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摘要：本文对通信运营商无源光纤网络技术进行系统的阐述，就SDH宽带接入、IP网络接入、层组网接入、基站互联以及光纤接入五个方面对无源光纤接入网PON网络方案进行介绍，最后对如何进行方案优化提出建议，期望为无源光纤接入网宽带PON网络方案设计提供实用指导意见。
关键词：无源光纤网络技术；宽带PON网络技术；设计方案
在运营商通信市场竞争极其激烈的环境下，网络运营商们要想实现企业自身的长远发展，就必须在满足用户需求的基础上设计出更具有实用性和良好性价比的接入网方案，考虑到未来许多的宽带应用，而光纤是今为止最好的传输媒介。随着光纤到户以及光纤到楼等接入网方案的提出，接入网的实施方案已经逐渐向智能化、个人化的方向发展。基于这些新的接入网实施方案，相关技术人员研究无源光纤接入网宽带PON网络设计方案已经成为了网络终端发展的必然趋势。
1无源光纤网络技术概述
无源光纤网络指的是以OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）以及ONU（光网络单元）共同组成的网络，PON是以点到多点为特征的单纤双向无源光网络，利用该网络可以组成多种拓扑结构，例如星型、树型以及总线型等。无源光纤网络通常又被称之为PON技术，由于其可以组成多种拓扑结构，导致其在使用过程中具有节省纤芯资源以及运行维护简单的特点，现阶段，无源光纤技术已经成为了宽带光接入的主要技术，主要包括GPON技术和EPON技术两种。
1.1GPON技术概述
在无源光纤网络技术的基础上，国际电信联盟（ITU）研究发展了GPON技术，因此，GPON技术在协议框架上沿用了无源光纤网络的标准，并在传输汇聚（TC）层增加了GEM这一新的帧封装方式。另外，在GPON技术中，对QoS（服务质量）和OAM（操作、管理、维护）也有着严格的规定，并且具有相对较强的TDM（时分复用模式）业务承载能力，本身协议较为复杂。近些年，GPON技术得到了大量的应用，这是因为现有的GPON技术不仅可以承载多种业务，还可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。
1.2EPON技术概述
EPON指的是以以太网作为基础，利用在以太网架构中实现P2MP拓扑结构的机制和控制协议、多点MAC控制实现在不同的ONU中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU、允许DBA调度的技术。现阶段，EPON技术OAM能力相对较弱，但是在现实应用中的设备以及商用中的芯片种类很多，可以有效解决IP业务之间不同厂商光线路终端和光网络单元之间的互相通信问题。
2无源光纤接入网宽带PON网络接入方案
2.1 SDH（同步数字体系）宽带接入
在SDH宽带PON网络接入方案中，进行系统操作时，需要将PON网络接入到SDH网络当中，也就是说需要将PON设备运用在公共網络上为客户提供综合业务或者是终结服务。该模式下采用的PON网络拓扑结构往往是星型或者簇型，这是因为这两种拓扑结构显得更为灵活简便，可以为后续光纤宽带的利用和网络拓展提供便利。在SDH宽带接入PON网络之后，系统便可以为用户提供E1或者是部分E1专线业务，并提供SDH节点接口。PON网络接入到SDH宽带骨干网时，通常采用的是星型接入方式，这是由于该种接线方式布线简单，对于光纤网络的利用率也比其他方式高，后续维护起来也比较容易。
2.2 IP网络接入
IP网络接入到PON网络系统中时，所采用的无源光纤网络结构与SDH宽带接入方式基本相同，均采用星型或者是簇型结构。另外，PON网络系统与整个IP网交汇层的交换机接口可以配置成N个GE。在PON网络系统接入IP网络之后，每个使用该光纤网络的用户端设备都可以为用户提供相应的以太网接口。
2.3 层组网接入
层组网接入常用的接入方案是运用PON+XDSL（无源光纤网络+各种类型数字用户线路）方案。该方案指的是在宽带接入层利用DSLAM（数字用户线路接入复用器）接入使用宽带的用户，并利用XDSL克服接入距离远所造成的宽带限制。在运行该方案之前，需要先利用PON设备汇聚DSLAM。现阶段，主要采用FTTH（光纤到户）来实现DSLAM的汇聚，从DSLAM到用户端采用五类线或铜缆+XDSL接入的方式。目前比较常用的DSLAM设备有华为MA5616、MA5620，中兴9806H、F822。
2.4基站互联
基站互联指的是在系统中进行移动基站之间的联系，通常采用的是PON技术，并采取相应的移动基础互联方案。与SDH/MSTP（基于SDH的多业务传送平台）相比较，PON技术具有一定的性价比优势和容量扩展优势。其容量扩充的具体方法是：在接入新的扩容站点时，用尾纤连接就近的无源分光器预留的分支口，并将纤芯引入到ONU设备当中，实现系统的容量扩充。与其他技术相比较，使用PON技术进行系统容量扩充，不仅不需要投入新的硬件设备，还可以让新的ONU业务和原有的ONU业务在系统兼容，互不影响。并且，对于现阶段4G业务而言，PON技术也满足其对纯IP回程业务的承载要求，在进行基站互联时采用PON技术还可以很好的满足PICO（微微基站）和FEMTOCELL（飞蜂窝家庭基站）的业务承载需求，因此，在未来的5G移动网络接入中，利用PON技术可以进行网络资源储备。
2.5光纤FTTH与FTTB接入
光纤FTTH接入指的是光纤到户的接入过程，是实现无源光纤接入PON网络宽带的最后步骤，也是实现宽带使用的基础。光纤到楼也就是所谓的FTTB/C+AN&PBX，在实现该过程时应用PON技术，目的是为用户提供宽带数据接入，并接入PBX（程控交换机）和E1专线，满足用户的使用需求。现阶段，FTTB在使用过程中还不能独立的完成所有业务承载，需要与其他配件相互配合完成光纤传输，例如，在进行语音业务承载式，FTTB需要与软交换一起承载。但是，相比较来说，IMS（IP多媒体子系统）更适合与FTTH一起承担语音业务的承载。 3无源光纤接入网宽带PON网络方案优化
在进行无源光纤接入网网络方案优化时，良好的设计规划方案是保证网络接入后，使用时服务质量的基础，科学、合理的网络接入规划方案还可以节约整个项目的资金成本。网络接入设计规划指的是为了实现无源光纤接入网宽带PON网络的最终目标，相关设计人员根据已有的数据资料，选择其中的一套数据构成系统实施方案，该方案既要求满足无源光纤接入PON网络宽带之后的使用需求，还需要尽可能的降低资金成本的投入。对于无源光纤接入网宽带PON网络方案规划而言，其方案规划的复杂性程度与系统的范围大小之间呈现出正比例增长关系，这是由于系统范围扩大之后，方案实施过程中的不确定因素也随之增加，想要保证系统的整体性能也就显得更为困难。
在进行无源光纤接入网宽带PON网络方案的规划时，设计人员需要先确定各种量，这些量分别是可控变量、环境参量以及优化参数等。可控变量的选择对于整个项目优化来说十分重要，因为在优化过程中，设计者就是通过在一定的限制条件下改变这些变量的数值来达到优化实施方案的目的。通常情况下，可控变量是不可随意选择的，它受到多种因素的影响，例如地理环境、标准值系列等，在进行可控变量选择时，设计人员通常要列出这些限制条件才能进行选择。
进行“无源光纤接入网宽带PON网络方案规划”指的就是将整个系统方案实施过程中的众多目标总合成一个目标，选择一个最主要的目标量作为优化对象，其他的目标量则作为控制该主要目标量的限制条件。在选择出这些量之后，就可以建立数学模型，计算三种量之间存在的关系，其中还包括各种限制变量对三种量的影响情况，目标量与规划变量和环境参数之间的函数关系等。通过计算出来的目标函数公式，在规定了限制条件和规划变量以及环境参数之后，对目标函数进行优化， 并将优化结果进行计算机模拟测试，达到规划目的即可投入使用。
4结束语
本文从多个方面对“无源光纤接入网PON网络实施方案”进行阐述，并从网络接入方案规划方面对系统方案实行优化，从本文可以看出，随着科学技术的快速发展和光纤网络宽带到户理念的推广，面对新的宽带接入方式和接入地点，PON技术在宽带接入方案当中占据着重要的地位。相信随着科学技术的进一步发展和人们对宽带业务要求的不断提高，PON技术在光纖网络接入方案当中必将拥有更为广阔的发展前景。
参考文献：
[1]郑志华.新型无源光接入网关键技术研究[D].北京邮电大学，2015.
[2]熊伟成.无源光网络规划与管理的关键技术研究[D].武汉大学，2011.
[3]陈馨.无源光纤接入网宽带PON网络设计方案探讨[J].通讯世界，2015.
关键词：无源光纤网络技术；宽带PON网络技术；设计方案
在运营商通信市场竞争极其激烈的环境下，网络运营商们要想实现企业自身的长远发展，就必须在满足用户需求的基础上设计出更具有实用性和良好性价比的接入网方案，考虑到未来许多的宽带应用，而光纤是今为止最好的传输媒介。随着光纤到户以及光纤到楼等接入网方案的提出，接入网的实施方案已经逐渐向智能化、个人化的方向发展。基于这些新的接入网实施方案，相关技术人员研究无源光纤接入网宽带PON网络设计方案已经成为了网络终端发展的必然趋势。
1无源光纤网络技术概述
无源光纤网络指的是以OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）以及ONU（光网络单元）共同组成的网络，PON是以点到多点为特征的单纤双向无源光网络，利用该网络可以组成多种拓扑结构，例如星型、树型以及总线型等。无源光纤网络通常又被称之为PON技术，由于其可以组成多种拓扑结构，导致其在使用过程中具有节省纤芯资源以及运行维护简单的特点，现阶段，无源光纤技术已经成为了宽带光接入的主要技术，主要包括GPON技术和EPON技术两种。
1.1GPON技术概述
在无源光纤网络技术的基础上，国际电信联盟（ITU）研究发展了GPON技术，因此，GPON技术在协议框架上沿用了无源光纤网络的标准，并在传输汇聚（TC）层增加了GEM这一新的帧封装方式。另外，在GPON技术中，对QoS（服务质量）和OAM（操作、管理、维护）也有着严格的规定，并且具有相对较强的TDM（时分复用模式）业务承载能力，本身协议较为复杂。近些年，GPON技术得到了大量的应用，这是因为现有的GPON技术不仅可以承载多种业务，还可提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网合一的上佳方案。
1.2EPON技术概述
EPON指的是以以太网作为基础，利用在以太网架构中实现P2MP拓扑结构的机制和控制协议、多点MAC控制实现在不同的ONU中分配上行资源、在网络中发现和注册ONU、允许DBA调度的技术。现阶段，EPON技术OAM能力相对较弱，但是在现实应用中的设备以及商用中的芯片种类很多，可以有效解决IP业务之间不同厂商光线路终端和光网络单元之间的互相通信问题。
2无源光纤接入网宽带PON网络接入方案
2.1 SDH（同步数字体系）宽带接入
在SDH宽带PON网络接入方案中，进行系统操作时，需要将PON网络接入到SDH网络当中，也就是说需要将PON设备运用在公共網络上为客户提供综合业务或者是终结服务。该模式下采用的PON网络拓扑结构往往是星型或者簇型，这是因为这两种拓扑结构显得更为灵活简便，可以为后续光纤宽带的利用和网络拓展提供便利。在SDH宽带接入PON网络之后，系统便可以为用户提供E1或者是部分E1专线业务，并提供SDH节点接口。PON网络接入到SDH宽带骨干网时，通常采用的是星型接入方式，这是由于该种接线方式布线简单，对于光纤网络的利用率也比其他方式高，后续维护起来也比较容易。
2.2 IP网络接入
IP网络接入到PON网络系统中时，所采用的无源光纤网络结构与SDH宽带接入方式基本相同，均采用星型或者是簇型结构。另外，PON网络系统与整个IP网交汇层的交换机接口可以配置成N个GE。在PON网络系统接入IP网络之后，每个使用该光纤网络的用户端设备都可以为用户提供相应的以太网接口。
2.3 层组网接入
层组网接入常用的接入方案是运用PON+XDSL（无源光纤网络+各种类型数字用户线路）方案。该方案指的是在宽带接入层利用DSLAM（数字用户线路接入复用器）接入使用宽带的用户，并利用XDSL克服接入距离远所造成的宽带限制。在运行该方案之前，需要先利用PON设备汇聚DSLAM。现阶段，主要采用FTTH（光纤到户）来实现DSLAM的汇聚，从DSLAM到用户端采用五类线或铜缆+XDSL接入的方式。目前比较常用的DSLAM设备有华为MA5616、MA5620，中兴9806H、F822。
2.4基站互联
基站互联指的是在系统中进行移动基站之间的联系，通常采用的是PON技术，并采取相应的移动基础互联方案。与SDH/MSTP（基于SDH的多业务传送平台）相比较，PON技术具有一定的性价比优势和容量扩展优势。其容量扩充的具体方法是：在接入新的扩容站点时，用尾纤连接就近的无源分光器预留的分支口，并将纤芯引入到ONU设备当中，实现系统的容量扩充。与其他技术相比较，使用PON技术进行系统容量扩充，不仅不需要投入新的硬件设备，还可以让新的ONU业务和原有的ONU业务在系统兼容，互不影响。并且，对于现阶段4G业务而言，PON技术也满足其对纯IP回程业务的承载要求，在进行基站互联时采用PON技术还可以很好的满足PICO（微微基站）和FEMTOCELL（飞蜂窝家庭基站）的业务承载需求，因此，在未来的5G移动网络接入中，利用PON技术可以进行网络资源储备。
2.5光纤FTTH与FTTB接入
光纤FTTH接入指的是光纤到户的接入过程，是实现无源光纤接入PON网络宽带的最后步骤，也是实现宽带使用的基础。光纤到楼也就是所谓的FTTB/C+AN&PBX，在实现该过程时应用PON技术，目的是为用户提供宽带数据接入，并接入PBX（程控交换机）和E1专线，满足用户的使用需求。现阶段，FTTB在使用过程中还不能独立的完成所有业务承载，需要与其他配件相互配合完成光纤传输，例如，在进行语音业务承载式，FTTB需要与软交换一起承载。但是，相比较来说，IMS（IP多媒体子系统）更适合与FTTH一起承担语音业务的承载。 3无源光纤接入网宽带PON网络方案优化
在进行无源光纤接入网网络方案优化时，良好的设计规划方案是保证网络接入后，使用时服务质量的基础，科学、合理的网络接入规划方案还可以节约整个项目的资金成本。网络接入设计规划指的是为了实现无源光纤接入网宽带PON网络的最终目标，相关设计人员根据已有的数据资料，选择其中的一套数据构成系统实施方案，该方案既要求满足无源光纤接入PON网络宽带之后的使用需求，还需要尽可能的降低资金成本的投入。对于无源光纤接入网宽带PON网络方案规划而言，其方案规划的复杂性程度与系统的范围大小之间呈现出正比例增长关系，这是由于系统范围扩大之后，方案实施过程中的不确定因素也随之增加，想要保证系统的整体性能也就显得更为困难。
在进行无源光纤接入网宽带PON网络方案的规划时，设计人员需要先确定各种量，这些量分别是可控变量、环境参量以及优化参数等。可控变量的选择对于整个项目优化来说十分重要，因为在优化过程中，设计者就是通过在一定的限制条件下改变这些变量的数值来达到优化实施方案的目的。通常情况下，可控变量是不可随意选择的，它受到多种因素的影响，例如地理环境、标准值系列等，在进行可控变量选择时，设计人员通常要列出这些限制条件才能进行选择。
进行“无源光纤接入网宽带PON网络方案规划”指的就是将整个系统方案实施过程中的众多目标总合成一个目标，选择一个最主要的目标量作为优化对象，其他的目标量则作为控制该主要目标量的限制条件。在选择出这些量之后，就可以建立数学模型，计算三种量之间存在的关系，其中还包括各种限制变量对三种量的影响情况，目标量与规划变量和环境参数之间的函数关系等。通过计算出来的目标函数公式，在规定了限制条件和规划变量以及环境参数之后，对目标函数进行优化， 并将优化结果进行计算机模拟测试，达到规划目的即可投入使用。
4结束语
本文从多个方面对“无源光纤接入网PON网络实施方案”进行阐述，并从网络接入方案规划方面对系统方案实行优化，从本文可以看出，随着科学技术的快速发展和光纤网络宽带到户理念的推广，面对新的宽带接入方式和接入地点，PON技术在宽带接入方案当中占据着重要的地位。相信随着科学技术的进一步发展和人们对宽带业务要求的不断提高，PON技术在光纖网络接入方案当中必将拥有更为广阔的发展前景。
参考文献：
[1]郑志华.新型无源光接入网关键技术研究[D].北京邮电大学，2015.
[2]熊伟成.无源光网络规划与管理的关键技术研究[D].武汉大学，2011.
[3]陈馨.无源光纤接入网宽带PON网络设计方案探讨[J].通讯世界，2015.