GPON基本原理及应用

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GPON技术原理与应用分析

作者：袁蕾

来源：《科技与创新》2016年第08期

摘 要：针对GPON技术的相关内容，对GPON技术的基本原理进行了分析，包括GPON的结构和技术特点等，结合实际工程案例，分析了GPON技术的具体应用过程，并以小区接入为突破口，分析了GPON技术的优势。

关键词：GPON技术；单光纤；网络拓扑结构；远端接入设备

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.08.075

随着我国通信行业业务形式的变化，用户对接入网提出了更高的要求，各移动通信运营商也在此基础上大力发展了光纤接入建设，这在一定程度上带动了通信行业的发展。传统的宽带接入技术为XDSL、MSTP等，而从当前的应用效果来看，XDSL技术受到了接入距离、带宽等因素的影响，难以满足大众的需求，因此，应用一种新的技术势在必行。本文以此为背景，对GPON技术的相关内容进行分析和讨论。

1 GPON技术分析

GPON技术又称为吉比特无源光网络技术，起源于1995年逐渐形成的ATMPON技术。“GPON”理念最早在2002年被提出，在2004年形成了GPON的标准族。

1.1 GPON技术的特点

从目前GPON技术的应用情况看，其具有诸多特点，具体如表1所示。

1.2 GPON技术的结构分析

GPON技术采用与APON、EPON相同的网络拓扑结构，主要分为ONU、ODN、OLT三个部分，具体结构如图1所示。

在图1中，线路终端的OLT设置在局端，被设置在中心机房位置，与ONU网络单元相连，其为PON系统的核心功能设备，具有集中分配宽带、监控运行系统运行的功能；光分配网络ODN主要由光纤、无源光分路器两部分组成，负责在ONU与OLT之间提供光通道（如果有具体的操作要求，也可提供多个光通道）。此外，远端接入设备是连接用户端设备的核心接口，能汇聚用户端不同的业务数据流需求，从而实现对不同数据的采集。

浅谈ＣＲ的基本原理及应用　

吴坤　

（新疆医科大学第五附属医院，新疆乌鲁木齐８３００１１）　

［中图分类号］３Ｍ７７４　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１００２—２３７６（２ＯＯ７）０９—００１８—０２　

［摘要］ｃＲ全称是Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ，是一种基于ＩＰ板制作技术，　板读取技术，影像处理技术，　网络技术和激光打印技术的数字化、网络化医疗影像设备。ＣＲ继承和延续了普通ｘ线机曝光的操作原则，图　像特点与诊断原则。通过医院局域网和ＰＡＣＳ系统还可以把图像直接传输到临床科室，从而缩短了诊断时间、　提高了诊断准确度，减少了病人的等待时间。　［关键词］ＣＲ；影像　

１　Ｘ线影像形成的原理　

（１）ｘ线具有一定的穿透力，这样才能穿透被　

照射的组织。由于ｘ线是波长很短的电磁波（其　

波长范围为０．０００６～５０　ｒｉｍ），以光的速度沿直线前　

进，具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿　

透的各种不同密度的物质，并在穿透过程中受到一　

定程度的吸收。　

（２）被照射的组织结构必须存在着密度差异，　

这样在穿透过程中被吸收后剩余下来的ｘ线才会　

有差别，这个有差别的剩余ｘ线仍是不可见的，　

必须经过显像过程散射线的抑制。同时ｘ线能激　

发荧光物质，使之产生肉眼可见的荧光。当ｘ线　

通过任何物质而被吸收时，都将产生电离作用使组　

成物质的分子分解成为正负离子。如通过空气则其　

所产生的正负离子量与空气所吸收的ｘ线呈正比，　

所以可利用测量电离的程度来计算ｘ线的量。　

２氓的基本原理及应用　

ＣＲ系统与普通ｘ线照片不同之处在于其影像　

记录与显示不是在同一媒介上完成的。传统ｘ线　

摄像是以胶片作为成像介质，集图像采集、显示、　

存储和传递多重功能为一体。而ＣＲ是以ＩＩ）板作为　

成像介质，经ｘ线曝光后将病人的影像信息以潜　

影的方式记录在ＩＩ）板上，通过激光扫描和模拟／数　

字转换，将影像信息转变为电信号，以数字方式存　

储在计算机中，ＩＩ）板上的病人信息经过激光扫描　

SPR(Surface Plasmon Resonance)即表面等离子体共振。

SPR技术是20世纪90年代发展起来的，应用SPR原理检测生物传感芯片上配位体于分析物作用的一种新技术。

一、原理

1、基本原理：

表面等离子共振是一种物理光现象。利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消逝波，可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体子在入射角或波长为某一适当值的条件下， 表面等离体子与消逝波的频率和波数相等， 二者将发生共振，入射光被吸收，使反射光能量急剧下降，在反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值)。当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时， 共振峰位置将不同。

2、

消逝波

全反射的光波会透过光疏介质约为光波波长一半的一个深度，在沿界面流动约半个波长在返回光密介质。光的总能量没发生改变。透过光密介质的光波成为消逝波。

3、如果把金属的价电子看成是均匀正电荷背景中运动的电子气体，这实际上也是一种等离子气体。当金属收到电磁干扰时，形成等离子波，金属中电子密度分布会变得不均匀。

金属表面等离子波

形成表面等离子体共振的必要条件之一是金属与介质界面的存在。在金属表面， 电子的横向(垂直于表面)运动受到表面的阻挡，因此在表面上形成了电子浓度的梯度分布， 并由此形成局限于表面上的等离子体振荡。Stem和Fam 将此振荡在表面上形成的电子疏密波定义为表面等离子体子(SP)。

4、

SPR仪光学原理

当消逝波与表面等离子波发生共振时，检测到的反射光强度会大幅减弱。能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被表面等离子体吸收，使得入射光的能量急剧减少。

SPR仪光学原理

从图中发射光强的响应曲线看到一个最小的尖峰，此时对应的入射光波长为共振波长，对的入射角为SPR角。SPR角随金属表面折射率变化而变化，而折射率的变化又与金属表面结合的分子质量成正比。这就是SPR对物质结合检测的基本原理。

SPR仪检测原理

ＧＰＯＮ技术原理与应用　

王　兵　

（中国铁通集团有限公司太原分公司，山西太原０５３０００）　

摘要：进入２１世纪以来，随着数据业务应用的多元化及带宽需求的不断提高，我国宽带接入网在近两年发展十分迅　速，各个通信运营商在全国范围内掀起了光纤接入的热潮。文章介绍了既有的通信现状情况，分析了ＧＰＯＮ技术原　理特点优势，阐述了应用的方式是未来通信行业竞争发展的主流方向。　关键词：ＧＰＯＮ；光纤通信；铁路通信；数据复用；ＡＤＳＬ　中圈分类号：ＴＮ９１５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—２３７４（２０１１）０７—００８６—０２　

一、通信现状分析　

进入２１世纪以来，随着数据业务应用的多元化及带　宽需求的不断提高，我国宽带接入网在近两年发展十分　

迅速，各个通信运营商在全国范围内掀起了光纤接入的　热潮。当前主要应用的宽带接入技术有ＸＤＳＬ、ＬＡＮ、ＭＳＴＰ　

以及传统专线接入等。ｘＤｓＬ技术由于受带宽和接入距　离限制，已逐渐无法满足需求。随着上网用户流量的增　

加，运营商的宽带接入与业务发展进入了“平台期”。　

对于运营商而言，只有进行宽带接入网改造，以及细分　客户群进行多业务转型，才能驱动宽带收益的提升。　在市场和技术的推动下从２００７年开始光纤接入技术　

（ＦＴＴｘ）取得了明显进展，Ｐ０Ｎ（无源光网络）宽带技术　具有高带宽、广覆盖、单纤接入、接口丰富以及综合业　

务接入能力等优势。对于家庭用户而言，一根光纤可以　

提供语音、视频和数据等多业务，同时使网络速度得到　

很大提升。作为宽带接入技术最新发展的ＧＰＯＮ技术，未　来几年内将为电信运营商全面转型提供有力的支撑。　

二、ＧＰＯＮ原理　

ＧＰＯＮ技术起源于１９９５年开始逐渐形成的ＡＴＭＰＯＮ技术　标准，ＰＯＮ是英文“无源光网络”的缩写，而ＧＰＯＮ最早　

由ＦＳＡＮ组织于２００２年提出，ＩＴｕ～Ｔ在此基础上于２００３年　

完成了ＩＴＵ—ＴＧ．９８４．１和Ｇ．９８４．２的制定，２００４年完成了　Ｇ．９８４．３的标准化，从而最终形成了ＧＰＯＮ的标准族。