pon 无源光网络总结
PON基础知识介绍
PON基本知识介绍1、PON是一种点到多点的(P2MP)结构的无源光网络，PON的本质特征就是ODN 全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。
2、PON由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)、光分配网络(ODN)组成。
3、GPON三大优势：1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM；2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25G(物理层)；3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出后多路多户光纤，节省光纤资源；4、GPON可以提供全业务竞争方案可以有效解决双绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况转播等，GPON是三网融合的上佳方案。
5、GPON采用WDM技术，实现单纤双向传输；分光比为1：16、1：32、1：64，可升级为1：128。
6、GPON广播方式：下行为广播方式，下行帧长固定为125us，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORT ID来区分不同的业务的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数据；上行采用TDMA方式(时分复用)传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的字段来为给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU都可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺资源而冲突，每帧共有9120个时隙。
7、GPON的关键技术：1、突发光电技术：快速开启和关断能力2、测距：通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟，从而指定合适的均衡延迟参数，保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。
8、ONU需在OLT中注册使用。
9、GPON的保护方式：10、GPON系统可支持的最大物理距离，当光分路比为1:16时，应支持20km的最大物理距离；当光分路比为1:32时，应支持10km的最大物理距离。
11、光纤接入网的形式：FTTB（光纤到大楼）；FTTC（光纤到路边）；FTTZ（光纤到小区）；FTTH（光纤到用户）；FTTO（光纤到办公室）；FTTF（光纤到楼层）；FTTP（光纤到电杆）；FTTN（光纤到邻里）；FTTD（光纤到门）；FTTR（光纤到远端单元）。
无源光网络PON概述(EPON)
PON技术发展历程
• • • • • 上世纪90年代初提出PON概念 1995年成立FSAN（Full Service Access Networks)组织 1996年ITU-T颁布G.982 (PON标准建议） 1998年ITU-T 颁布G.983（APON标准建议） 2000年12月成立IEEE 802.3ah工作组，制定EPON标准 建议 2003年3月ITU-T颁布G.984（GPON标准建议） 上世纪90年代末APON开始商用 2003年6月 美国三大运营商开始APON招标 2003年8月日本NTT开始EPON招标 2005年中国电信开始测试并部署EPON试验网
– 初始化模式用来检测新连接的ONU，测量环路延时和ONU的MAC 地址 – 普通模式给所有已经初始化的ONU分配传输带宽
MPCP帧格式
五种类型的MPCP帧 GATE（OLT发出）
REPORT（ONU发出）
允许接收到GATE帧的ONU立即或 者在指定的时间段发送数据 向OLT报告ONU的状态，包括该 ONU同步于哪一个时间戳、以及是 否有数据需要发送。 在注册规程处理过程中请求注册。
• 在discovery过程中OLT的执 行动作：
自动测距
• 补偿因ONU距离不同而产生的时延差异：RTT（Round Trip Time） – 在注册过程中，ONU对新加入的ONU启动测距过程 – OLT使用RTT来调整每个ONU的授权时间 – OLT也可以在任何收到MPCP PDU的时候启动测距功能。 • 使用注册冲突避让： – 在EPON系统中，解决ONU的注册冲突的方案有两种：随机延迟 时间法和随机跳过开窗法。
为什么选择PON？
<1Mbps 接入技术 3M
PON网络知识介绍
PON网络知识介绍PON网络（Passive Optical Network）又称为无源光纤网络，是一种基于光纤传输技术的宽带接入网络。
与传统的以电信号为传输媒介的网络相比，PON网络具有更高的带宽、更远的传输距离和更低的成本。
PON网络的原理是在光纤传输链路中使用无源光纤设备，将光纤传输链路划分为不同的分支，每个分支连接到终端用户。
光信号从中心节点传输到终端用户的过程中，不需要额外的光源和光放大器进行增强，而是通过分光器进行分配和光栅进行反射，实现信号的传输。
这种设计使得光信号可以同时传输给多个用户，提高了网络的利用率。
光线路终端（OLT）是PON网络的中心节点，负责管理和控制整个网络。
OLT与电信运营商的核心网相连，并通过光纤链路将信号传输给ONU。
同时，OLT也负责对网络中的光信号进行调度和控制，以满足不同用户的需求。
光网络单元（ONU）是连接到终端用户的设备，通过PON网络接收和发送光信号。
每个终端用户都会有一个独立的ONU。
ONU可以是家庭用户的宽带接入设备，也可以是办公楼、学校等机构的网络终端设备。
ONU负责与OLT进行通信，将光信号转换成电信号，并将数据传输到用户终端设备。
光纤分配器（ODN）是将光信号从OLT分发到不同的用户分支的装置。
ODN将光信号分成不同的波长，然后通过分光器将其传输到不同的终端用户。
这种设计使得光信号可以在不同的用户之间共享，提高了网络的利用率。
PON网络具有许多优点。
首先，它提供了高带宽的网络接入，可以满足用户对高速互联网和大带宽应用的需求。
其次，PON网络的传输距离可以达到几十公里，远远超过了传统的电线传输距离。
此外，PON网络的构建成本较低，因为它使用了无源光纤设备，减少了能耗和维护成本。
然而，PON网络也存在一些挑战和限制。
首先，由于光纤传输链路的共享特性，网络的带宽会随着用户数量的增加而减少。
其次，由于是无源光纤网络，因此在信号传输过程中可能会存在一些损耗和衰减。
(完整)FTTH宽带基础原理总结,推荐文档
一、FTTH及PON基础知识1.1 PON 系统基本原理PON（无源光网络）是指OLT（光线路终端）和ONU（光网络单元）之间的ODN（光分配网络）全部采用无源设备的光接入网络。
PON是一种点对多点（P2MP的光接入系统，它能够节省光纤资源、ODN无需供电、用户接入方便和支持多业务接入，是运营商目前大力推行的宽带光纤接入技术，主要有EPON 和GPOF两种技术。
PON系统采用WD M密集波分复用）技术，实现单纤双向传输。
ONU/ONT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；•每PON口可以实现最大上行 1.25G ,下行2.5G传输速度。
1.1.1 PON 典型网络结构PON系统主要由OLT ODN和ONUE部分组成，其中ODN不包含有源设备，OLT至ONU 之间通过光分路器连接形成P2MP（点到多点）的结构。
I nternet1.1.2 PON 系统传输方式上行方向为TDMA方式各ONL上行数据分时发送，各ONU勺发送时间与长度由OLT集中控制。
下行方向为广播方式下行数据广播发送，每个ONI根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据。
广播方式翼霍用户,SplitterONU31.2 PON 系统组成PON系统的基本组成有：•局端的光线路终端（OLT设备• ODN指用于连接局端OLT设备和远端ONI设备之间的光分配网络，ODN只包含无源器件或设施•光网络单元（ONU/ONT。
Passive Optical Network 无源光网络ptical Line larminal 光蚁挞终瑞无源分光器-plica I etwork nit光叫埔单元iIV41.2.1 OLT 设备介绍OLT是PON勺核心功能模块，OLT在物理上一般以机架的形式呈现。
机架式OLT（大型）采用插板式结构，功能复杂、容量大，实现难度高。
无源光网络(pon)技术
无源光网络(PON)技术1. PON技术的概述无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。
无源光网络由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。
一般其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA(时分多址接入)方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树形结构)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。
这样避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常迅猛。
与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低(节省光纤和光接口)和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直视被为接入网未来的发展方向。
PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户FTTH。
与核心网不同的是，FTTH对成本更加敏感。
成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。
剖析FTTH成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。
根据NTT公布的数据，FTTH的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。
值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是FTTH的成本随着规模增长有望继续下降。
从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展。
所以FTTH技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。
继1998年ITU-T通过了基于ATM的G.983系列建议，2001年开始，两大通信标准化组织IEEE和ITU-T开始研究制订新一代PON技术标准,以满足未来宽带接入网的要求。
PON作为FTTH唯一的实现方式，它的三个同胞兄弟APON、EPON和GPON似乎从一开始就注定了要在竞争中不断完善和发展。
PON网络知识介绍
TDM/WDM复用技术可以显著提高 PON网络的传输容量和灵活性，但同 时也增加了网络的复杂性和成本。
04 PON网络性能指标与评估方法
传输性能指标
带宽
PON网络提供的上下行带宽，决定了网络 传输数据的能力。
传输时延
传输速率
PON网络设备的传输速率，包括线路速率 和设备端口速率。
数据在PON网络中传输所需的时间，影响 网络的实时性。
03 PON网络关键技术
无源光分路器技术
原理
无源光分路器（Passive Optical Splitter）是PON网络中的关键设备，它采用光学原 理将一路光信号分成多路光信号，或将多路光信号合成一路光信号。
类型
常见的无源光分路器有熔融拉锥型、微光学型、光波导型等。
特点
无源光分路器具有无需电源、体积小、重量轻、可靠性高等优点，但同时也存在插入损 耗、分光比限制等缺点。
OLT设备安装
选择合适的位置，固定OLT设备，连接电源和接地线，配置网络 接口。
ONU设备安装
根据网络规划，确定ONU设备的安装位置和数量，连接电源和 网络接口。
光纤连接
使用合适的光纤和连接器，按照规定的光纤连接方式进行连接， 确保光信号的传输质量。
系统调试与测试
设备配置
对OLT和ONU设备进行配置，包括网络参数、业务参数、安全参 数等。
特点
突发光通信技术可以提高PON网络的带宽利用率和传输效 率，但同时也对光器件的性能提出了更高的要求。
TDM/WDM复用技术
01
02
03
原理
实现方式
特点
时分复用（TDM）和波分复用（ WDM）是PON网络中常用的复用技 术，它们分别将多路信号在时域和频 域上进行复用和解复用。
什么是EPON无源光网络PON
什么是EPON/无源光网络（PON）EPON是什么意思无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。
同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。
随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。
而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。
它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。
PON技术的发展：APON（ATM PON）1995年提出，1996年由13家大型网络运营商同它们的主要设备供应商组成了FSAN (Full Service Access Network)联盟，155Mb/s的PON系统技术规范，ATM传输协议，ITU-T G.983系列标准；BPON（Broadband PON）2001年，APON标准后来得到了加强，可支持622Mb/s的传输速率，同时加上了动态带宽分配、保护等功能，能提供以太网接入、视频发送、高速租用线路等业务，宽带的PON；GPON（Gigabit PON）FSAN联盟进行1Gb/s以上速率的PON标准研究，希望提出一种方案，除了能运行在更高的速率外，还要在多业务、OAM&P、可扩缩性等方面较之其它的PON效率更高。
这一研究使得Gigabit PON(GPON)出现。
2003年1月，ITU-T批准确立了GPON标准G.984.1、G.984.2和G.984.3；EPON（Ethernet PON）2000年11月，IEEE成立了802.3 EFM(Ethernet in the First Mile)研究组，业界有21个网络设备制造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON （GigabitEthernet PON）。
pon无源光网络总结
OLT供给网络侧接口并连至一个或多个ODN，达成下行电到光、上行光到电的转换，以及分派和控制各信道的连结，并对各个光电接口实行监控，供给 OAM功能。
ODN为 OLT和ONU供给光传输手段，主要功能是达成光信号功率的分派，完整出光纤无源器件构成，这也是PON名称的由来。
ONU供给用户侧接口并和 ODN相连，达成下行光到电和上行电到光的变换，还要达成对语音信号的数／模和模／数转换、复用、信令办理和保护管理功能，实现各种业务的接入。
AF(Adaption Facility适配设备 ) 为ONU和用户设备供给适配功能，它能够包含在 ONU内，也能够完整独立。
无源光网络中采纳的接入方式主要有：光纤到家(FTTH：Fiber to the Home)、光纤到大楼 (FTTB：Fiber to the Building) 光纤到办公室(F ’兀 O： Fiber to the Office) 、光纤到路 J,2 ／(FTTC：Fiber to the Curb) 、、光纤到小区 (FTTZ：Fiber to the Zone)及光纤到节点 (FTTN：Fiberto the Node) 等等。
各样接入方式的主要差别在于 ONU搁置的地点不一样，此中最典型的方式是 FTTB、FTTC和FTTH。
PON在下行方向 ( 从OLT到 ONU)是点对多点网络， OLT一直拥有整个下行带宽。
在上行方向 (ONU到 OLT)，PON是多点对一点的网络，多个 ONU都向一个 OLT发送数据，共享干路光纤带宽资源。
所以，在上行方向应当采纳信道切割体制来防止发生碰撞，公正有效地利用骨干光纤的传输资源。
依据信道切割体制的不一样，适用的PON技术大致分为两类：一是鉴于时分复用技术的无源光接入网 (TDM．PON)；二是鉴于波分复用技术的无源光接入网 (WDM—PON)。
PON网络的突出长处是除去了户外的有源设备，所有的信号办理功能均在互换机和用户宅内设备达成，防止了外面设备的电磁扰乱和雷电影响，减少了线路和外面设备的故障率，提升了系统靠谱性，同节气俭了保护成本。
无源光网络(PON)
无源光网络（PON）系统概述2008年12月12日 23:38 中电网述PON技术沿革第一代的PON采用TDM信号，例如DS1/E1信号等。
其下行帧(downstream frame)是一个TDM帧，其时间槽是被指派给每一ONT之数据资料。
对任何TDMA协定来说，上传的数据资料必需被分割成几个区块，以脉冲的方式传输。
这些早期的PON从它们的上传TDM时间槽收集数据资料，并在所指定的上传脉冲时间槽中以较高的速度传送。
对语音信号来说，这样可反应出许多语音样品。
对封包数据资料来说，在一个对应的点对点信号中，就只是包在帧里要传输的一堆封包字节。
第二代的PON采用ATM，在将上传资料分割成区块做上传脉冲时提供了一个方便的协议。
ATM则提供一个运载TDM流量和封包的机制来支持QoS。
此时的ATM被认为是下一代网路的基础，并已经被用在DSL系统中的宽带接入。
由OLT分配给ONT的上传脉冲时间槽主要是所允许传送的ATM信元数目。
ITU-T G.983 Broadband PON (B-PON) 系列定义了一个由Full-Service Access Network (FSAN) 联盟所发展出的ATM PON (APON) 系统和协定。
由於IP封包包括更多的用户数据资料，同时IP封包一般都是在以太网帧中，因此在路由的过程中采用封包技术是有道理的。
所以為了避免复杂性以及和ATM相关的高带宽用量，第三代的PON系统就采用了以太网帧。
两个主要的高速PON标准包括了ITU-T(G.984 系列)的Gigabit PON(GPON)和 IEEE(802.3ah)的Ethernet PON (EPON)。
一、B-PON目前大部份在北美和欧洲所采用的PON系统包括了Verizon的雄心勃勃的FiOS专案，它采用ITU-T G.983系列的B-PON。
此G.983系列包括ONT和OLT功能区块的规格、上行和下行帧率及格式、TDMA上行接入协议、实体接口、ONT管理以及控制接口、存活度之强化、以及DBA。
无源光网络(PON)技术概述
无源光网络(PON)技术概述摘要:简单介绍无源光网络（PON）技术，包括它们的组成、分类和性能特点，实际应用中的组网方式和光功率计算等。
关键词:无源光网络EPON GPON FTTx我国目前的主流有线宽带接入技术主要包括ADSL、FTTB+LAN、FTTx等，其中光纤接入（FTTx）技术是今后一定时期内的发展方向，它主要通过无源光网络（PON）技术实现。
1 光纤传输的优势光纤传输具有带宽高、线路直径小且重量轻、传输质量高和成本低等优势。
如今光纤的带宽理论上已经超过10GHz，每公里衰减小于0.3db，随着技术的发展，未来10～100Gb/s的传输也将成为可能；光纤即便包裹着保护套，也比同等的铜线尺寸小重量轻；更为突出的是，光纤传输抗干扰能力强，几乎可以忽略附近各种电子噪声源的干扰；此外，传输途中的低损耗可以增加中继器间的距离，因此减少了外部设备的成本，降低了维护运行费用。
2 无源光网络（PON）的组成与分类无源光网络（PON）系统由局端设备（OLT）、用户端设备（ONU/ONT）和光分配网（ODN）组成。
所谓“无源”，是指ODN 全部由无源光分路器和光纤等无源器件组成，不包括任何有源器件。
PON技术采用点到多点的拓扑结构，下行和上行分别采用时分复用（TDM）的广播方式和时分多址（TDMA）方式传输数据。
PON技术可以细分为很多种，目前常见的有APON（ATM PON）、EPON（Ethernet PON）和GPON（Gigabit PON），它们的主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。
其中，APON以ATM作为数据链路层；EPON使用以太网作为数据链路层，并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力；GPON则结合了APON和EPON的优点，使用ATM/GEM作为数据链路层，能够对多种业务提供良好支持，同时引入了更多的来自电信业的网络管理和运行维护思想。
目前，APON技术由于成本高，宽带低，已经基本被市场淘汰，主流代表技术为EPON 和GPON。
无源光网络技术（pon）原理及技术应用
无源光网络技术（pon）原理及技术应用李丽媛【摘要】当下很多人都已习惯使用宽带,支持宽带发挥作用的重要技术便是PON,随着宽带的应用,这种技术也被人们逐渐了解。
PON用中文表示为无源光网络,它由三部分构成,分别是OLT、ONU及ODN,ODN主要功能是对光进行调配,光纤及耦合器共同构成了ODN。
无源光这种技术发挥功效的主要介质便是无源光的各种元件,同时光纤也发挥了重要作用,所以就成本而言,这种网络技术的花费较少,不仅如此,此种技术还有另外一个优点,即可防止来自外部环境的各类干扰,像电磁、雷电等等,因此在安全性方面,此种技术和有源技术相比具有一定的优越性。
现阶段的无源技术由多种技术结合而成,包括APON、GPON,同时EPON也是其中重要的技术之一,但这几种技术的不同之处在于二层技术上的差异。
【期刊名称】《电子技术与软件工程》【年(卷),期】2013(000)024【总页数】1页(P35-35)【关键词】PON;APON;EPON;GPON;TDMA【作者】李丽媛【作者单位】大庆油田信息技术公司创业分公司,黑龙江省大庆市163000【正文语种】中文【中图分类】TN915.63当下很多人都已习惯使用宽带，支持宽带发挥作用的重要技术便是PON,随着宽带的应用，这种技术也被人们逐渐了解。
PON用中文表示为无源光网络，它由三部分构成，分别是OLT、ONU及ODN，ODN主要功能是对光进行调配，光纤及耦合器共同构成了ODN。
无源光这种技术发挥功效的主要介质便是无源光的各种元件，同时光纤也发挥了重要作用，所以就成本而言，这种网络技术的花费较少，不仅如此，此种技术还有另外一个优点，即可防止来自外部环境的各类干扰，像电磁、雷电等等，因此在安全性方面，此种技术和有源技术相比具有一定的优越性。
现阶段的无源技术由多种技术结合而成，包括APON、GPON,同时EPON也是其中重要的技术之一，但这几种技术的不同之处在于二层技术上的差异。
无源光网络概述
•
APON/BPON
• APON是基于ATM的PON 其标准是G.983.1 工作速率为155Mbps 622Mbps 上行光波长为1310nm 下行光波长为1550nm • BPON即宽带PON 是在APON基础上加上动态带宽分配 (DBA) 在G.983.3/.4/.5指定了标准；通常下行为622Mbps 上行为155Mbps(或622Mbps)；(G.983.1AMD下行速率可 达到1.25Gbps) • 上行光波长为1310nm 下行光波长为1490nm 1550nm作为传输视频信号用 • 传输码型为扰码的不归零码,CID抗扰度大于72bit
上行方向速率
155.52 Mbit/s
155.52 Mbit/s 622.08 Mb/s
155.52 Mbit/s 622.08 Mbit/s 1.25Gbit/s 1244.16 Mbit/s 2488.32 Mbit/s
上行方向光波长 采用标准
1310nm
ITU-T G.983.1 1998
ITU-T G.983.1 2003修订版
GPON
• GPON(Gigabit-capable passive optical networks)千兆无源光网络 • 支持全方位服务－包括话音(TDM、PDH和SONET/SDH)、 Ethernet(10/100 Base T)、ATM、专线等等.因此,运营商对GPON非 常感兴趣 • 物理覆盖至少20公里,逻辑支持范围60公里 • 支持同一种协议下的多种速率模式,包括对称622Mb/s,对称1.25Gb/s， 以及非对称的下行2.5Gb/s,上行1.25Gb/s及更多(将来可达到同步2.5G) 上行光波长为1310nm 下行光波长为1490nm 1550nm作为传输视频信号用 • 传输码型为扰码的不归零(NRZ)码,CID抗扰度大于72bit • ITU-T已经公布GPON标准 G.984.1 G.984.2
无源光网络综述
一、无源光网络的概念无源光网络（PON），是指在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的光分配网络(ODN)没有任何有源电子设备.PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。
PON包括ATM-PON（APON，即基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。
二、无源光网络的优势无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。
无源光网络的优势具体体现在以下几方面：（1）无源光网络设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。
（2）无源光设备组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。
（3）安装方便，它有室内型和室外型。
其室外型可直接挂在墙上，或放置于"H"杆上，无须租用或建造机房。
而有源系统需进行光电、电光转换，设备制造费用高，要使用专门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护工作量大。
（4）无源光网络适用于点对多点通信，仅利用无源分光器实现光功率的分配。
（5）无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。
（6）从技术发展角度看，无源光网络扩容比较简单，不涉及设备改造，只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠定了基础，使用户投资得到保证。
三、基于ATM的无源光网络1．APON技术简介近年来，在接入网上使用ATM技术以提供视频广播、远程教育以及数据通信等多种业务的趋势越来越明显。
无源光网络分析
无源光网络]次[浏览次数：约272?无源光网络（PON）技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。
作为传输媒质，并使用无源光分配网，由于采用P光纤ON避免了外部设备的电磁干扰和环境影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节约了维护成本。
窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON（BPON）取代了，BPON目前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。
目录?无源光网络优势与核心构成无源光网络原理?无源光网络（PON）需要FPGA?设计的支持无源光网络发展趋势?无源光网络优势与核心构成目前，作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案，下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术，其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。
与传统的网络结构相比，PON技术具有以下优点：(1)PON是无源的，因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。
(2)PON可以实现多用户分担成本。
PON协议所固有的安全性和带宽共享机制，可以确保用户共用线路的安全和透明。
(3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小，占用中心局的空间更少。
(4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务，具备良好的业务扩展性，能平地滑向NGN网络演进，还能轻松加载各种增值业务。
(5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层)，因而减少了分散的接入网的数量。
PON中最主要的三个部分，包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)以及ODN(Optical DistributionNetwork，光配线网)。
PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，所示。
1不含有任何电子器件及电源。
如图图1 基于PON的宽带接入方式面对未来运营商的多种需求，PON技术以其高带宽、高可靠性以及强大的全业务接入能力已成为兀Tx的主流技术，并配合“光进铜退”的发展战略，在光通信市场占据领先地位。
PON 无源光网络技术
PON 无源光网络技术光通信技术的发展主要呈现两大方向：主干层面向高速率、大容量、智能化的光网络方向发展，最终实现全光网络；接入层面向低成本、综合接入、宽带化、光纤化的接入网发展，最终实现光纤到家。
近期由于政策上的扶持，以及光网络技术本身的突破和国际标准的制定，光纤接入得到了突飞猛进的发展。
其中，无源光接入技术因其设备简单、组网灵活、设备安装方便、无电磁干扰和扩容相对简单等优点得到广泛使用，更是实现了人们二十多年来不断追求的光纤到家的梦想。
标签PON原理；光进铜退；PON技术比较；EPON；GPON1 PON的出现信息化进程的推进和网络应用的需求，快速推动着网络的发展。
在网络的总带宽以每半年翻一番的速度递增的急速推动下，新的网络应用和网络技术也不断地涌现。
PON技术就是顺应这股潮流而走向市场的一种质优价廉的宽带接入技术。
PON技术，采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。
它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。
谈到PON，不得不说“光进铜退”这一理念。
光进铜退是固网运营商对接入层网络部署的先进理念，主要是指实现以”窄带＋铜缆”为主网络向以”宽带＋光纤”的网络转变的具体实践。
“光进铜退”是中国固网运营商为逐步实现光纤接入（FTTx），用光纤代替铜缆所提出的一项工程。
中国固网运营商现在所采用的ADSL接入网一般都是局端集中方式，即用户家ADSLMODEM需要同电信分局的ADSL局端设备同步信号，这段距离一般超过3公里。
这样，距离成为了国内ADSL技术提速的最大问题。
所以，“光进铜退”的策略就是将FTTx技术同ADSL技术相结合，尽可能缩短ADSL局端设备（DSLAM）同用户家这段铜线的距离，以提供高带宽接入。
无源光网络PON技术在FTTH中的应用要点简析
无源光网络PON技术在FTTH中的应用要点简析
无源光网络PON技术是当前FTTH网络中普遍采用的一种技术。
本文从PON技术的基本原理、技术特点、应用前景等多个方面进行分析和阐述。
PON技术是一种无源光网络技术，主要是利用光信号在光纤中传输而实现信息传输的技术。
PON技术的基本原理是采用一条光纤将光信号传输至多个用户，每个用户接收到光信号后将其转化为电信号，然后再通过光纤传输回中心节点。
PON 技术的核心之一是光分配器（ODN），它起到了将一条光纤分配到多个用户的作用。
PON技术的特点是安全可靠性强、带宽大、成本低等特点。
由于采用光纤传输，PON技术克服了传统局域网存在的电磁干扰和安全隐患的问题，保证了网络的信息安全；同时，由于光纤传输带宽大，大大增强了用户对网络的使用体验；最后，PON技术中采用光分配器来分配光纤，避免了较多、复杂的光学器件，使其成本相比其他技术更低。
PON技术的应用前景广阔。
随着数字化程度的不断提高和互联网的快速发展，传统带宽较小的网络已经无法满足用户日益增长的需求。
而PON技术作为一种高带宽、可靠、安全的信息传输技术，已经在中国的通信市场中得到了广泛的应用。
据有关数据显示，到2017年底，我国PON技术的应用已经覆盖了80%以上的城市，覆盖了乡镇、村庄等不同地域的用户群体。
综上所述，无源光网络PON技术是FTTH网络中目前广泛应
用的一种技术。
其优势是安全、可靠、带宽大，应用前景广阔。
未来，PON技术有望在多种信息并行传输、多媒体交互、区
域联网等方面继续发挥其优势，并得到更广泛的应用。
浅析无源光网络（PON）技术及解决方案
浅析无源光网络（PON）技术及解决方案浅析无源光网络(PON)技术及解决方案摘要为了满足人们日益增长的高带宽需求，接入新技术无源光网络PON应运而生。
基于PON的FTTx是根据光纤深入用户的程度而区分的不同组网方式，本文就基于PON的几种常见的FTTx应用场景及解决方案进行介绍。
关键词无源光网络；PON；FTTx；引言截止2010年12月底，中国宽带网民数量达到4.5亿，固网用户中的宽带普及率达到98.3%[1]，而ITV用户也已突破600万。
人们对带宽的需求越来越高，未来五至十年，用户对带宽的需求将达到20M （其中1×10M用于高清电视，2×3M 用于标清电视，1×4M用于Internet接入）。
宽带化已成为接入网发展的必然趋势。
传统的xDSL 在带宽上明显已不能满足用户今后的高带宽的需求，所以，接入新技术无源光网络PON（Passive Optical Networks）[2]应运而生。
PON技术简介PON是一种点到多点的无源光网络，它由局端的光线路终端OLT （Optical Line Terminal）、用户侧的光网络单元ONU（Optical Network Unit）/光网络终端ONT（Optical Network Terminal）以及光分配网络ODN（Optical Distribution Network）组成。
OLT设备放置在中心机房，具备链路分配、实施监控、管理及维护功能。
ONU放置在用户侧，ONU与OLT之间通过无源分光器连接，其间没有任何有源电子元件及器件，从而也降低了管理维护成本。
如图1所示：PON 使用波分复用(WDM) 技术实现单芯双向信号传输，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：数据从OLT 到多个ONU 以广播式下行，下行波长为1490nm；对于上行则采用时分多址(TDMA) 技术分时隙给ONU 传输上行数据，上行波长为1310nm【3】。
无源光网络
无源光网络无源光网络（passive optical network，简称PON）是一种基于光纤通信技术的网络架构，在高速数据传输、宽带接入和通信领域具有重要的应用价值。
本文从PON的定义、原理、工作模式、优势和应用等方面进行综述。
PON是一种分布式的光纤网络，光信号从光线端到终端进行传输，不存在中间设备参与处理和转发。
它基于波分复用技术，将光信号分成不同波长，以满足多用户的数据传输需求。
PON通过光纤和各个用户终端之间的光分配器进行数据传输，实现了一条光纤同时为多个用户提供服务。
PON的工作原理是将光信号由中心局传输到各个用户终端，然后通过光分配器将光信号进行分发。
中心局发送光信号，用户终端接收光信号，并将数据传输到中心局。
PON的主要组成部分包括OLT（Optical Line Terminal，光线端）、ODN （Optical Distribution Network，光分配网络）和ONT （Optical Network Terminal，光网络终端）。
PON有多种工作模式，包括APON、BPON、EPON和GPON等。
其中，GPON是目前应用最广泛的一种模式，具备高带宽、远距离传输和高效能的优势。
PON的工作模式决定了其支持的带宽和覆盖范围。
无源光网络相比传统的有源光网络具有许多优势。
首先，PON减少了光纤的使用量，降低了网络建设和运营成本。
其次，PON具有高带宽的特点，能够满足用户对高速宽带的需求。
此外，PON还具备抗干扰和安全性强的特点，保障了数据的传输质量和安全。
无源光网络在通信领域有广泛的应用。
在宽带接入方面，PON为用户提供了高速宽带接入服务，满足了互联网的需求。
在视频监控和视频会议方面，PON能够提供高质量的图像和音频传输，支持实时视频传输。
在智能家居和物联网方面，PON 能够支持大规模的设备连接，为用户提供智能化的生活体验。
总而言之，无源光网络是一种重要的通信技术，具备高带宽、低成本和高安全性的特点。
EPON,GPON,10G EPON知识汇总
专线与基站承载
专线与基站承载
CCSA 行标＋以太网 OAM
G.984.4（OMCI）
支持
支持
二者相比，GPON 主要有以下技术优势： 1、更高带宽，更大分光比，更高光功率衰耗：EPON 使用 8B/10B 编码，本身就引入了 20%的带宽损失， 1.25Gb/s 的线路速率在处理协议本身之前就只有 1Gb/s，GPON 使用扰码作为线路码，至改变码，不增加码， 所以没有带宽损失；因此 GPON 的带宽利用率高于 EPON，同时 GPON 每 PON 口下行带宽可达 2.5G，FTTH 网络中每 PON 口最大覆盖 128 户，平均每户带宽可高达 20M，满足宽带业务中短期要求。由于发射光功率和 接收灵敏度的差异，采用 CLASS B+光模块， GPON 链路光功率衰耗比 EPON 高 2 dB。采用 CLASS C+光 模块，GPON 链路光功率衰耗可达 30dB，比 EPON 高 4dB。 2、更高的 QoS 和时钟同步能力：GPON 是全同步系统，传输窄带业务时延小，时钟精度非常高，GPON 的 QoS 带宽分配机制更灵活，保护倒换和维护管理等标准定义清晰完善。 3、更高效的承载 IP 业务能力：GEM 帧的净荷去范围为 0~4095 字节，解决了 APON 中 ATM 信元带来 的承载 IP 业务效率低的弊病；而以太网 MAC 帧中净负荷区的范围仅为 46~1500 个字节，因此 GPON 对于 IP 业务的承载能力是相当强的。 4、更全面的 OAM 标准：EPON 在 OAM 标准方面定义了远端故障指示、远端环回控制和链路监测等基本 功能，对于其他高级的 OAM 功能，则定义了丰富的厂商扩展机制，让厂商在具体的设备中自主增加各种 OAM 功能。GPON 的 OAM 包括带宽授权分配、DBA、链路监视、保护倒换、密钥交换及各种警告功能，从标准上 看，GPON 标准定义的 OAM 信息比 EPON 的丰富。 5、更强大的支持实时业务能力：GPON 所采用的 125 微秒周期的帧结构能对 TDM 语音业务提供直接支 持，无论是低速的 E1，还是高速的 STM-1，都能以它们原有格式传输，这极大减少了执行语音业务的时延及抖 动。 6、运行、管理、维护和指配功能强大：GPON 借鉴 APON 中 PLOAM 信元的概念，实现全面的运行维护 管理功能，使 GPON 作为带宽综合接入的解决方案可运营性更好。 综上所述，GPON 技术承载 IP 业务的能力并不逊色于 EPON 技术，同时，GPON 的 OAM、QoS 等能力
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OLT提供网络侧接口并连至一个或多个ODN，完成下行电到光、上行光到电的转换，以及分配和控制各信道的连接，并对各个光电接口实施监控，提供OAM功能。
ODN为OLT和ONU提供光传输手段，主要功能是完成光信号功率的分配，完全出光纤无源器件组成，这也是PON名称的由来。
ONU提供用户侧接口并和ODN相连，完成下行光到电和上行电到光的转换，还要完成对语音信号的数／模和模／数转换、复用、信令处理和维护管理功能，实现各类业务的接入。
AF(Adaption Facility适配设施)为ONU和用户设备提供适配功能，它可以包含在ONU内，也可以完全独立。
无源光网络中采用的接入方式主要有：光纤到家(FTTH：Fiber to the Home)、光纤到大楼(FTTB：Fiber to the Building)、光纤到路J,2／(FTTC：Fiber to the Curb)、光纤到办公室(F’兀O：Fiber to the Office)、光纤到小区(FTTZ：Fiber to the Zone)及光纤到节点(FTTN：Fiberto the Node)等等。
各种接入方式的主要区别在于ONU放置的位置不同，其中最典型的方式是FTTB、FTTC和FTTH。
PON在下行方向(从OLT到ONU)是点对多点网络，OLT始终拥有整个下行带宽。
在上行方向(ONU到OLT)，PON是多点对一点的网络，多个ONU都向一个OLT发送数据，共享干路光纤带宽资源。
因此，在上行方向应该采用信道分割机制来避免发生碰撞，公平有效地利用主干光纤的传输资源。
根据信道分割机制的不同，实用的PON技术大致分为两类：一是基于时分复用技术的无源光接入网(TDM．PON)；二是基于波分复用技术的无源光接入网(WDM—PON)。
PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本。
而且这种接入方式的前期投资小，大部分资会可以等到用户真J下接入时才投入。
它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房,维护容易。
因此这种结构可以经济地为居家用户服务。
PON应用于光接入网的独特优势：(a)PON使端局到用户的距离更长。
基于PON的本地环路的距离可达20Km，这远远超过了DSL的最大覆盖范围。
(b)PON最小化了户外和端局内光纤敷设工程量。
PON在端局仅需要一根光纤、一个PON端口，这样能使端局设备耗电更少、占空间更少。
(c)PON提供更宽的带宽(由于光纤更靠近用户)。
光纤到楼、光纤到家、甚至光纤到PC机达到了光纤贯穿到用户所有路径的目标，而光纤Nd,区／路边是目前来说是最经济的。
(d)作为点到多点的网络，PON适合下行视频组播／广播。
通过波分复用可以叠加其他信道到PON上而不用改变设备电路。
(e)PON去掉了远置的复用／解复用设备，这样免去了网络运营商供电、维护之苦，取代有源复用／解复用设备的无源光分／合路器可埋在地下。
(f)PON方便通过波分复用或提高速率升级，因为无源的光分／合路器对信号传输是完全透明的。
以上这些优势使得PON技术成为“第一英里”解决方案的最佳候选者。
2．2 TDM—PON介绍TDM．PON就是上行采用TDMA复用技术传输、下行采用TDM技术传输的PON。
人们考虑把TDM—PON应用到用户技术入已经有相当长的时间了。
随着PON技术的发展，相关标准化组织规范了几种TDM．PON技术网，它们的主要区别在于承载协议的不同。
目前已标准化的有：基于ATM的无源光网络(At'ON)、基于以太网的无源光网络(EPON)、采用GEM的吉比特无源光网络(GPON)。
它们之间的主要区别如下：2．2．1 EPON基本结构*nT作原理【17】【19】EPON标准是由IEEE的EFM工作小组最早提出的，在很大程度上继承了ITU．T和FSAN制定的APON标准ITU．T G．983，并采用了符合IEEE802．3协议的以太帧承载业务信息。
EPON是单纤双向系统j采用波分复用技术实现了上下行数据在一根光纤上的全双工通信模式，数据传输的速度均为1Gb／s(由于其物理层编码方式为8B／10B码，所以其线路码速率为1．25G b／s)。
EPON的下行方向(即由OLT到ONU)采用广播方式，ONU将接收到所有的下行数据，根据不同的LLID值提取属于各自的数据并去掉LLID标签。
LLID是指逻辑链路标识，OLT为每一个注册上的ONU都分配一个LLID标签，根据此LLID来识别不同的ONU。
下行传输的结构示意图如图2．2所示。
上行方向(由ONU到OLT)采用TDMA多址接入方式共享系统，任一时刻只能有一个ONU发送上行数据；数据首先在ONU处打上各自的LLID标签，然后根据OLT分配的时隙传送到OLT，其结构示意图如图2．3所示。
2．2．3 EPON的关键技术概述【211EPON的关键技术包括动态带宽分配、OAM功能、实时业务传输质量、安全性考虑等等多个方面，下面进行简单介绍。
◆动态带宽分配：EPON中上行方向信道的传输是采用时分复用接入方式束共享光纤的，各个ONU收集来自用户的信息并向OLT发送数据，不同的ONU发送的数据占用不同的时隙，为了避免产生冲突，OLT必须对上行信道的带宽进行仲裁、分配。
目前EPON动态带宽分配算法都是状态报告类型的。
ONU通过上行报告帧报告带宽请求，OLT根据各ONU带宽请求情况和带宽分配策略决定各ONU的授权，通过下行授权帧(GATE)通知各ONU。
关于EPON动态带宽分配策略或者说DBA算法，IEEE802．3ah并没有规定，由各个制造厂商自行规定。
随着各种宽带业务的发展，用户对带宽的需求将会越来越大，如何根据不同用户的业务类型与业务特点合理分配信道带宽，使网络提供者以一套最有效的手段利用网络资源，是决定EPON系统性能的关键技术之一。
动态带宽分配也是目前EPON研究的热点，目前已经提出多种EPON DBA算法，其中具有代表性的是IPACT(Interleaved Polling with AdaptiveCycle Time)算法【22】、IPAQG(Integrated Periodic and Quasi．Periodic Granting)DBAt41等等。
◆安全性考虑：在点对多点的模式下，EPON的下行信道以广播的方式发送给与此相连接的所有ONU，每个ONU都可以接收OLT发送给所有ONU的信息，所以产生了一些安全隐患，必须对发送给每个ONU的下行信号进行加密。
加密算法主要有DES(Data EncryptionStandard)、AES等，相比而言，AES更为理想。
加密和解密可以在数据链路层、物理层或者三层以上进行。
MAC层以上的加密控制只加密净负荷，而帧头和MAC地址信息都保留，MAC层以下的加密可以使OLT对整个MAC帧各个部分都加密，给每个合法的ONU分配不同的密钥，利用密钥对MAC的地址字节、净负荷、校验字节甚至整个MAC帧加密。
在物理层加密也是一种比较有效的方法，它能对整个比特流(包括帧头和循环冗余校验)进行加密。
在接收端，物理层首先对数据进行解密然后将解密的数据传送给MAC层验证。
但是，这种方案要求OLT的物理层对不同的ONU使用不同的密钥，由于物理层无连接特性使得实现起来比较困难。
在第三层加密，需要对有效负荷进行加密，而且要确保OAM信息对MAC客户层的可见性。
◆以太网管理：EPON在OLT和ONU之间定义了OAM子层，提供检测链路的操作，如远端故障指示和远端环回控制，OAM为网络管理员提供了监控网络以及快故障定位和错误告警的能力。
OAM功能的实现是可选的，可在系统的某些端单独实现可选的OAM功能，OAM 不包括状念管理、带宽分配和提供功能。
◆实时业务传输质量：传输话音和视频业务时要求延时既恒定又很小，延时抖动也要小。
为了保证实时语音业务和IP视频业务的传输，需要有与ATM或SONET相同的QoS并且需要系统易于管理。
一种方法是对不同服务质量要求的信号设置不同的优先权等级。
另一种技术是采用保留带宽的方法，提供一个开放的高速通道，不传输数据，而专门用来传输语音业务，以确保POTS(Plain Old Telephone Service)等需要保证响应时实时的业务能得到高速传送。
2．3 WDM—PON介绍126IWDM—PON是基于WDM(波分复用)方式实现的点到多点无源光网络，即采用波长作为用户端ONU的标识，利用波分复用技术实现多址接入，能够充分利用光纤的巨大传输带宽。
WDM．PON采用WDMA协议解决信道争用问题。
在OLT侧可使用多波长光源，下传给ONUl、ONU2、⋯NUn的数据以直接调制或外调制方式，加到波长为九l’、九2’、⋯九n’的光载波上发送。
RN处的WDM复用／解复用器用来将每个ONU与特定的波长相对应。
每个ONU分配一对波长分别用于上下行传输，这样就提供了OLT到各ONU固定的虚拟点对点连接。
下行传输时，通过波分复用器把信号分配给目的ONU。
上行传输时，每个ONU使用一个特定的波长，通过波分复用器复用到一根光纤上，传送到OLT。
因为各个波长相互独立，上传信号不会发生碰撞，因而不需要定时和网络同步。
WDM—PON以其高带宽、协议透明、线路速率独立、虚拟点对点连接、高安全性和可扩展性在接入领域中同益突出。
可以说，WDM．PON将是无源光网络发展的长期目标，但目前出于光器件还未成熟，稳定性高成本成为其发展的一大障碍，短期内在接入网中实现WDM．PON还不实际。
TDM—PON与WDM．PON的比较a)带宽：在TDM—PON中，用户共享带宽，虽然带宽可以灵活有效地动态分配，但是对算法的要求较高，并要考虑具体的情况，增加用户就会影响其他用户带宽的使用，而且OLT和0NU及其相关的器件都要工作在线速率下。
而在WDM．PON中，用户独享带宽，每个用户都有连接到OLT的点到点的光通道，因此不需要动念带宽分配，WDM．PON 能够在相对低的速率下为每个用户提供高带宽。
b)功率预算：在TDM．PON中，随着ONU数量的增加，由于分路器的原因信号的光功率损耗也随着增加。
而WDM．PON用的是高效的复用／解复用器(如膜干涉滤光片、声光滤波器、光纤光栅、阵列波导光栅等)，WDM．PON的插入损耗比TDM．PON的分路损耗小，并且WDM．PON接收机工作在较低的比特率，因此具有极高的灵敏度。
在激光器输出功率相等的情况下，WDM．PON传输距离更远，网络覆盖范围更大。
c)透明性：TDM．PON中数据分组由TDM复用器的处理，过程复杂。