提供了全新的建设思路，并得到了越来越广泛的部署。
参考文献：
[1] 胡小军.浅谈GPON接入工程设计[J].科技与企业.2013（10）
[2] 刘雄杰.GPON网络的OLT部署原则[J].中国新技术新产品.2015（08）
论文作者:魏正强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/2
标签：光缆论文; 分路论文; 光纤论文; 无源论文; 设备论文; 用户论文; 网络论文; 《基层建设》2019年第9期论文;