基于gpon网络技术的移动系统传输网络改造研究

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1、基于GPON网络技术的移动系统传输网络改造研究基于GPON网络技术的移动系统传输网络改造研究千兆无源光网络（GPON）是一种面向下一代网络的接入技术，它具有速率高、传输距离长、效率高和可伸缩性强等关键优势。同时，GPON支持引入更高带宽的以太网新业务，并能低成本提供传统的语音服务。该技术正被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。随着城市化进程的加快，城市高层建筑数量也不断上升，城市人口越来越密集。如何在高层建筑中进行移动业务覆盖是现今全球运营商需要解决的系统性问题。下面，文章就基于千兆无源光网络（GPON）技术的移动系统数据

2、传输网络改造进行探究。　　1.GPON网络的工作原理　　1.1GPON网络参考模型　　PON网络是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；由光线路终端OLT、光网络单元ONU光分配网络ODN组成。　　1.2数据复用　　GPON系统采用技术，实现单纤双向传输。为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术；上行数据流采用TDMA技术。　　1.3GPON网络的保护倒换方式　　（1）光纤备份方式特点；　　（2）OLT端口备份方式特点；　　（3）全备份方式特点；　　（4）混和备份方式特点。　　2.带宽需求　　

3、GPON系统最高支持下行速率2.488Gbit/s，上行速率1.244Gbit/s，这是当前已商用接入网技术所能达到的最高速率，根据统计和查找，表1显示各业务在不同的环境下对带宽的需求情况。　　下面按照上表的数据来进行一个计本文由.L.收集整理算：　　假设一栋30层的电梯公寓住户数量为n户，每10层安装一套室分系统，则全楼需要3套室分设备。以上所有的业务只分配1个GPON接口，提供的有效带宽2Gbit/s。　　3.多业务支持和安全　　GPON采用GEM对多业务流实现简单、高效的适配封装。GEM提供了一种灵活的帧结构封装，支持定长和不定长帧的封装，

4、对多种业务实现通用映射，不需要进行协议转换，实现过程简单，开销小，协议封装效率最高可达94%，实现了带宽资源的充分利用。　　室分系统部署以后，原有宽带业务和移动业务将并存。通过流分类、VLAN划分等把各种业务进行区分和隔离，提供不同的优先级，对不同的业务分别进行运营管理。根据优先级、VLANID、业务类型等标记各种业务类型。按VLAN进行业务流分类，实现宽带业务与移动业务的隔离，不同的业务通知设置不同的优先级来满足不同类型的QoS保证。　　对于下行采用广播方式的数据，为了防止被未授权的ONU获取，可以采用AES加密算法，对数据帧加密和加扰，确保G

5、PON下行数据传输安全，防止数据窃听。　　4.同步　　由于各移动基站的覆盖范围都是有限的，特别是用于室内系统，更要控制其覆盖范围，那么当用户从大楼内向大楼外的移动过程中，业务要能及时切换到室外的宏基站上去，这个过程叫做切换。切换时要求各基站之间的频率和相位必须同步在一定范围之内，所以移动技术对于同步都有严格的要求。　　在以GSM为代表的2G中，网络只需要频率同步，不需要时间同步。到了3G时代，出现了三种制式：A、CDMA2000和TD-SCDMA。其中，A也是只需要频率同步，不需要时间同步。而另外两种3G技术以及LTE不仅需要频率同步，也需要较高

6、精度的时间同步。　　对于同步一般可采用2种方法：　　（1）可以采用全球卫星定位系统（GPS）实现同步。但GPS系统由美国军方开发和控制，存在一定的政治风险。现在，我国自主研发的卫星导航系统北斗卫星系统，目前已经开始上线运营，如果使用北斗卫星系统则不会出现上述政治风险。所以，可以使用北斗卫星系统进行授时和同步。　　（2）采用类似SDH的同步原理，定时信息从OLT经过PON的光物理层传递到ONU；网络参考时钟从OLT侧输入，作为该PON网络的公共时钟源，ONU与该时钟源保持频率同步。此方案的时钟同步精度优于0.0110-6，可以满足承载基站业务的频率

7、同步要求。　　5.自愈保护　　在对PON进行工程部署时，一个值得考虑的问题就是如何对PON进行保护。众所周知，PON存在的意义和价值就是在解决高密度接入需求的同时保证低廉的建设成本。如果以类似SDH网络对PON进行深度1∶1或1∶1的保护，则从光缆资源角度PON就已经失去了其根本的特点和优势。那么如何在发挥PON网络的优势的同时，也能兼顾到业务的自愈保护呢？图4～6中列举了现网中所使用的3种拓扑结构方式。　　（1）树型结构使用范围最为广泛，适用于接入用户密集分布的住宅区、商业区等高密度接入区域。对于新建PON以及需要大规模改造的区域，树型结构便于

8、建设与维护，同时也方便网络的扩容。　　（2）总线型结构使用的场景主要是城市交通监控摄像系统使用。其特点如电路中的串联电路，随着距离的延长