PON技术发展及建设探讨

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

1.1定义

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。

1.2 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。

1.3 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

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 ODN 组网方式

2.4.1 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。

根据分光器的设置，ODN 主要有星型和树型两种结构。

星型结构的OLT 与ONU 之间没有分光器，按点对点配置，比较适用于大用户或有特殊需求的用户。

树型结构的OLT 与ONU 之间有分光器，按点对多点配置，分为一级分光和二级分光两种。一级分光方式适用于高档商务楼、住宅区等用户比较集中的地区。二级分光适用于住宅小区、别墅区等规模大、密度小的地区，或者内部管道比较紧缺的地区。

考虑到衰耗问题，尽量采用一级分光。

2.4.3 ODN 与传统光缆接入网的对应关系

ODN 在现有光缆接入网的基础上进行建设，在结构上既有交集也有区别。在设计带保护的系统时，应注意与传统光缆接入网的对应关系，并考虑对相应基础设施的保护。因此，ODN 建设需要对现有基础设施进行统筹考虑，找出两者的对应关系也显得尤为重要。

ODN 由馈线、分光器和支线组成，而传统光缆接入网在物理结构上通常可分为主干光缆、配线光缆、用户引入光缆三个部分。主干光缆部分通常由用户主干光缆和一级光缆交接箱组成。配线光缆部分通常由一级、二级配线光缆、二级光缆交接箱和光缆分纤箱组成。用户引入光缆部分通常由大楼内或小区内部的配线光缆、光缆分配箱、光缆分纤箱和光缆终端盒组成。

根据分光器的设置地点的不同，ODN 各部分与传统光缆接入网基础设施的对应关系如图3

所示ODN 各部分与传统光缆接入网基础设施的对应关系见表2。

2.5 分光器设置方式

2.5.1 分光器配置原则

分光器是PON 系统中不可缺少的无源光纤分支器件。作为连接OLT 设备与ONU 用户终端的无源设备，它把由馈线光纤输入的光信号按功率分配到若干输出用户线光纤上。

常用的光分路比为：1:2、1:4、1:8、1:16、1:32 五种，需要时也可以选用2:N 的光分路器。

若采用GPON 技术，分光比可达到1:64。对于1:2 的分支比，功率会有平均分配（50:50）和非平均分配（5:95、40:60、25:75）多种类型。而对于其他分支比，功率会平均分配。表3 为常用的分光器组合。

二级分光具有灵活、节省光纤资源等优势，但同时会带来更多的额外光功率预算，不便于管理和维护，不推荐在新建小区等场景中使用。在旧楼改造等确需灵活分光时，可采用。

2.5.2分光器设置位置

在网络建设初期，用户分布不均匀而且渗透率不明确，分光器应尽量靠近OLT，以提高PON 口的利用率。但为了使光缆的利用率最高，应尽量靠近用

户侧。因此，分光器的设置原则是在保证PON 口利用率的前提下，尽量将分光器设置靠近用户侧。

按照扩容方式的不同，分光器的设置主要有静态和动态两种方式。扩容时，直接在同址叠加分光器的方式为静态设置方式，需要在上级节点增加分光

器的方式为动态设置方式。

若设某一光分配点所收敛的ONU 数量为S，该点设置的分光器分光比为A，M、N 分别为S 整除以A 的商和余数。那么，S = A × M + N （M≥0，N<A）。

设PON 口的使用效率为R，当用户渗透率大于R 时，就需要扩容。对于静态设置方式，需要扩容时，直接在该 …… 此处隐藏：2495字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……