摘要：GPON是重要的完结用户接入网的PON技能。本文首要给出GPON的根本原理与特色，并经过GPON与APON、EPON的功用比照，对GPON进行了长处剖析，指出了GPON技能的先进性。从GPON系统规划、OLT设置、ODN设置及ONU设备等不同方面评论了GPON技能的网络规划流程。最终，以实践事例进行了GPON接入网工程剖析，进行了GPON工程计划规划与带宽测验成果评论，提出了工程触及问题的留意事项，指出了GPON技能的开展趋势。
导言
跟着科技的前进，PON技能得到愈加广泛的运用，该技能也在不断移风易俗。依据各种PON技能，GPON技能具有更高的带宽、传输速率及传输规划，现在已逐渐运用于各个通讯范畴[1]。
APON技能是最早的商用PON技能，首要依据ATM技能。EPON技能首要推进以太网的运用，对物理层与MAC层进行了规则[2]。GPON技能归纳了以上技能的长处，具有更优的功用，更高的传输速率，更广泛的掩盖规划及更高的动态带宽分配才能。
本文依据GPON技能的根本原理，剖析了该技能的长处，从详细方面评论了GPON技能的网络规划流程，最终针对GPON接入网工程进行实例剖析，并给出了用户接入网工程规划中的留意事项。
1 GPON技能的根本原理
2002年，FSAN以APON为根本结构提出了包含全新物理层传输速率和TC层的GPON。
1.1 原理
GPON将多事务映射到ATM信元或GEM中传送，并供给相应QoS确保，作为PON的技能，也是由局端OLT、用户端ONU与无源光分配网络ODN组成[3]。OLT归于全事务接入系统，将数据网、电话网与电视网融为一体，以大容量穿插矩阵和IP包为内核，在用户接口UNI侧供给GPON接口，以完结各种事务接入。ONU供给UNI侧多事务接入才能以完结三网合一的接入。
1.2 特色
GPON技能具有如下特色[4]：
(1)事务支撑才能较强。GPON一起承载ATM信元与GEM，完结了灵敏地帧封装协议，无需经过协议转化即可完结多事务通用映射，封装率可达94%。
(2)满意的带宽与掩盖规划。GPON下行速率可达2.5Gbit/s，且在其他PON技能上拓宽了带宽，具有满意更多事务功用的特色。GPON实践掩盖规划高达20km以上。
(3)带宽灵敏分配。依据DBA算法，GPON具有确保多事务进行的灵敏的带宽分配才能。
(4)同步功用较优。ONU较易获取同步信息，能够有效地支撑实时TDM事务，一起具有延时与颤动功用。
(5)设备本钱较高。GPON具有多种长处的一起，也添加了设备与技能的杂乱程度，添加了设备本钱。
1.3 优势
APON是单点到多点的无源光网络，EPON是FTTx中干流的无源光接入技能，经过GPON与他们的特性比照，剖析GPON在通讯范畴的优势[5]。
比照可知，GPON具有较高的上行速率、下行速率，最大掩盖规划的理论值较高，一起能够承载多种事务类型。
2 GPON技能的网络规划流程
GPON选用单点到多点的网络拓扑结构，常用树型与星型拓扑结构。
2.1 GPON系统规划
针对GPON系统规划，需求考虑以下准则：
(1)恰当考虑归纳要素，恰当挑选网络结构[6]。进行网络结构挑选时，应一起考虑用户散布和密度状况，归纳比较用户事务需求，一起不能忽视现有环境要素。
(2)充分考虑经济要素，最大程度下降毛病危险。将光分路器接近用户侧有助于削减骨干光缆芯数，能够节省经济本钱。分光级数添加会导致毛病危险添加，难以进行保护，因而，分光等级尽量选用一级分光。
(3)合理考虑利用率，尽量挑选均匀分光。进行光分路器规划时，应考虑利用率，尽量下降分支空余产生。选用均匀分光，有助于使各个分支均满意传输损耗要求。
2.2 OLT设置
OLT选用模块化规划，上联通GE/FE接口完结，假如事务需求量大可多置GE口，FE口常选用装备光口或电口的BRAS/SR的侧端口类型。
2.3 ODN设置
ODN作为衔接OLT与ONU的传输前言，坐落OLT与ONU之间。ODN包含光缆、无源器材及其他线路辅佐设备，进行系统规划的一起，需求考虑相关环境要素，因为分光器增多将会导致ODN网络跳接点增多。因而，尽量选用一级分光。
2.4 ONU设备
依据不同的用户侧需求，挑选恰当的ONU以满意不同的运用场景及用户需求。ONU上行方向经过ODN与所供给光口衔接至OLT，下行方向依据实践状况挑选ONU类型。
3 GPON接入网工程剖析
本部分以对一小区进行实践接入网规划为例，剖析GPON技能的运用状况及作用。
3.1 工程计划规划
本工程依据GPON技能规划某小区的接入网。工程规划如表2所示。
因本工程意图为处理该小区接入网工程，居民住所具有密集型特色，因而，该GPON选用树型拓扑结构，系统建造计划如下：
(1)首要选取一台支撑8端口的GPON与一台支撑GPON事务的OLT设备，其间GPON的分光比为1:32;
(2)运用一级分光器完结接入进程;
(3)在分光器上别离铺设光缆到各单元机柜的ONU上;
(4)将OLT置于机房中，依据“大容量、少局点”的布置准则，挑选大容量的OLT，将其布置至现有机房中;
(5)挑选具有标准化、模块化规划的ODN，以到达具有较易替换与便于保护的意图;
(6)依据FTTB形式下的ONU为多住户单元型ONU，具有多个用户侧，可供给多事务接入功用。
3.2 成果剖析
GPON的下行带宽为2488Mbps，开支占用128Mbps，取得可用带宽2360Mbps。经过测验，获取本事例中各个事务所需带宽如表3所示。
核算单个系统带宽=Σ一切事务(事务分配带宽×事务用户比率X并发比X流量占空LL)×总用户数/带宽冗余系数。
所以，该小区带宽=3×100%×50%×30%+3×100%×50%×30%+8×50%×50%=2.9M，GPON系统内冗余系数取85%，则N×2.9M/85%<2360M，可知，单个PON系统最大可包容用户数为5817，该数值彻底满意一个小区的用户需求。
3.3 工程触及问题
除了做好工程规划作业，以下问题也需求留意：
(1)留意设备防雷作业。为了确保工程顺畅施行及后期运作安全，应该做好防雷接地作业。
(2)留意环境保护作业。用户接入网归于重要的工程项目，触及规划较广，应该留意在施工进程中尽量防止形成环境污染。
(3)留意设备运用率。为了严格控制设备能耗，需求在确保设备利用率的前提下，进步软件功用，极力不放弃旧设备。
4 结束语
用户接入网工程归于常见的通讯工程，为用户供给服务，满意用户日常日子需求。本文经过GPON技能与其他技能的比照，剖析评论了该技能的先进性，并以实践事例证明GPON技能具有较高的带宽，能够满意不同的事务需求，并指出进行用户接入网工程时的留意事项。跟着GPON技能的开展，能够针对下降价格以获取更好的经济性方面进行进一步的研讨，以扩展GPON技能的运用规划。
参考文献：
[1]赵煜.依据GPON技能的接入网络运用研讨[D].北京邮电大学, 2010.
[2]张超一,苗建松.EPON与GPON的交融接入计划[J].光通讯技能, 2010, 33(11).
[3]曹畅,张永军,张杰,等.依据GPON原理的城域传送系统研讨[J].电信科学, 2011, 27(10):57-63.
[4]张娜.依据GPON的无线接入网资源分配新机制及算法[J].光通讯技能, 2015, 39(10).
[5]陈福都,李维民,张丽娟.GPON技能新进展及开展趋势讨论[J].现代电子技能,2007,30(5):72-74.
[6]杨泛舟,杨小帆.一种从PON到下一代GPON的晋级计划[J].光通讯技能,2012,36(05):10-12.
本文来源于我国科技期刊《电子产品世界》2016年第9期第55页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
