光纖通信PON網(wǎng)絡技術(shù)研究

時間:2022-04-11 10:58:55

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光纖通信PON網(wǎng)絡技術(shù)研究

摘要:近幾年,在光纖通信持續(xù)發(fā)展的過程中,技術(shù)水平不斷提高,在光纖通信中引入pon網(wǎng)絡技術(shù),可以優(yōu)化光網(wǎng)通信組網(wǎng)結(jié)構(gòu),進而提升網(wǎng)絡通信的安全性。該文以PON網(wǎng)絡技術(shù)為核心,分析PON網(wǎng)絡及其應用優(yōu)勢,簡述PON網(wǎng)絡技術(shù)在光纖通信中的應用實踐,發(fā)揮出PON網(wǎng)絡技術(shù)的價值,提高光纖通信的實時性和穩(wěn)定性,并為相關(guān)研究人員提供一定的借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞:光纖通信;PON網(wǎng)絡技術(shù);通信技術(shù);光纖網(wǎng)絡

在互聯(lián)網(wǎng)通信快速更新的背景下,光纖網(wǎng)絡建設已經(jīng)初步完成,利用光波進行數(shù)據(jù)信息的傳輸,為互聯(lián)網(wǎng)應用提供所需的寬帶環(huán)境,相比于以銅線作為介質(zhì)的通信電纜傳導方式,光纖網(wǎng)絡具有傳輸速率高、運行管理便利等優(yōu)勢。對此,該文深入分析了PON網(wǎng)絡技術(shù)的運行原理,了解PON網(wǎng)絡技術(shù)的應用優(yōu)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(xù)健康發(fā)展。在這樣的環(huán)境背景下,探究光纖通信中的PON網(wǎng)絡技術(shù)之研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1PON網(wǎng)絡技術(shù)原理

PON即為無源光網(wǎng)絡,由光分配網(wǎng)絡(ODN)、光線路終端設備(OLT)、光網(wǎng)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(yè)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(zhì)上看,PON屬于點對多點組網(wǎng),即為純介質(zhì)網(wǎng)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(fā)生故障的概率,節(jié)省后期維護成本,大大提升了整個通信系統(tǒng)的安全性和可靠性,廣泛應用在通信行業(yè)中。

2PON網(wǎng)絡技術(shù)的應用優(yōu)勢

在光纖通信中,PON網(wǎng)絡技術(shù)具備以下應用優(yōu)勢。2.1高接入帶寬。EPON是一種常見的PON網(wǎng)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(wǎng)絡技術(shù)的持續(xù)性更新,聯(lián)合以太網(wǎng)技術(shù),可將運行速率上升至10Gb/s,數(shù)據(jù)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(jié)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(wǎng)絡技術(shù)以樹狀網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)為主,呈現(xiàn)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(tǒng)的網(wǎng)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(qū)域而言,建設基于PON網(wǎng)絡技術(shù)的傳輸模式,在節(jié)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(yè)務廣泛。在GPON系統(tǒng)和EPON網(wǎng)絡系統(tǒng)中,利用完整的系統(tǒng)進行帶寬分配,以達到擴展應用范圍的目的。將PON網(wǎng)絡技術(shù)引入光纖通信中,解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡通信中的FTTO和FTTH問題,進而實現(xiàn)全網(wǎng)光纖通信。在PON網(wǎng)絡技術(shù)實際應用中,利用PON網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)框架,構(gòu)架全業(yè)務接入體系,可根據(jù)用戶需求提供視頻觀看和辦公服務等業(yè)務,其FTTH技術(shù)有利于廣播業(yè)務和音頻業(yè)務的建設,更新寬帶業(yè)務,進而擴展光纖通信的服務范圍。

3PON網(wǎng)絡技術(shù)在光纖通信中的應用途徑

3.1構(gòu)建PON網(wǎng)絡組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。PON網(wǎng)絡組網(wǎng)結(jié)構(gòu)由EPON網(wǎng)絡和GPON網(wǎng)絡組成,EPON網(wǎng)絡主要依托以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡,以多點通信為主要特征,通過以太網(wǎng)協(xié)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(shù),實現(xiàn)光纖多場景應用,其中,F(xiàn)TTCA可以在商業(yè)街或是道路兩旁進行ONU部署,為附近商戶提供所需的數(shù)據(jù)接入服務,而在建筑內(nèi)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(wǎng),以實現(xiàn)辦公室互聯(lián)網(wǎng)服務。而GPON網(wǎng)絡為吉比特無源光網(wǎng)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(wǎng)絡。在實際應用中,該網(wǎng)絡可以滿足多個用戶的數(shù)據(jù)傳輸需求,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性,弱化網(wǎng)絡傳輸?shù)亩秳有裕瑸橛脩籼峁┧璧姆毡U虾凸收咸幚怼T诰W(wǎng)絡組建中,引入動態(tài)帶寬分配、多點仿真、控制協(xié)議等方式,借助OLT用戶業(yè)務登記協(xié)議,動態(tài)化分配ONU上行資源,合理利用時間差實現(xiàn)動態(tài)寬帶資源的分配,保證系統(tǒng)運行效率。3.2優(yōu)化PON網(wǎng)絡接入方式。在通信層設計中,接入方式為業(yè)務節(jié)點接口與網(wǎng)絡接口間的傳輸網(wǎng)絡,是一種核心傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)。在接入方式設計中,通過局域網(wǎng)的設置,促進用戶與核心網(wǎng)絡的連接,而接入網(wǎng)質(zhì)量關(guān)乎用戶的整體服務質(zhì)量。對于通信運營商而言,網(wǎng)絡投資并非前期重點方向,而是一種關(guān)鍵性收入來源。近幾年,隨著光線通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展,其接入網(wǎng)建設模式也有所改變,形成以FTTX為核心的接入網(wǎng)形式,一些區(qū)域已經(jīng)建設完成FTTH,依托無源網(wǎng)絡技術(shù),結(jié)合不同用戶單元位置間的差距,自主選擇網(wǎng)絡接入形式,促進通信網(wǎng)絡的建設和通信平臺的發(fā)展。同時,在EPON網(wǎng)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(yè)務服務,網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)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(wǎng)絡帶寬分配靈活性高,能夠滿足用戶高質(zhì)量服務要求。3.3PON網(wǎng)絡設備規(guī)劃建設。在PON網(wǎng)絡規(guī)劃中,為了保證應用效果,要將不同業(yè)務類型進行分離,把上行數(shù)據(jù)和語音業(yè)務獨立開,分別從匯聚層、OLT、ODT、ONU等方面入手,實現(xiàn)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的分解規(guī)劃。針對匯聚層網(wǎng)絡而言,借助網(wǎng)絡類型,將上網(wǎng)用戶直接和BRAS相連接,使語音用戶直接可以和城域網(wǎng)三層交換機進行連接,統(tǒng)一傳送至軟交換一側(cè)。而對于OLT網(wǎng)絡而言,具體分為以下3種情況。第一,上聯(lián)配置。OLT提供數(shù)據(jù)與語音業(yè)務,以雙上聯(lián)方式為主,若雙上聯(lián)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(lián)鏈路,保證傳輸效率。第二,下聯(lián)配置。OLT下聯(lián)保護要結(jié)合業(yè)務需求來選擇,設計人員根據(jù)用戶使用需求,選擇適當?shù)谋Wo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(xiàn)下聯(lián)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(jié)構(gòu),一旦主用電源模塊和主控板失效后,系統(tǒng)自動進行倒換,保證正常的業(yè)務處理,并將這一倒換觸發(fā)信息傳輸至網(wǎng)管系統(tǒng)中,以待處理。

4結(jié)語

綜上所述,在光纖通信中,為了滿足用戶需求,根據(jù)實際情況,可引入PON網(wǎng)絡技術(shù),發(fā)揮出PON網(wǎng)絡高接入帶寬、降低光纖資源損耗、寬帶業(yè)務廣泛等優(yōu)勢,構(gòu)建PON網(wǎng)絡組網(wǎng)結(jié)構(gòu),優(yōu)化PON網(wǎng)絡接入方式,PON網(wǎng)絡設備規(guī)劃建設,形成完整的PON網(wǎng)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