下一代PON技术的进展与应用
02.下一代PON技术介绍
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2006年03月 年 月 2008年03月 年 月 2008年12月 年 月 2009年04月 年 月 2009年09月 年 月
802.3avTF成立 （确定 成立 确定10GEPON标准目标） 标准目标） 标准目标 D1.1 确定主要技术类型 参数 确定主要技术类型/参数 D2.2 修订 D3.2 终稿 标准发布
2010年
2015年
时间
ZTE的NGPON方案
ZTE 10GEPON ONU F822
ZTE 10GEPON ONU F100
10GEPON应用——江苏移动试点
10GEPON应用——法电Tripeplay业务
目录
xPON新技术 10GEPON NGPON
NGPON路标
容 量
?? G
NG-PON2
更高速率，如高速TDM、 DWDM、CDM、 GPON
WDM PON
LR PON
EPON
10GEPON
xPON新技术进展— 10GEPON
标准草案已发布，10GEPON 标准802.3av计划 2009年发布正式标准 802.3av标准和802.3ah标准完全兼容，目前 EPON规模建设的FTTB可平滑演进到10GEPON 802.3av的下行带宽为10Gbps，上行带宽为1G或 10Gbps 利用C 波段和L波段用于WDM以及RF Video的传 输 部分芯片商和设备商已预研10GEPON芯片和产品， 2009-2010年推出相应产品
xPON新技术进展— LR-PON
LR-PON（Long Reach PON）
由欧洲IST的PIAMAN工程(光集成城域网和接入网络)根据欧洲的具体情况 提出的由现有的G-PON向多波长和高速率10Gbit/s的长距离PON 演化的 思路。要求PON的传输距离和覆盖范围可以达到100km甚至更远。这种技 术试图将接入网和城域网集成到单一网络里面，将有源节点逐步采用无源 节点来进行替代，有利于简化网络结构和降低网络维护的费用，节省光纤 成本并方便管理。 其中以BT提出的Super PON的最为有名，Super PON的带宽可达到 10Gbps，传输距离将达100km左右，可以接入多达512~1024个用户，为 了实现远距离的传输，Super PON 采用多级串联的无源光分路器，利用 光放大器来补偿附加损耗，并达到距离远传输和提高分路比 ，是满足各 种宽带需要的一种很好的组网方案。 高的带宽，带宽可达上下行10Gbps甚至更高 提供更远的长距离覆盖，更大的分光比 可以对多种协议和业务进行透传 利用密集波分复用技术来提高光纤的利用效率。上下行波长数各为32个 采用突发性的EDFA来对波长信号进行放大，没有光电转换
PON网络的技术演进
ITU 是 GPON 标准的制定组织。在 GPON 的演进路线中出现了演进分化。 GPON 先以单波扩容至 10G 的方式演进到非对 称的 10G-GPON 阶段，然后出现演进分 化，部分标准制定者支持以合波方式继 续演进到非对称的 40G-TWDM PON 阶段；部分标准制定者支持演进到 对称的 XGS-PON 阶段。40G-TWDM PON 或 XGS-PON 之后，GPON 将以波分 技术为主向 100G-PON 阶段演进
FASN （全业务接入网论坛)
FSAN 主导完成了 APON， BPON， GPON 设备标准，对于 PON 技术的演 进分为两种方案： NG-PON1 和 NG-PON2。 NG-PON1 是一种共存模式方案，即 在兼容现有 ODN 的基础上，通过标准扩展将 GPON 过渡到 NGPON，其中又分为 XG-PON1 和 XG-PON2两种模式。 NG-PON2 则被称为下一代 PON，是全新的用于 满足长期发展的演进方案，其目标是提供一个独立的下一代光网络接入方案， 如 WDM PON。相关标准正在订定中。
⑤10G-EPON 和 EPON 的指标对比
13
10G-GPON 技术
①XG-PON 系统参考模型
②XG-PON 速率模式 XG-PON只支持一种速率模式，下行9.95328Gbit/s ，上行2.48832Gbit/s 。
③XG-PON 的原理及上下行波长 XG-PON 标准是对 GPON 标准的拓展，其原理与 GPON 相同， 在下行方向采用广播 方式，在上行方向采用 TDMA 方式， 主要在波长上有所区别。
PON基本原理
PON系统采用WDM（波分复用）技术，使得不同的方向使用不同波
长的光信号，实现单纤双向传输。
中国联通_下一代光接入网技术应用部署
•Vectoring处理芯片集成在新用户单 板上，背板及系统架构不变； • 单板容量24～48线。多个BLV线缆相 连的方式最大容量为96线。
Main Control Board
Uplink Board
系统级Vectoring (SLV)
VDSL2 VCE VDSL2 VCE Chips Chips VDSL2 VDSL2 Chips Chips I/O VDSL2 Board Chips
2.1 天津联通试点方案——10G PON
小区名称：万科新城 所属分局：天津联通河北分公司宜兴埠分局
宽带接入方式：DSLAM/FTTB共存
小区简介：万科新城地处天津市北辰区，建设 于2000年，分为东、西两个片区，分别由小高 层及别墅组成。
用户情况：共有居民约4000户，联通宽带用户 约1200户，用户存在强烈提速需求。2013年 中，建设FTTB+VD2实验局。
目录
宽带接入技术发展趋势 宽带接入技术应用策略分析
10G PON技术分析 智能ODN技术
总结
7
2.1 中国联通10G PON研究进展
10G PON技术刚刚起步， 旨在了解该项技术的能力、 产品的研发程度，探讨其 适合的业务应用场景，做 好前沿技术储备 10G PON技术和设备经过 两年多的发展已日趋成熟， 而带宽需求日益膨胀，迫 切需要引入更高带宽的技 术，进一步了解该技术和 设备的成熟度 针对单系统的功能、性能、 网管等成熟度指标做进一 步验证评估，并开拓了场 景验证，旨在应用场景、 业务类型、开通模式等方 面做现网储备验证
技术产生背景：VD2频段较高（最高30MHz）且距离较近导致线对间串扰较严重，其中近端串扰 （NEXT）可通过滤波器处理，远端串扰（FEXT）无法通过滤波器消除，因而带宽下降明显。VEC系 统对各线对的全部串扰（矢量信息）进行矩阵运算，输出矢量化串扰抵消信号。
PON技术进入规模发展应用期
Ｐ ＯＮ技术 进入规模发晨应用期
一 信息产业部电信研究院通信标准研究所 陈洁 光 接入成 本的不 断下降 、铜缆 价
格 和 铜线接 入 网运维 成 本 的攀升 、 运
耱髅慨 麟群眙 合有
ＷＤ Ｐ Ｍ－ ＯＮ技术 宽带潜力 巨大
资源 和网络层 次 ，在长 距离 传输条 件
Ｇ Ｏ 吉 比特 无 源 光 网 络 ） Ｐ Ｎ（ 技术
ＷＤ Ｐ Ｎ融 合 了 ＷＤ 技 术 和 Ｍ— Ｏ Ｍ
下可提 供双 向高带宽能 力 ，接人业 务
种类丰 富 ，其远程 管理 能力 和无源 光 分配 网结 构 可大 幅降 低 运维 成 本 ， 因 此可支 持多种应用 场景 。但 由于 Ｐ Ｎ Ｏ
采 用 点 到 多 点 拓 扑 结 构 ，实 际 组 网 应
由 ＩＵ 国际电信 联盟 ） Ａ Ｏ （ 于 Ｔ（ 在 ＰＮ基
Ａ Ｍ的无源 光 网络 ）技 术 的基 础上 发 Ｔ 展而来 ， 准设计 从运 营商角 度 出发 ， 标 沿用 了 Ａ Ｏ Ｐ Ｎ的标 准协议 框架 ，增加
Ｐ ＯＮ成 为 Ｆ Ｔ Ｔ ｘ主流技术
面对未 来复合 型组 合业 务 的接 人
规定，已 基本实现了不同 厂商ＯＴ 相关） Ｌ和 层参数；
Ｏ Ｕ设备之 间的 Ｉ Ｎ Ｐ业务互 通 。中国电 信 和中 国网通 这两 个 国内最大 的 固网
需求 ，Ｏ Ｐ Ｎ技术 以其 天然 具 有 的高 带
宽、 全业务 接入能 力成为 发展 丌Ｔ ｘ的
主流技 术 。Ｐ Ｎ技 术可节 省主干光 纤 Ｏ
运 营商都 已经 开始 了 Ｅ Ｏ Ｐ Ｎ设备 的 规
华为：引入WDM技术,实现PON网络可持续演进
Co mmunications Wo rld We eklyWD M 技术可满足未来光纤接入网高带宽、多业务、低成本、平滑演进的需要，目前已得到运营商和系统厂商的认同。
承载传送华为：引入W D M 技术，实现PO N 网络可持续演进本刊记者｜黄海峰随着互联网业务的快速发展，宽带网络日益成为社会生活的重要组成部分。
而在运营商宽带建设中，光纤接入网正成为重要的信息基础设施。
目前全球运营商都在积极推进基于PON 技术的光纤接入网建设，在未来的几年内，仅在中国，可以预见将有上亿根光纤进入千家万户。
当前光纤接入网技术GPO N/EPON 已经规模部署，10G PO N 商用正被业界热烈讨论。
对此，华为接入网营销工程部副部长吴华忠表示，光接入网技术的发展，不能仅仅盯着眼前，需从宏观看起，把握光纤接入技术的发展趋势。
具体而言，为满足光纤接入网高带宽、多业务、低成本平滑演进的需要，引入W DM 技术是下一代光纤接入网最优演进方案。
据悉，2009年中国移动提出的Uni-PON 架构已经包含了在PO N 网络中引入W DM 技术的理念，而近期，法国电信、意大利电信等国外运营商也表示了对这个理念的支持。
10G PO N 或难全面满足更远未来的接入需求“在成本相当的情况下，由于GPON 速率和分路比高，经济性更好，FTTH 建设将优选GPO N 。
”在近日举行的2011年中国光网络研讨会上，中国电信科技委主任韦乐平如此表示。
这标志着GPON 将在国内再次迎来新的发展机遇。
实际上，在PON 技术中，目前GPON/EPO N 均已规模应用。
针对10G PON 商用前景如何的问题，吴华忠表示，当前10G PO N 设备和技术都已经成熟，“作为全球领先的电信解决方案供应商，长期以来，华为积极投入接入网技术的研究，持续创新，引领宽带接入技术的发展，包括10G PON ”。
尽管下一代技术标准10G GPO N 和10G EPO N 已完成，但吴忠华认为10G PO N 可能无法很好地满足未来接入网技术的需求。
GPON原理
接入层：负责处理来自用户的数据，并连接到汇聚层
每个层都包含相应的设备，如核心层有OLT，汇聚层有ODN，接入层有ONU
网络拓扑结构可以根据实际需求进行调整，以适应不同的应用场景。
GPON网络分为三层：核心层、汇聚层和接入层
核心层：负责处理来自汇聚层的数据，并连接到外部网络
汇聚层：负责处理来自接入层的数据，并连接到核心层
GPON原理
汇报人：XX
目录
01
添加目录项标题
02
GPON概述
03
GPON技术原理
04
GPON关键技术
05
GPON网络架构
06
GPON的演进和未来发展
添加章节标题
PRT 01
GPON概述
PRT 02
定义和背景
GPON（Gigbit-cpble Pssive Opticl Network）是一种高速、大容量的光纤到户（FTTH）技术
OLT负责控制和管理整个GPON网络
OLT与多个ONU（Opticl Network Unit）连接，实现数据传输
OLT具有较高的数据处理能力和网络管理功能
ONU设备
ONU（Opticl Network Unit）是GPON网络的重要组成部分
ONU的作用是将光信号转换为电信号，实现数据传输
ONU的类型包括单端口ONU和多端口ONU
GPON的下行传输使用广播方式，上行传输使用时分复用（TDM）方式
GPON的传输距离可达20公里，支持1.25Gbps的下行速度和622Mbps的上行速度
帧结构
帧长度：GPON帧长度通常为125μs，每个时隙的长度为4μs
帧结构：GPON采用固定长度的帧结构，每个帧由多个时隙组成
PON技术标准的发展和演进
等 标 准 化 组 织 在 ＰＯＮ 技 术 领 域 的 标 准 化 情 况 ｜最 后 介 绍 ７几 种
下 一 代 ＰＯ 技 术 的 特 性 和 研 究 进 展 。 Ｎ
关曩调：Ｐ Ｎ 标 准 化 Ｏ Ｗ ＤＭ — ＰＯＮ
１ 国 际 标 准 化 进 展 情 况
ＰＯＮ 技 术 可 细 分 为 ＡＰＯＮ 、 ＥＰＯＮ 、
Ｏ Ｐｔ Ｃ Ｎ ｅｔ ｏｒ ｉ ａｌ Ｗ ｋＳ （ Ｐ０ Ｎ ） Ｇ ｅ Ｇ ： ｎｅｒ ｌ ａ
ｃ ｒ ｔ ｉ ｔ ＣＳ ｈａ ａｃ ｅｒ ｓ ｉ
Ｗ ＷＷ ． ｔ ． ｔ ｍ ｃｏｍ １ ５ ｃｎ
维普资讯
光 进 铜 退 与 ＦＴＴｘ
ＥＰ ＯＮ 和 ｗ ＤＭ —Ｐ ＯＮ 技 术 等 多 种 ， 目 前
Ｉ ＴＵ （Ｉ ｅ ｎａ ｉ ａ Ｔｅ ｅ ｏｍ ｍ ｕ Ｃ ｔｏｎ ｎｔ ｒ ｔｏｎ ｌ ｌｃ ｎｉ ａ ｉ
技 术 为 基 础 ， 早 已 随 着 ＡＴＭ 技 术 的 隐 退 而 退 出 中 国 市场 ，仅 存 在 于 北 美 市 场 。 ＧＰ ＯＮ 是 Ｉ Ｔｕ—Ｔ继 ＡＰ ＯＮ 之 后 推 出 的 新 技 术 标 准 ， 主 要 针 对 ＡＰ ＯＮ 技 术 未 能 获 得 成 功 的 原 因 ， 以 ＡＰＯＮ 标 准 为 基 本 框 架 ， 重 新 设 计 了 新 的 物 理 层 传 输 速 率 、 封 装 格式 和传 输 汇聚 层 。 Ｉ ＴＵ— ９ ４ ｘ系 列 标 准 目前 主 要 由 Ｔ Ｇ．８ ． 以 下 ６个 标 准 组 成 ， 随 着 技 术 的 发 展 ， 有 可能 会增 加 新的 标 准 。
・软 件 镜 像 下 载 ；
・电 路 包 配 置 管 理 ； ・远 程 渊 试 ；
下一代PON技术的发展
Ｏ Ｄ Ｎ投资和终端投资是整个 网络投资 中的关键部分
（ 在Ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ的 Ｆ Ｔ Ｔ Ｈ建 设 中 ， Ｏ Ｄ Ｎ的投 资 占总投 资 的７ ０ ％， 终端 投 资 占总 投 资 的 ２ ５ ％） ； 因此 ， 尽 可 能保 护Ｏ Ｄ Ｎ 的投 资 ， 最 大 化用 户 终 端价 值 ， 对 加 速 运 营商 赢 利来 说 ， 意义非 凡 。
ＮＧ—ＰＯＮ； Ｅ ｖ ｏｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ｕ ｔ ｅ ； Ｃａ ｎ ｄ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｏ 前 言
Ｐ Ｏ Ｎ技 术 凭 借 其 点 到 多 点 的 网 络 架 构 及 无 源 Ｏ Ｄ Ｎ的特 征 ， 已成 为 Ｆ Ｔ Ｔ ｘ 领 域 最受 运 营 商 青 睐 的 解 决 方 案 。 随着 Ｐ Ｏ Ｎ的规模 应 用 和全 业 务 运 营 的快 速 发展 ， 运 营 商对 Ｐ Ｏ Ｎ系统 在带 宽 需求 、 业 务 支撑 能力 、 接 入 节 点设 备 和 配套 设 备 性 能等 方 面 都 提 出 了更 高 的 期 望 。Ｐ Ｏ Ｎ系统 面 向未 来 的演 进 方 向 和演 进 方 式
１ ． ２ 演 进路 线
１ 标 准演 进 路 线
１ ． １ 基本 原则
从 网络 运 营 的角 度 来 看 ， “ 超宽带 ， 可 共存 ” 应 是 Ｐ Ｏ Ｎ演进 的基 本原 则 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ２ ７
在完 成 Ｇ Ｐ Ｏ Ｎ的标准 化工 作 之后 ， Ｆ Ｓ Ａ Ｎ ／ Ｉ Ｔ Ｕ — Ｔ以
Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ』 下一代 Ｐ Ｏ Ｎ技术的发展
下一代PON技术发展及现状
相 同与 不 同之处 ， ｌ下 一代 Ｐ Ｎ的应 用前 景 。 指叶表 现在 以下 两个 方面 … 。
１ 带 宽 能 力 。 当 前 Ｅ Ｏ Ｅｈ ｒｅ Ｐ ｓｉｅ ） Ｐ Ｎ（ ｔｅｎ ｔ ａｓ ｖ
下 一代 Ｐ Ｎ技 术 在 传 统 Ｐ Ｎ 技术 的基 础上 Ｏ Ｏ 做 了技 术 扩 展 ， 以满 足 人们 对 于 带 宽 、 光 比 、 分 传
输 距 离等 方 面的需求 。 下 一 代 Ｐ Ｎ技 术 主 要 包 括 １ Ｐ Ｎ、０Ｇ Ｏ ０Ｇ Ｅ Ｏ １ Ｇ Ｏ 和 ＷＤ Ｐ Ｎ 技 术 。 下 面 将 对 这 ３个 方 面 Ｐ Ｎ Ｍ— Ｏ
ＥＰ ＯＮ 和 １ ＧＰ ０ Ｇ ＯＮ 的 标 准 、 术 特 点 及 发 展 现 状 进 行 了详 细 的 阐 述 ， 将 传 统 的 Ｐ 技 并 ＯＮ技 术和 下一 代 Ｐ ０Ｎ 技 术 进 行 了 对 比 。 下 一 代 Ｐ ＯＮ 技 术 继 承 了 传 统 Ｐ ０Ｎ 技 术 的 优 点 并 在 此 基
络 ） 别 可 以提 供 大 约 １Ｇ 和 ２４Ｇ 的 下行 带 宽 ． 分 ． 随着业 务 量 的增 大 ， 们 对 网络依 赖 程 度 的增 高 ， 人 对 于 高 带 宽 的 要 求 也 越 来 越 高 ，现 有 的 带 宽 根 本 无 法 满 足 人 们 的 需 求 ２ 分 光 比 。 目前 Ｐ Ｎ 的 分 光 比 只 有 ３ ～ ４ ） Ｏ ２６ ． 当 接 入 用 户 数 量 密 集 时 ． 增 大 分 光 比 ， 光 比 增 会 分
３ ． ９
下 一代 Ｐ ＯＮ技 术发 展 及 现 状
石 永 辉 ， 锟 卢
（ ．华 北 电力 大 学 电气 与 电 子Ｔ 程学 院 ， 京 １ ２ ０ ２巾 同电 力科 学研 究 院 ， 京 １ ０ ２ １ 北 ０ ２ ６； ． 北 ０ ９１ ）
PON技术及应用
PON技术应用和发展展望为满足人们日益增长通信业务的需求，随着新技术的开发和建设，建设一套PON技术网络，来实现原ADSL向PON转变，已是当务之急。
要实现光进铜退，pon技术成为今天铁通公司主营业务，为何倾向于选择技术相对复杂、并且设备成本高的PON，而不是选择技术已成熟、设备成本低廉的有源以太网作为光进铜退的技术手段?一、从技术适应场景看，GPON技术比较适合全业务运营和三网融合的应用类型。
二、在FTTH的建设中，有源设备只占FTTH的小部分成本，PON网络具备一根光纤同时接入多个用户的特征，从OLT到ONT之间的光纤分配网络，包括馈线、配线和引入线及其相关的连接部件和无源设备部署成本最低。
三、能为部分用户升级提高更高的速度、而不影响同一PON网络内的其它用户。
四、PON宽带网络将是一个机房数量少的、扁平的、低运维成本的光纤网络。
五GPON技术规模部署到光纤网络中，解决实际中存在的维护管理问题。
、来提高人们的感知度。
根据工程的专业、规模、现场条件和施工要求的不同，施工组织设计的内容和深度可以有所不同，但一般应包括工程概况、编制依据、施工方案、工程管理目标及控制计划、施工资源配备计划、对建设单位的其他承诺等内容。
一、工程概况1.工程特点其内容一般包括工程概况、建设规模、工程技术要求和施工特点等内容。
2.现场施工环境状况3．施工条件施工条件应简要说明建设单位所承包材料的到货计划、施工单位施工资源的准备情况、项目组织的建立情况、现场临时设施的准备情况等内容。
二、施工组织设计的编制依据为了保证编制的施工组织设计具有合理性，因此其所依据的文件应符合法律法规的要求、施工要求以及现场实际特点的要求。
施工组织设计的编制依据主要包括批准的施工图设计，设计会审纪要，规程规范，施工所在地政府的有关政策、法规和条例，施工合同，摸底报告等。
三、施工方案施工方案是施工组织设计的核心部分。
该项内容合理与否将直接影响工程的施工效率、质量、工期和技术经济效果，因此必须引起足够的重视。
WDM—PON技术及和下一代光接入技术的发展思路
络 基 础 结 构也 会 不 断演 ＧＥ ＯＮ、Ｘ Ｐ Ｐ ＯＮ Ｐ ０ Ｇ— ＯＮ技术的
继 续 研 究 ，解 决 规 模 部 署 后 带 来 的 管理 维 护 问 题 ； 二 是 随 着业 务 应 用对 更 高 接 入 带 宽 的 需 要 ，对 更 大 容 量 宽 带 光 接
光 波 分 解 复 用／ 用 层 （ ／ 复 ０Ｄ ＯＭ ），完 成 多 路 不 同 波 长 信 号 的 复 用 与 解 复 用 功 能 。 ＯＤＮ的 结 构 改 变 了 ，原 有 ＯＤＮ网
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入 技 术 的 研 究 ，如 Ｗ ＤＭ— ＯＮ、使 用Ｗ ＤＭ和 Ｔ Ｐ ＤＭ 的混 合 Ｐ ＯＮ、Ｆ ＭＡ— ＯＮ Ｄ ＭＡ Ｐ Ｄ Ｐ Ｓ ＣＤ — ＯＮ技 术等 等 。 如 果 说 １ Ｇｂ ｓ 速 率 的 １ ＧＥ ＯＮ、 Ｘ Ｐ ０ ｐ ０ Ｐ Ｇ— ＯＮ技 术 已 经成 为事 实 的标 准 ，那 么Ｘ Ｐ Ｇ— ＯＮ以后 技 术 发 展 则 看 不 清 楚 （ 朔 迷 离 ）。 显 然 基 于 Ｔ 扑 ＤＭ （ ）技 术 的 Ｐ Ａ ＯＮ已
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相 比 ，系统 中增 加 了光波 分 复用／ 复 用层 （ 解 ０Ｍ／ ）和 ＯＤ
１ 目前 Ｗ ＤＭ— ＯＮ的研 究状 况 、 Ｐ
下一代PON技术演进与发展趋势分析论文
下一代PON技术演进与发展趋势分析摘要：pon接入技术作为新兴的宽带接入方式，优越性日益显现。
本文根据目前几大主流pon技术进行分析，以探讨下一代pon技术的演进与发展。
关键字：pon、演进中图分类号： tm935.31 文献标识码： a 文章编号：1、引言：随着宽带的快速发展，运营商在建设pon网络时，必须考虑更高的带宽业务能力，以满足用户的需求和竞争压力。
当前的epon和gpon技术能力都可以提供每用户10～20m带宽，基本可以满足现阶段及未来2～3年的需求。
但长远看，带宽和分光比方面依然无法满足未来每用户50m～100m发展需要，下一代pon已经成为业界的研究热点。
2、pon的基本概念pon（无源光纤网络）是指光配线网中不含有任何电子器件，odn 全部由光分路器等无源器件组成。
一个无源光网络包括光线路终端（olt），光网络单元（onus），在olt与onu之间的光配线网（odn）包含了光纤以及无源分光器，其组成单元如下图1所示。
图1：pon系统组成单位3、下一代pon的演进现阶段运营商对于下一代pon的主要需求表现在支撑运营商5～10倍的带宽需求增长，并与现有xpon网络的odn实现良好兼容与过渡，充分保护投资。
传统上谨慎的做法是构建一种可满足未来网络拓展需求，以更低的价格连接大量的终端用户，按需求传送可灵活调整带宽的可扩展pon，它将无需对外部构件进行改进就可升级。
朝着这个方向，下一代pon的主要发展趋势有以下几个方面：wdm-pon、wdm/tdm混合pon、10gepon、pon/rof汇聚、long-reachpon。
3.1、wdm-pon一种直接升级tdm-pon的途径是在olt与onu之间采用独立的波长信道，这种方式通过物理上点对多点的pon结构在olt和每个onu 间形成了点对点的连接，被称为wdm-pon。
相比tdm-pon，wdm-pon 有许多优势，例如高带宽，协议透明性，安全性更高，灵活的可扩展性。
PON新技术研究-v
扩展覆盖范围
通过采用中继器、放大器等技术，PON网络可以进一步扩展覆盖范围，满足偏远地区和海岛等地的接入需求。
短距离接入
针对企业和校园等局域网场景，PON技术也可以提供短距离接入解决方案，满足高带宽、低延迟的应用需求。
灵活的接入距离
融合多种业务
PON技术可以融合语音、数据和视频等多种业务，提供一站式解决方案，满足用户多样化的需求。
融合不同接入技术
PON技术可以与WiFi、DSL等其他接入技术融合，形成综合接入网络，提高网络资源的利用率。
融合不同传输技术
PON技术可以与OTN（光传送网）、IP/MPLS（多协议标签交换）等传输技术融合，实现端到端的传输和组网。
融合的接入方式
05
PON技术面临的挑战
1
2
3
当前PON技术尚未完全成熟，部分关键技术仍需进一步研究和优化。
不同厂商的设备互通性有待提高，标准化程度有待加强。
新技术的稳定性和可靠性仍需在实际应用中得到验证。
技术成熟度
PON设备的成本较高，尤其是高端设备，增加了建设和运营成本。
配套设施如光缆、接头等配件成本也较高，影响了大规模部署。
降低设备成本是PON技术发展的关键之一，需要加强研发和推广。
设备成本
PON网络的运维难度较大，需要专业人员进行维护和管理。
03
PON技术应用场景
宽带接入
高速上网
PON技术可以实现高速宽带接入，提供流畅的网络体验，满足用户对高清视频、大型游戏等高带宽应用的需求。
覆盖范围广
PON技术采用无源光网络架构，覆盖范围广泛，可以满足广大用户区域内的网络接入需求。
灵活扩展
PON网络具有良好的扩展性，可根据用户数量的增长逐步扩容，确保网络性能和稳定性。
PON技术的发展及演进
PON技术的发展及演进无源光网络（PON）是使用点到多点树形光纤分配网络进行信息传输的技术。
点到多点的物理拓扑结构特别适用于有线接入网的场景。
PON系统一般由位于局端的OLT设备，位于用户侧的ONU设备和连接两者的无源光分配网构成。
PON系统中由于多个O NU设备共享同一光纤媒质与OLT通信，因此主要需要解决不同ONU间的媒质共享问题。
解决光纤中媒质共享的主要方式包括时分复用/多址技术、波分复用技术和正交频分复用（OFDM）技术。
因此主要的PON技术也可分为TDM-PON、WDM-PON和OFDM-PON三大类。
目前技术比较成熟应用比较广泛的EPON、GPON等主要是采用TDM-PON技术。
1.PON技术的发展1.1 早期的窄带PON及BPON最早的PON系统主要是用于解决多个的窄带接入网（数字用户环路）远端设备的互联，传送n×64 kbit/s的语音时隙。
但由于价格和业务保护方面均无法与环形拓扑的数字用户环路设备抗衡，因此成为失败的技术。
20世纪90年代，随着ATM/B-ISDN的兴起，宽带第一次成为电信技术发展的重要方向，而带宽潜力巨大的光纤技术也成为信息传输技术的宠儿。
因此，在1995年全球7个重要的运营商成立了全业务接入网组织（FSAN），致力于光纤接入网的标准和应用的推进工作。
在FSAN和ITU-T的共同努力下，第一个关于PON系统的国际标准《基于无源光网络（PON）的宽带光接入系统》（ITU-T G.983.1 ）于1998年发布，该标准一般也被称为BPON标准。
BPON在当时的技术环境下采用了以ATM为内核的设计思路，且限于当时器件水平和价格的因素，PON设备的成本还比较高、光纤接入网的外部配套条件也不成熟，因此BPON 仅在北美地区的电信运营商中有一定规模的部署，并未在全球获得广泛的应用。
1.2 EPON和GPON随着ATM技术的衰落和互联网IP技术的迅速兴起，继BPON之后，业界希望开发一种新型的PON系统，取代过时的BPON技术。
2024年PON技术市场环境分析
2024年PON技术市场环境分析1. 引言PON（Passive Optical Network）技术是一种基于光纤传输的通信技术，能够实现高带宽的数据传输和多业务的接入。
PON技术的优势使其在宽带接入、网络建设和运营中得到广泛应用。
本文将对PON技术的市场环境进行分析，以帮助企业了解市场趋势和发展机遇。
2. 市场规模及增长趋势随着互联网的快速发展和数字经济的兴起，对高速宽带接入的需求不断增加，促使了PON技术市场的快速发展。
根据市场研究机构的数据，2019年全球PON技术市场规模达到了100亿美元，并呈稳定增长态势。
预计到2025年，市场规模将超过150亿美元。
3. 市场驱动因素3.1 数字经济发展随着云计算、大数据和人工智能等技术的普及，对宽带接入的需求越来越高。
PON技术能够提供高速的数据传输能力，满足数字经济时代的需求。
3.2 光纤网络建设光纤网络的建设是PON技术市场发展的重要推动因素之一。
传统的铜线网络已经无法满足日益增长的带宽需求，而光纤网络具有带宽大、传输距离远等优点，因此对光纤网络建设的需求不断增加。
3.3 政策支持各国政府对宽带建设和数字经济发展给予了政策支持，提出了一系列相关政策和措施。
这些政策和措施为PON技术的推广和应用提供了良好的环境和机遇。
4. 市场竞争格局PON技术市场存在着激烈的竞争。
目前，主要的竞争者包括华为、中兴、诺基亚等国际巨头，以及富士通、日立、NEC等日本厂商。
这些公司在技术研发、产品制造和市场拓展方面具有一定的优势。
另外，一些新兴企业也积极参与到PON技术市场中，通过不同的业务模式和创新产品来拓展市场份额。
这些企业的参与将进一步加剧市场的竞争。
5. 市场机遇和挑战5.1 市场机遇•数字经济的持续发展将为PON技术市场提供持续增长的机遇。
•光纤网络建设的推进将为PON技术市场带来更多机遇。
•新兴应用领域的需求增长会为PON技术市场带来新的机遇。
5.2 市场挑战•技术标准的制定和统一是PON技术市场发展中的挑战之一。
10GPON技术发展与网络建设
10GPON技术发展与网络建设近年来，随着互联网的普及和数字技术的快速发展，人们对于网络带宽和速度的需求也越来越高。
为了满足这一需求，光纤通信技术逐渐成为了网络建设的主流方向。
而其中的10GPON技术作为一种高速光纤接入技术，正在逐渐广泛应用于网络建设领域。
10G PON技术，即第十代被动光网络技术，是光纤通信技术的新一代标准。
与之前的光纤通信技术相比，10G PON技术具有更高的传输速度和更大的带宽容量。
其所能提供的10Gbps的传输速率，远超过了之前的2.5Gbps的速度，为用户提供了更快、更稳定的网络连接体验。
而且，10G PON技术还具备了更好的可扩展性，能够满足未来网络发展的需求。
在网络建设领域，10GPON技术的应用正在逐渐普及。
由于其较高的传输速率和带宽容量，可以广泛应用于各种领域，包括家庭、企业、医疗机构、教育机构等。
在家庭网络建设中，10GPON技术可以提供更快的网络连接速度，实现高清视频、在线游戏等应用的流畅播放和运行；在企业网络建设中，10GPON技术可以提供更稳定的网络连接，提高办公效率和数据传输速度；在医疗和教育领域，10GPON技术可以提供更高的网络带宽，支持远程医疗和远程教育等应用的开展。
然而，在10GPON技术的发展和网络建设的过程中，还存在一些挑战和问题需要解决。
首先，10GPON技术的设备和光纤线路的成本较高，需要大量的投资。
其次，10GPON技术的网络设备和光纤线路的安装和维护需要一定的专业知识和技术，对网络建设人员的要求较高。
此外，还需要建设相应的光纤网络基础设施，包括光纤线路的敷设和光纤接头的安装，这也需要一定的时间和成本。
为了推动10GPON技术的发展与网络建设，可以采取以下措施。
首先，政府和企业可以增加对10GPON技术研发和应用的投资，降低设备和光纤线路的成本，增加网络建设的可行性。
其次，可以加强对网络建设人员的培训和教育，提高其技术水平和专业知识，从而更好地应用和维护10GPON网络设备。
pon技术
PON技术应用和发展展望PON是FTTx的主流模式光进铜退，即FTTx，分别有PON和有源以太网两种技术选择。
传统的电信运营商包括Verizon、NTT、BT、FT、Telefonica以及中国电信和中国网通，几乎都选择了PON技术，PON技术是FTTx的主流模式。
运营商为何倾向于选择技术相对复杂、并且设备成本高的PON，而不是选择技术已成熟、设备成本低廉的有源以太网作为光进铜退的技术手段？这是因为在FTTH的建设中，有源设备只占FTTH的小部分成本，PON网络具备一根光纤同时接入多个用户的特征，使得运营商的FTTH ODN（从OLT到ONT之间的光纤分配网络，包括馈线、配线和引入线及其相关的连接部件和无源设备）部署成本最低。
假设用户的渗透率为100%，在劳动力成本高昂的欧美发达国家，包括OLT和ONT在内的有源设备成本不超过总成本的30%，ODN的成本以及部署费用占70%；即使在劳动力成本相对低廉的中国，据测算，现阶段有源设备成本约占总成本的47%，ODN占另外的53%。
劳动力成本随着社会发展会逐步升高，而设备成本随应用规模稳步下降。
因此，考虑到FTTH整体建设费用，PON技术是运营商的最佳选择。
尤其在渗透率低的FTTH建设初期，PON使运营商FTTH建设无需考虑渗透率问题，并且低成本地一次性完成ODN网络部署，满足未来若干年内（至少5－10年）FTTH用户发展需要。
第一公里的机遇与挑战传统观点认为，运营商拥有接入网意味着拥有了用户接入权，接入网是固网运营商最重要的资源，是“第一公里”。
如果没有连接最终用户的“第一公里”，就难以争取到客户。
而谁拥有第一公里的网络，谁就获得主动，谁就占领制高点。
因此，第一公里网络资源是固网运营商的核心竞争力。
但是，“第一公里”是资源，也是负担。
它是固网运营商基础设施中投资和维护成本最大的一部分。
业界认为，“第一公里”线缆、设备、机房及其配套投资比例占运营商全部投资70%以上，而维护成本与线缆的数量成正比，大量的维护费用发生在末端网络线路的更新、故障以及因线路引起的用户终端故障等修复上。
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下一代PON技术的进展与应用1 前言近年来，随着视频点播、网络游戏和IPTV等高带宽业务的出现，用户对接入带宽的需求进一步增加。
以以太网无源光网络（EPON）和吉比特无源光网络（GPON）为代表的光纤接入技术在技术标准、设备功能与性能、互通性、产业链、成本等方面都有了突破性进展。
国内外的主流电信运营商均已开始采用EPON或者GPON技术大力开展宽带接入提速，即“光进铜退”。
国家政策层面不断助推“三网融合”。
2010 年1月13日，国务院常务会议决定加快推进电信网、广播电视网和互联网的三网融合。
这将进一步加强电信、广电运营商在宽带接入领域的竞争，加速光纤宽带网络的升级改造和PON技术的发展。
2010年3月17日，工业和信息化部、国家发展和改革委员会等7部委也联合印发《关于推进光纤宽带网络建设的意见》的文件，以加快光纤宽带网络建设，提升信息基础设施能力，引导宽带应用的发展和创新。
在EPON和GPON已经规模部署以及“三网融合”的大背景下，如何保持PON技术的持续发展是个非常重要的问题。
本文将通过对下一代PON技术及其进展的分析，探讨下一代PON的应用方案和系统架构如何满足应用的需求。
2 下一代的PON技术及其标准化历程随着用户对高清IPTV、视频监控等高带宽业务需求的不断增长，产业界逐渐认识到，现有的EPON和GPON技术均难以满足业务长期发展的需求，特别是在光纤到楼（FTTB）和光纤到节点（FTTN）场景。
光接入网在带宽、业务支撑能力以及接入节点设备功能和性能等方面都面临新的升级需求，因此提出了下一代PON的概念。
所谓的“下一代PON”，其主要技术特征包括以下几个。
· 10 Gbit/s及以上的传输速率。
上下行对称10 Gbit/s或者下行10 Gbit/s、上行至少1 Gbit/s 的非对称系统。
WDM PON和40 Gbit/s速率的TDM PON在一些关键技术上尚未取得突破，因此应该算下下一代PON。
·更高的光功率预算和更大的分路比。
下一代PON的最大光功率预算应大于28 dB，应至少支持1∶64的分光比。
·兼容现有的EPON/GPON系统。
下一代PON系统应该能够与现已大规模部署的EPON/GPON 系统共存，继承现有EPON/GPON的所有业务并确保用户向下一代PON网络迁移过程的平滑。
·更强的组网能力。
下一代PON要面向运营商包括FTTH/O、FTTB、FTTC、FTTN等多种场景的组网需要，因此对其设备形态、业务管控、网络管理与维护等方面提出了更高的要求。
针对上述需求，IEEE和FSAN分别启动了下一代PON技术的研究和标准化工作。
IEEE 于2005年年底启动了下一代EPON——10G-EPON技术的研究和标准化工作，并于2006年3月成立了IEEE802.3av工作组。
2007年年中，IEEE802.3av Draft 1.0形成，基本形成了10G-EPON标准的框架和主体内容。
2008年年中，IEEE802.3av Draft 2.0形成，基本上达到了比较完善的水平，并成为芯片和设备厂商开发相关芯片和系统的参考。
2009年9月，正式发布10G-EPON国际标准IEEE802.3av，标志着10G-EPON的标准化完成。
FSAN也在2007年11月启动了下一代GPON——NG-PON的研究和标准化。
2009年5月，FSAN 发布了NG-PON白皮书，明确了NG-PON分为NG-PON1和NG-PON2两个阶段并给出了明确的技术路线。
NG-PON1主要是与GPON共存，重利用GPON ODN的XG-PON，XG-PON又分为XG-PON1（上行2.5 Gbit/s/下行10 Gbit/s）和XG-PON2（上行10 Gbit/s/下行10 Gbit/s）两种。
2009年10月，ITU-T的SG15/Q2工作组在SG15全会期间正式发布了XG-PON1标准的第一阶段文本G.987.1 和G.987.2，目前XG-PON1的G.987.3主要技术框架已经具备。
按照FSAN的计划，XG-PON1于2010年6月完成标准化，包括总体架构、物理层、TC层及OMCI 等各部分。
NG-PON2的标准化工作尚未开始。
需要指出的是，无论是在10G-EPON和XG- PON1的需求分析、架构设计过程中，还是在10G-EPON和XG-PON1的标准文本的撰写过程中，中国的设备厂商和运营商都发挥了重要的作用。
例如，在XG-PON1的制定过程中，华为公司的专家担任了ITU-T Q2组的主席和两个子标准的Editor/Co-editor的职务；中兴公司的专家担任了10G-EPON的Assistant Editor的职务。
中国电信等运营商也结合自身的需求，提出了一系列重要的建议和意见。
在下一代PON 的标准化进程中，来自中国的厂商和运营商的提案约有100项，成为该领域最活跃的一个群体，为下一代PON技术的发展做出了前所未有的贡献。
3 10G-EPON技术特点和产业化进展3.1 10G- EPON主要特点10G-EPON技术标准的主要特点在于充分利用10GE和EPON等成熟技术，实现更高的传输速率和更丰富的物理层规格，并与EPON技术兼容。
（1）更高的系统传输能力IEEE802.3av规定了10 Gbit/s下行、1 Gbit/s上行的非对称模式和10 Gbit/s上下行对称模式，显著地提高了系统的传输能力。
10G-EPON采用64 B/66 B线路编码，效率为97%，与1G-EPON 的8 B/10 B（效率为80%）线路相比有了明显提升。
10G-EPON通过电层的FEC技术来降低光收发模块的技术难度和成本，其FEC采用RS（255，223）编码，可增加光功率预算5～6 dB。
测试结果表明：10G-EPON下行吞吐量可以达到8.3 Gbit/s以上（FEC开销约为13%），对称系统的上行吞吐量也高于8 Gbit/s。
（2）更丰富的物理层规格针对10 Gbit/s对称的系统速率和10 Gbit/s/1 Gbit/s非对称系统速率，IEEE802.3av分别定义了10GBASE-PR和10/1GBASE-PRX的物理层要求。
每种物理层要求又根据光功率预算的不同，规定了包括PR10、PR20、PR30和PRX10、PRX20、PRX30共6种规格，以满足不同的链路损耗要求。
具体规格及链路光指标见表1。
下一代PON技术的进展与应用其中，10GBASE-PR30和10GBASE- PRX30的光链路预算达到了29 dB，可以实现20 km传输距离下的1∶64分光。
（3）对10GE和EPON协议的继承性10G- EPON技术在开发时充分考虑了与现有的10GE和EPON技术的继承性。
10GE的技术已经非常成熟，10G-EPON在下行方向和10 Gbit/s速率的上行方向充分利用了10GE接口的技术标准和现有基础（例如采用10GE的64 B/66 B的物理层编码和以太网的帧格式），从而降低了实现难度和成本。
10G-EPON标准化过程中极力避免对IEEE802.3做大的修改，而是通过在EPON标准IEEE802.3基础上对MPCP协议进行必要的扩展而形成IEEE802.3av。
10G-EPON的MAC控制层仅仅在EPON的MPCP协议中进行了少量的扩展（OLT在Discovery GATE帧中增加Discovery Information字节来请求ONU上报其是否支持10 Gbit/s速率，ONU在REGISTER_REQ帧中增加Discovery Information字节向OLT通告10 Gbit/s速率的支持能力），实现了10 Gbit/s能力的通告与协商机制，从而使得10G-EPON的协议实现变得非常容易。
为了降低10 Gbit/s突发光模块的实现难度，对称速率的10G-EPON的上行方向没有因为线路速率的提高而缩短ONU突发模式光发送机的激光器打开（LaserOn）/关闭（LaserOff）时间、OLT的时钟提取时间（CDR）等指标要求，而是保持与EPON相同的指标要求；而且还把自动功率调整的稳定时间（receiver_settling）从EPON的400 ns提高到800 ns，显著地降低了光模块实现的复杂性和系统成本。
（4）与EPON的兼容和共存为了实现10G-EPON与1G-EPON的兼容和网络的平滑演进，IEEE802.3av标准在波长分配、多点控制机制方面都有专门的考虑，以保证10G-EPON与1G-EPON系统在同一ODN上的共存。
波长规划如图1所示，为了实现与1G- EPON的兼容，10G-EPON没有使用1G-EPON系统所使用的1 490 nm的下行波长，同时考虑避开模拟视频波长（1 550 nm）和OTDR测试波长（1 600～1 650 nm），IEEE802.3av标准选择1 577 nm作为10 Gbit/s下行信号的波长（1 575～1 580 nm）。
因此，在下行方向可以确保10 Gbit/s信号与1 Gbit/s信号的隔离度。
上行方向，非对称10G-EPON系统的上行波长仍然沿用EPON系统的上行波长1 310 nm（1 260～1 360 nm），实现了与EPON的无缝兼容，对称10G-EPON系统的上行信号（10 Gbit/s）波长是1 270 nm （1 260～1 280 nm），二者有重叠，因此不能采用WDM方式，而是采用双速率TDMA方式。
3.2 10G-EPON技术实现对于非对称速率的10G-EPON系统，由于很大程度上继承了现有的10GE和EPON技术，只要对协议略作完善即可，所以系统实现上难度并不大。
对于对称速率的10G-EPON系统，其实现难度相对较大，主要体现在光模块、芯片组、系统架构上。
·由于对称10G-EPON系统的上行方向工作于10 Gbit/s突发模式，尽管ONU的突发模式光发送机和OLT的突发模式光接收机的指标并没有显著提高，甚至是适度降低，但对于光模块来讲，还是充满挑战的，主要体现在高功率激光器和高灵敏度探测器、高效率的BOSA、高速跨导放大器(TIA)和限幅后置放大器LIA等技术难点上。
·对于芯片组设计而言，逻辑设计没有本质上的困难，但由于系统速率的提升，必须提高总线宽度，控制功耗，这带来了一些硬件设计上的挑战。
在EPON系统中普遍采用Triple Churning 进行下行数据的加密，但随着速率的提高，数据被破解的风险急剧加大，需要为10G-EPON 设计加密强度更高的算法。
3.3 10G-EPON技术进展10G-EPON受到了光接入产业界的普遍支持，包括光模块厂商、芯片厂商、设备厂商、运营商都投入了很大精力促进其发展，并逐步解决了一系列关键的技术问题。