宽带接入技术

无源光网络（PON）接入技术

摘要：无源光网络（PON）就是光接入网（OAN）中的光配线网（ODN），全部由光分路器（optical splitter）等无源器件组成，且不含任何有源节点的光接入网。本文对P0N技术作了较全面介绍，并对其技术特点和应用进行了探讨。

关键词：PON 光纤接入技术

Abstract: Passive optical network (PON) is light access network (OAN) of optical wiring nets (ODN), all by light optical distributor (optical splitter), passive parts, and does not contain any active node light access network. This paper made a comprehensive P0N technology introduction, and the technical characteristics and application were discussed.

Key words：PON Fiber-optic access technology

目前，由于光纤可以传输很高速率的数字信号，容量很大；并可以采用波分复用、频分复用、时分复用、空分复用和副载波复用等各种光的复用技术，来进一步提高光纤的利用率，光纤接入技术得到了极大的重视和发展。无源光网络(P0N)是一种新兴的宽带接入网技术，它克服了其它宽带接入技术的局限性，在电信市场上有着广泛的应用。

1、无源光网络(PON)结构和工作原理：

1.1、PON的结构原理

PON(无源光网络)是指ODN(光配线网)中不含有任何电子器件，DN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备，是一种新兴的透明的宽带接入技术。PON网络起始于前端的线路终端(OLT)，终止于光节点的光网络单元(ONu)。中间使用普通光分路器进行光能量分路。信号从前端的OLT到用户端的ONU称为“下行”；信号从ONU 到OLT 称为“上行”。PON网络有总线型、树形、星型等拓扑结构。PON系统一般采用无源单(双)星形拓扑，分路比可以达到1：16～1：32，每个光节点可与数十个到数百个用户端设备(CPE)相连。多个ONU共享光纤和前端OLT的回传光接收机。PON 下行采用时分复用(TDM)方式，信号广播式下发，是“一发多收”；信号上行时，各ONU 共用一根光纤进行回传，回传采用时分多址(TDMA)技术，“多发一收”，前端只设置一个回传光接收机，在任意一个时刻只有一个ONU发送信号，各ONU单元轮流发送信号，实现光纤和回传光接收机的资源共享。目前主要有两种比较有前途的技术：A．PON和E—PON，即ATM．PON和Ethemet—PON。

1.2、PON的关键技术

1.2.1 PON的双向传输技术

在PON中，OLT至ONU的下行信号传输过程是;OLT送至各ONU的信息采用光时分复用方式组成复帧送到馈线光纤；通过无缘光分复用器以广播方式送至每一个ONU，ONU收到下行复帧信号后，分别去除属于自己的那一部分信息。各ONU至OLT的上行信号采用OTDMA,OWDMA,CODMA,OSCMA等多只接入技术。

1.2.1PON的双向复用技术

光复用技术作为构架信息高速公路的主要技术，在过去、现在和将来，对光通信系统和网络的发展及对充分挖掘光纤巨大传输容量的潜力，将起着重要作用。国内外对光波分复用技术、光时分复用技术、光码分复用技术、光频分复

用技术及光副载波复用技术及它们的混合应用技术被认为是最具潜力的光复用技术。

2、PON的特点

PON 是一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，也就是在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。

2．1 提供非常高的带宽

PON主要定位于TI(1．5Mb／s)和OC3(155Mb／s)之间的带宽提供，而这一段带宽是其他接入技术难以实现的。APON 最高可以提供到下行622Mb／s，上行155Mb／s，而EPON 目前可以提供上下行对称的1．25Gb／s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb／s。

2．2 灵活经济的宽带接入方式

PON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，运营和管理成本很低；多数PON系统都是一个多业务平台，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。

2．3 服务范围大

PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省机房的资源，服务大量用户。

2．4 带宽分配灵活服务有保证

无论是APON还是EPON系统，对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。

3、PON的应用

PON系统非常适合于以下应用。

3．1 高速接入和传输

PON系统可以提供DSL、LAN、CableModem等接入方式无法提供的高质量的宽带。这非常适合于哪模式，接入到中小型甚至大型商业用户。

3．2 集成数据、音频、视频业务

大多数PON系统都可以同时提供IP业务和传统的TDM 业务，部分厂家的EPON系统还提供纯通道的TDM服务，这样，原有的ATM、FR、DDN等业务都可以通过这套系统继续提供，因为采用独立的带宽，服务质量可以完全保证。这不但使运营商在同一套传输平台上就可以根据用户的要求随时开通所需要的业务，而且非常容易向全IP业务网络过渡。

3．3 整合T1／El传输线路，降低T1／El维护和运营费用

T1／E1因为其高质量的服务和带宽保证一直受到重视，然而T1／E1线路的开通和维护都比较昂贵，尤其是在由于距离限制而需要使用中继器的地方更是如此。很多PON系统在每个ONU上都可以提供多条T1／E1链路，使用单路光纤代替大量的铜线，在提供同样服务的同时，节省了大量的设备、运营和管理成本。

3．4 DSL、LAN扩展

DSL和LAN是目前中国宽带的两种主要接入方式。但DSL的距离限制挡住了大量的客户，传统的LAN 技术也难以灵活地提供和保证用户的带宽。采用PON 技术，不仅可以通过无源传输网络直接连接到服务区域，再进行DSL或LAN扩展，从而为大范围用户提供服务，而且可以集中进行管理和带宽分配。

3．5 广播视频和视频会议

PON 的点到多点结构非常适合广播和多点广播应用，这种网络结构恰好与