浅谈PON技术的发展前景与应用
摘要：在PON技术还未正式商用前，各电信运营商宽带接入方式主要为LAN和DSL,DSL接入方式市场占用率较高,虽然当时可以满足人们对宽带的需求,但其对互联网电视、视频类节目等新业务的支持能力却严重受限。大带宽的接入需求将成为宽带发展的方向。
在接入网技术的选择上, 各电信运营商比较青睐于VDSL和FTTX 技术，其中VDSL是利用电话线开通高速宽带业务，由于其成本相对较底，提速存在局限性，只能作为一种过渡性方案，为用户提供差异化服务。但随着互联网电视、网络视频会议、在线大型网游和HDTV 等新业务的出现，用户对带宽需求也越来越高,与此同时，随着光缆、PON网络设备成本的下降以及PON技术的不断成熟,使得FTTX应用技术成为高速宽带接入网发展的方向。
当今接入网技术中，EPON和GPON为PON技术中的两大主流技术，这两项技术各有优劣，但基于市场需求、成本以及技术成熟度等因素EPON已广泛应用于FTTX领域。而GPON市场将成为EPON的补充市场，GPON将成为EPON的升级技术。
本文将着重阐述PON技术在当今接入市场上的优势及未来的发展前景和应用。
关健词：无源光网络,PON,DSL
一、引言
随着互联网的快速发展，推动了诸如互联网电视、网络视频会议、在线大型网游和HDTV等高带宽业务不断涌现，人们对网络的依赖和高带宽的需求将日益明显。在高速带宽需求下，传统的铜缆接入技术（如VDSL）已无法满足需求，而VDSL技术虽然可达到很高的带宽，但其开通高速宽带业务受距离的约束，离VDSL设备越近速率越高。因为成本的原因电信运营商利用前期铜缆资源采用XDSL接入技术已接入了大量用户，因此如何发挥好前期的铜缆资源，成为确定目前宽带接入最佳解决方案的前提。
采用PON技术将OLT节点逐渐下沉到业务密集区，接入层由铜缆网逐渐向光接入网（FTTX）演进是现阶段接入网发展的方向和最佳选择。
二、 PON技术的发展
1.什么是PON
PON（无源光网络）是一种全新的点到多点的光纤接入技术，它由光节点OLT（光线路终端）、用户侧终端设备ONU（光网络
单元）和ODN（光分配网络）组成，光分配网络全程采用无源光器件。图1为PON的一般网络结构。
话音/电话
数据
视频
/电话
数据
视频
图1 无源光网络结构
PON的主要特点是户外的所有设备都采用无源光器件，所有信号处理、数据交换都在OLT和ONU设备内完成。这种接入方式前期只需投入少量资金，待有用户接入需求时才正式投入资金，因此该种接入方式投资回报率高，陪受运营商们亲睐。
PON的复杂性在于信号处理技术。下行方向：OLT以广播的方式向所有ONU发送信息，ONU只需接收自己请求的信息，其它的信息全部拒绝接收。上行方向：采用TDMA（时分多址）的方式，任何一个时刻只允许有一个ONU发送上行信号，各ONU发送的上行信号按时间先后顺序排列好通过光分路耦合进一根共用光纤，以时分复用方式复合成一个连续的数据流最终传输至OLT设备。
2.PON的几种形式
当前PON技术主要存在以下三种形式：APON、EPON和GPON 。
1)APON
APON是FSAN（Full Service Access Network）于20世纪90年代中期开发完成的。以ATM作为网络协议，PON作为网络平台。
APON接入网的分层结构
APON分为传输媒质层和通道层。传输媒质层又包括传输会聚子层和物理媒质子层。
Ⅰ.传输媒质层
a)线路比特速率
G.983.1建议规定：APON的数字信号比特率为8kHz的整数倍，标称线路速率包括以下三种：1、下行和上行均为155.52Mbit/s 的对称速率；2、下行为622.08Mbit/s、上行为155.52Mbit/s
的非对称速率；3、下行和上行均为622.08Mbit/s的对称速率。
b)物理媒质与波长分配
光缆是接入网中最主要的传输媒质，而PON设备的传输距离较短，最长为20km，因此G.983.1规定PON中的ODN（光分配网络）采用G.652光纤。PON系统传输分为以下两种方法：一、采用单纤波分复用双向传输，上行采用1260～1360nm波长，下行采用1480～1500nm波长；二、采用双纤空分复用双向传输，上下行采用同一工作波长，波长范围为1260～1360nm。
Ⅱ.传输会聚层
传输会聚层主要负责OLT和ONU之间上行和下行方向ATM信元的无误传输。在PON中，下行方向采用广播的方式向所有与之相连的ONU发送信息。在上行方向，物理层开销包括以下几种，PLOAM、MAC信道的微时隙和加在其上的开销字节。
Ⅲ.帧结构
APON的上下行传输帧由一连续时隙流组成，每个下行时隙需要一个ATM信元的时间，每个信元占53个字节，每个字节由8个比特组成。ONU在接收到OLT发送的授权字节后，才发送一个ATM信元。也可变频率，OLT要求ONU发送一个PLOAM信元或微型时隙，该信元须包括ONU对带宽需求的信息，以便OLT进行带宽的动态分配。
2)EPON
经过多年的发展和技术研究，APON仍未真正应用于接入网市场。究其原因是ATM协议复杂，设备制造成本较高。与此同时，以太技术得到了迅速发展，使得APON技术彻底退出了接入网市场。而随着而吉比特和10Gbit/s标准的制定，使得以太技术成为了主流技术，如何把简单经济的以太技术与PON技术结合起来，成为了技术界研究的方向。同时，涌现了一批新兴公司，包括Salira、Alloptic、Terawave等。APON的诸多缺点在EPON 技术中将不复存在。
起初Salira等公司着重开发FTTB和FTTC应用模式。终级目标是通过单一平台满足用户多业务需求的解决方案。EPON采用了与APON相类似的结构，相对APON而言，EPON却以更低的成本提供了更多的带宽和扩大了业务范围。因此自2000年以来技术界就如何把简单经济的以太技术与PON技术结合起来的Ethernet over PON概念进行了深度研究和广泛探讨。在IEEE
802.3 EFM（Ethernet for the First Mile）会议上，加速了EPON的标准化工作。
EPON是吸取了几种最佳技术和网络结构的精华的产物。EPON 采用的是单点对多点的网络架构和无源光网络光纤传输技术，在同一根光纤上同时承载上下行数据流，
EPON无需采用任何复杂的协议，就能将信号准确地传送给最终用户，用户发出的数据请求也能被集中传送到OLT设备。在物理层，EPON采用单纤波分复用双向传输技术(下行1490 nm，上行1310 nm)。在数据链路层，全双工以太技术被EPON所采用。
一个典型的Ethernet over PON系统由OLT、ONU、ODN组成。OLT（Optical Line Terminal）放在中心机房，ONU（Optical Network Unit）放在网络接口单元附近或与其合为一体。ODN是光分配网络，由无源光分路器、光缆、光分配箱或光终端盒等组成。无源光分路器是连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是将下行数据传送至各ONU和集中上行ONU请求的数据。OLT可以看作是一个以太网二层交换机或以太网三层路由交换机，同时又可看作是一个多业务提供平台。在下行方向，OLT提供面向无源光分配网络（ODN）的PON接口；在上行方向，OLT将提供了上行至数据网的GE光/电接口。ONU使用的是以太网协议，实现了类似以太网交换机的以太网二层交换功能。
3)GPON
GPON技术是新一代无源光网络接入标准，能提供大容量、高速率和高带宽的数据、语音和视频业务接入以及覆盖范围广等众多优点，倍受各大运营商的青睐。GPON最早于2002年9月提出，并于2004年6月完成了G.984.3的标准化。
GPON作为一种灵活的吉比特光接入网技术，支持前所未有的高速率，下行速率是EPON的2倍，其非对称特性非常适用于宽带数据业务市场；同时还能很好地支持传统的TDM 业务以及具备强大的OAM 能力。还能很好地支撑宽带全业务接入（含商业集团和居民群体）。
三、 PON的特点及市场定位
PON是一种光接入网技术，位于接入网的未端，解决未端商业用户或家庭用户对宽带、专线等业务的接入需求。
1.PON瞄准T1至OC3的带宽
接入网用户中，家庭用户一般通过电话线接入，而商业用户可通过租用光纤接入T3/E3电路，或者租用基于铜线的T1/E1电路。而T3（45Mbit/s）或C3（155Mbit/s）接入租金非常昂贵，只有少数大公司才租用得起。一些中型公司只能选择租金为每月几千元的T1/E1电路接入。但大多数中小公司和家庭用户只能支付得起借助原有电话线路接入的方式。
随着宽带应用的普及，尤其是视频类业务和大型集团数据专网接入业务的兴起，人们对高带宽的需求越来越强烈。在家庭用户带宽朝着10～20Mbit/s和商业集团业务朝着100～
1000Mbit/s接入目标的高带宽需求下，传统的铜缆接入技术已显得将无能为力，而PON技术却可以发挥其巨大的优势，满足不同速率的业务需求。
2.灵活经济的宽带接入方式
PON技术将成为未来接入网技术发展的方向逐渐被技术界和广大通信运营商所认同，在条件成熟的情况下，必然会迎来PON 发展的春天。近几年来，随着PON设备及配套光缆、光分路等无源设备价格的下降和用户对高带宽需求的增长，PON网络在经济上和技术上的优势都得到了充分的展现。
现网的几种接入技术都能满足用户某种形式的带宽需求，但却都在一定程度上存在着局限性。如传统的E1和DDN专线接入费用较昂贵、DSL技术接入又受限于传输距离。而PON作为一种灵活经济面向未来的宽带接入技术却有着非凡的吸引力，主要表现为以下几点：
(1)成本低廉，易于维护和扩容升级
PON结构中ODN网由于全程采有无源器件接入，因此安装铺设和后期维护简单，长期运营成本和管理成本将得到大大的缩减；PON设备集程度高，对机房机位和电源资源占用少，初期投入成本低扩容升级方便；与此同时，PON系统还是一个多业务处理平台，能够提供各种业务，满足用户差异化需求，是向全IP 网络过渡的一个很好的技术选择。
(2)提供非常高的带宽
APON最高可以提供到下行622 Mbit/s，上行155 Mbit/s；EPON上下行速率均为1.25Gb/s，随着后期以太技术的发展可平滑升级到10Gbit/s；GPON支持上下行对称和不对称多种速率等级，下行标称速率 2.5Gb/s，上行标称速率支持 1.25Gb/s 和
2.5Gb/s。
(3)服务范围大
PON作为一种单点对多点的光纤接入技术，其丰富的端口资源可接入大量用户，覆盖用户半径范围能达到20km。
(4)带宽分配灵活，服务有保证
无论是APON还是EPON系统针对用户不同的带宽需求都制定了一套完整的带宽分配和保护体系。
四、网络的发展趋势与需求促进了PON的应用
融合是网络发展的必然趋势和最终目标，早前人们就普遍认可三网合一的理念。现如今随着FTTH技术的进一步发展成熟和NGN软交换技术的实现，进一步发出了网络融合的信号和加快了融合的步伐。
用户的业务需求单一的语音通信业务发展到目前互联网电视、网络视频会议、在线大型网游和HDTV等诸多高带宽业务，同时由单一业务需求向多业务需求发展转型。
随着接入网市场竞争的不断加剧，FTTH（光纤到户）、三网合一、综合接入正逐渐成为接入网的三大重要表现形式。
具备以上特点的接入网设备应有以下特点：
（1）在业务接入能力方面：接入网设备能同时满足宽窄带业务接入需求；采用光纤接入可为用户提供接近无限的带宽，在PON网络的覆盖范围内且其可用带宽与接入距离无关。
（2）在网络建设方面：该种接入网设备机房占用空间小、配套设施资金投入少、网络建设成本低；采用一根光纤接入可以实现同时用户提供语音、数据、视频电视等多种业务，有效地节省光纤及铜线资源，在开通新业务时，无需再架设新线路。
（3）在网络维护管理方面：宽窄带采用统一的网管系统，以达到集中维护管理、降低运营维护成本的目的。
（4）在系统维护方面：光纤接入线路故障率比铜线接入要低得多，大大降低了线路维护成本：无源光网络以其无源的特性使系统变得易于维护，有源设备供电及维护困难问题在无源光网络中将不复存在。
EPON系统恰好具备上述所有特点，必将成为一种主流接入网技术。
适合于PON系统的几种应用场景如下。
（1）高速接入和传输
PON系统可提供高质量和高速率的带宽服务，采用FTTB/FTTO 模式接入到中小型甚至大型企业是非常经济适用的，因为PON系
统能提供可调节速率和保证带宽的差异化服务，后期业务还可以平滑升级。
（2）集成数据、音频、视频业务
PON系统都支持同时提供宽带、数据专线和传统的TDM业务（语音业务），这使得运营商在同一个传输平台上能为用户随时开通所需要的各种业务，而且有利于向全IP业务网络过渡。
（3）整合T1/E1传输电路
传统的T1/E1电路因其高质量的服务和固定独享带宽一直受到业界的青睐，但其运维成本较高。现如今大部分PON系统在ONU上都集成了T1/E1功能，在保证同等服务质量前提下使用光纤代替传统的铜线接入，大大降低了T1/E1运维成本。
（4）视频监控业务
“全球眼、天网”等视频监控类业务对带宽的要求较高（特别是上行带宽），采用灵活经济的PON接入技术是一个不错的选择。PON替代了传统的二/三层以太网交换机，同时还节省大量的光纤收发器和视频光端机设备，大大地节约了运维成本。
（5）校园宽带升级
近年来人们对宽带的需求越来越高，特别是宽带用户集中度较高的高校群体，为满足这个群体对高带宽的需求，各大通信运营商都开始启动了校园宽带升级项目，现在就拿“徐州移动校园宽带升级方案”为例作一个PON网络提速介绍。
徐州移动当前在高校重点推广4M校园宽带业务，其业务接入采用EPON下的FTTB+ LAN模式，在ONU下面加挂1-2个24&48口交换机，满足一个楼层的用户接入，其理论最大用户带宽仅为8M。在竞争对手相继提出10M、20M的宽带升级方案后，移动校园宽带提速工作被提上日程。
针对以上网络现状可以采用2种提速方案（均考虑20M的升级空间）：
方案一：保留FTTB+LAN模式，利旧部分千兆交换机，整体升级为GPON；
方案二：舍弃下挂交换机模式，全部采用FTTB接入，整体升级为GPON。
在不考虑升级成本的前提下，两种方案都可以达到升级目的，后期可通过变更分光比还可以进一步对宽带进行提速。这主要是利用了GPON的高下行速率和高带宽可用效率的特点。
参考文献
[1]EPON网络管理系统的设计与OAM协议的软件实现，汪欣，[学位论文] 硕士2006
[2] 基于SNMP的EPON网管系统的研究与实现，冯洪玉，[学位论文] 硕士2006
[3] 基于光以太网技术的网络收发器及适配器的研究，齐颖超，[学位论文] 硕士2006
[4]万洪丹，吉比特无源光网络（GPON）和光网络终端（ONT）关键技术研究[D]，南京理工大学，2007
PON系统简介交流材料
汇报人: 徐继晖
湖北邮电规划设计有限公司 2007年12月
目
录
1
PON 技术原理 2 3 4 EPON关键技术 EPON系统网元 商用EPON设备简介
2
PON技术的含义
PON技术是一种宽带接入网技术
PON ODN Splitter
Passive Optical Network 无源光网络 Optical Distribution Network 光配线网 光分路器
无源光网络 (PON) 无源光网络 (PON) 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，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。 器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。 是一种点到多点的光纤接入技术。 是一种点到多点的光纤接入技术。 本质特征 本质特征 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 3
PON的技术种类
点对多点光纤接入技术 点对多点光纤接入技术— —PON PON技术发展 技术发展
相同的拓扑——无源P2MP
APON z ITU-T标准化 标准已经成熟； z ATM技术； z目前提供的接入速率 相对较低，业务提供 能力有限，没有得到 市场认可。
EPON z IEEE EFM工作组 标准化，编号 802.3ah； z 以太网封装； z 标准完善； z 产品开始在市场上 迅速应用。
GPON z FSAN提出，ITU-T 标准化； z ATM、GEM封装； z 标准较完善； z 支持厂家较少。
协议不同
各种 各种PON PON技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 4
下一代PON技术的发展 烽火通信股份有限公司安俊峰 PON技术凭借其点到多点的网络架构及无源ODN的特征，已成为FTTx 领域最受运营商青睐的解决方案。随着PON的规模应用和全业务运营的快速发展，运营商对PON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。PON系统面向未来的演进方向和演进方式成为业界瞩目的焦点。 1、标准演进路线 （1）基本原则 从网络运营的角度来看，“超宽带，可共存”应是PON演进的基本原则。 第一，以增加营业收入为目的从而拓展新业务是所有运营商的战略目标，此举势必引发带宽消耗的强劲增长（如每通道大约20Mbps带宽的高清电视〈HDTV〉）。在可见的未来，新的商业模式（例如在线体感游戏、远程医疗、4D电视等等）将进一步推动带宽需求的增长。 第二，PON系统整体投资巨大，回报周期长，且ODN投资和终端投资是整个网络投资中的关键部分（在Greenfield的FTTH建设中，ODN的投资占总投资的70％，终端投资占总投资的25％）。因此，尽可能保护ODN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。 （2）演进路线 在完成GPON的标准化工作之后，FSAN/ITU-T以“低成本、高容量、广覆盖、全业务、高互通”为第一步演进目标，迅速推进下一代PON技术标准的研究和制定。同时，FSAN/ITU-T也提出，更长期演进时，在不考虑与旧有系统共存的前提下，以全新场景为牵引，可考虑选择除TDM PON以外的可用技术。 因此，依据现实需求与技术成熟度的判断，FSAN定义 NG-PON的演进规划分为两个阶段：NG-PON1和NG-PON2。NG-PON1属于PON的中期演进，着
PON技术现状和定位 移目前移动通信和固网宽带是我国各电信运营商最重要的两大基础业务，在电信网络IP化、宽带化和技术融合的大背景下，移动宽带服务驱动移动通信网络迅猛发展，对移动回传承载网络提出了更高的要求。在对网络灵活性需求不断增加的同时，业务接入带宽的需求更是迅猛增加，以WCMDA网络为例，移动回传网络的实际接入带宽已从2G时代的2 Mbit/s，经过3G发展初期的15 Mbit/s，提高到3G成熟期HSPA+业务的28 Mbit/s，未来LTE的基站物理接口将会达到GE，实际业务带宽有可能达到300 Mbit/s以上。 当前，各运营商在积极探寻适合自身未来移动回传网络发展的基于分组或传输的主流技术，如分组传送网（PTN）、IP化无线接入网（IP RAN）、光传送网（OTN）及融合技术P/E-OTN等，与此同时，也在积极尝试利用现有传输和接入资源传送移动回传业务，特别是利用现有PON的空闲端口，以期充分利用现有资源，提高现有网络的利用率，降低网络建设和维护成本，PON因此成为大家所关心的热点之一。 1 PON技术现状与发展 1.1 PON技术现状 传统的PON系统下行数据流采用广播技术、上行数据流采用TDMA技术，以解决多用户每个方向信号的复用问题。传统PON技术采用WDM技术，在光纤上实现单纤双向传输，解决2个方向信号的复用传输。PON一般由光线路终端（OLT）、分光器（ODU）、用户终端（ONU）3个部分构成。目前在现网中广泛应用的PON技术包括EPON和GPON 2种主流技术，EPON上下行带宽均为1.25 Gbit/s，GPON下行带宽为2.5 Gbit/s，上行带宽为1.25 Gbit/s。 目前在实际的FTTx应用场景中，大多数EPON/GPON只配置了以太接口，可选配置POTS和2M接口。但从技术标准要求上，EPON/GPON均可实现IP业务和TDM业务等多业务接入，并可实现QoS分类。 EPON/GPON均可传递时钟同步信号，可通过OLT的STM-1接口或GE接口，从外部线路中提取频率同步信号，此时OLT需要支持同步以太网；也可以在OLT设备上从外部BITS输入时钟信号，作为该PON的公共时钟源，ONU与该时钟源保持频率同步。
PON技术的发展与应用 【摘要】进入到新世纪以后，我国的社会主义经济建设已经发展到了一个新的阶段，我国的信息计算机技术和通信网络技术都得到了快速的发展，PON技术又叫做无源光纤网络，其是指在光配线网中是不含有任何的电子电源和电子器件，光分路器等无源器件共同组成了ODN，并没有较为昂贵的有源电子设备。作为一种纯介质网络，每一个无源光网络都是由位于中心控制站的光线路终端和一批位于用户使用场所的光网络单元组成的，而光纤、无源耦合器和无源分光器则都是在前两者所组成的光配线网之中的。本文便对PON技术的简要介绍、PON 系统的组成模型、三网融合的概况以及PON技术在三网融合网络改造中的应用情况四个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的论述了PON技术的发展和应用情况。 【关键词】PON技术；三网融合；应用情况 进入到二十一世纪之后，我国通信网络中通信骨干传输的速度得到了明显的加快，而通信终端设备也都更加的智能化了，而在这种背景下，广大使用者对通信网络也都提出了更高的要求，目前主流的发展趋势就是互联网、电信网和电视网三网融合的趋势。而在大容量骨干网和高速局域网传输过程中，所面临的一个重要课题就是用户接入网技术的问题，PON技术是一种纯介质网络，同时其具有运行成本低、故障定位简单以及维护方便等显著的优点，其可以最大限度的满足三网融合的要求，其也是最适合应用在三网融合中网络模式。 1、PON技术的简要介绍 在我国的通信网络中，占主导地位的仍是程序控制的通信网络以及数字网络，而电信运营商以及设备制造商对接入网络的建设工作也更加的重视和关注了。铜电缆仍是现阶段访问网络的常用设施，在本地交换机与用户之间的连接系统中，接入网所占的地位仍是非常关键的，对于电信网络来说，其投资的规模较大，并且对于现阶段的业务需求也会产生重大的影响的。在采用PON技术的过程中，基于点对点的拓扑结构，其是一种可以进行双向互动业务的光纤接入网络，其传输介质应是本地交换的光纤，是一种借助于光分配器以及光连接器等光无撅设备的纯粹被动用户网络。其所采用的资源共享和免维护组合器等策略，大大的降低了骨干光纤电缆设备成本和网络维护的费用。 2、PON系统的组成模型 通常情况下，PON系统主要是由三部分组成的，分别为中心局的光线路终端、无源光器件的光分配网和用户端的光网络单元或是用户端的光网络终端，而光网络单元和光网络终端的最大区别就是前者与用户之间是还有其他网络的，而后者则是直接位于用户端的，有点到多点的树形拓扑结构是其主要采用的型式。 3、三网融合的概况
基于PON技术的宽带接入 1PON技术的概念 1.1PON技术的概念以及特点 无源光网络（PON）(PassiveOpticalNetwork，无源光网络) 技术是一种一点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。 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，是通信行业长期期待的技术。同有源系统比较，PON技术具有节省光缆资源、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。 1.2PON技术的工作原理 （1）工作原理框图如图1所示，PON系统由位于中央局端的一个光线路终端（OLT）和位于客户端的一组关联光网络终端（ONT）组成，在它们之间是由光纤和无源分光器或连接器组成的光分配网络（ODN）。
（2）基于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。在PON中，OLT与ONU之间采用的数据传输方式包括WDM/WDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA和TCM/TCMA，实际应用中一般采用TDM/TDMA方式，图2、3表明在PON系统中从OLT到多个ONU其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA（时分多址）方式的数据传输过程。 2PON技术的分类以及在FTTx中的应用 2.1FTTx技术 FTTx技术分为FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH、FTTO、FTTF 等。其中最主要的是FTTB（光纤到大楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTH（光纤到用户）三种形式。随着软交换与光缆技术进一步成熟，FTTH将成为我们通信接入方式的最终目标。 有源光纤接入技术如PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统因机房建设、有源设备建设、维护成本高等原因而渐渐被淘汰；PON技术则因为无源化带来的维护成本低，以及无机房建设产生的建设成本低，愈加受到行业欢迎。在目前众多的光纤接入技术中，PON技术比较适合FTTH的大规模发展。 2.2各种PON技术的特点 PON技术始于20世纪80年代初，目前市场上的PON产品按照其采用的技术，主要分为APON／BPON（ATMPON／宽带PON）、EPON（以太网PON）和GPON（吉比特PON）。
第三章PON技术 第一节PON技术原理 随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展，人们提出了速率高达1Gbit/s以上的宽带PON技术，主要包括EPON和GPON技术：“E”是指Ethernet，“G”是指吉比特级。 1987年英国电信公司的研究人员最早提出了PON的概念。1995年，全业务网络联盟FSAN(Full Service Access Network)成立，旨在共同定义一个通用的 PON 标准。1998年，国际电信联盟ITU-T工作组，以155Mbps的ATM技术为基础，发布了G.983系列APON(ATMPON)标准。这种标准目前在北美、日本和欧洲应用较多，在这些地区都有APON产品的实际应用。但在中国，ATM本身的推广并不顺利，所以APON在我国几乎没有什么应用。 2000年底，一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA)，提出基于以太网的PON概念——EPON(Ethernet Passive Optical Network)。EFMA还促成电气电子工程师协会(IEEE)在2001年成立第一英里以太网(EFM)小组，开始正式研究包括1.25Gbit/s的EPON在内的EFM相关标准。EPON标准IEEE 802.3ah在2004年6月正式颁布。 2001年底，FSAN更新网页把APON更名为BPON(Broadband PON)。实际上，在2001年1月左右EFMA提出EPON概念的同时，FSAN也已经开始了带宽在1Gbps以上的PON，也就是Gigabit PON标准的研究。FSAN/ITU推出GPON技术的最大原因是由于网络IP化进程加速和ATM技术的逐步萎缩导致之前基于ATM技术的APON/BPON技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜IP业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU以APON 标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC层，推出了新的GPON技术和标准。2003年3月ITU-T颁布了描述GPON总体特性的G.984.1和ODN物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2GPON标准，2004年3月和6月发布了规范传输汇聚(TC)层的 G.984.3和运行管理通信接口的G.984.4标准。 一、PON组成 PON，Passive Optical Network，无源光网络。 如图3-1，PON由光线路终端（OLT）、，光合／分路器（Spliter/ODN）和光网络单元（ONU）组成，采用树形拓扑结构。OLT放置在中心局端，分配和控制信道的连接，并有实时监控、管理及维护功能。ONU放置在用户侧，OLT与ONU之间通过无源光合／分路器连接。
浅谈PON技术的发展前景与应用 摘要：在PON技术还未正式商用前，各电信运营商宽带接入方式主要为LAN和DSL,DSL接入方式市场占用率较高,虽然当时可以满足人们对宽带的需求,但其对互联网电视、视频类节目等新业务的支持能力却严重受限。大带宽的接入需求将成为宽带发展的方向。 在接入网技术的选择上, 各电信运营商比较青睐于VDSL和FTTX 技术，其中VDSL是利用电话线开通高速宽带业务，由于其成本相对较底，提速存在局限性，只能作为一种过渡性方案，为用户提供差异化服务。但随着互联网电视、网络视频会议、在线大型网游和HDTV 等新业务的出现，用户对带宽需求也越来越高,与此同时，随着光缆、PON网络设备成本的下降以及PON技术的不断成熟,使得FTTX应用技术成为高速宽带接入网发展的方向。 当今接入网技术中，EPON和GPON为PON技术中的两大主流技术，这两项技术各有优劣，但基于市场需求、成本以及技术成熟度等因素EPON已广泛应用于FTTX领域。而GPON市场将成为EPON的补充市场，GPON将成为EPON的升级技术。 本文将着重阐述PON技术在当今接入市场上的优势及未来的发展前景和应用。
关健词：无源光网络,PON,DSL 一、引言 随着互联网的快速发展，推动了诸如互联网电视、网络视频会议、在线大型网游和HDTV等高带宽业务不断涌现，人们对网络的依赖和高带宽的需求将日益明显。在高速带宽需求下，传统的铜缆接入技术（如VDSL）已无法满足需求，而VDSL技术虽然可达到很高的带宽，但其开通高速宽带业务受距离的约束，离VDSL设备越近速率越高。因为成本的原因电信运营商利用前期铜缆资源采用XDSL接入技术已接入了大量用户，因此如何发挥好前期的铜缆资源，成为确定目前宽带接入最佳解决方案的前提。 采用PON技术将OLT节点逐渐下沉到业务密集区，接入层由铜缆网逐渐向光接入网（FTTX）演进是现阶段接入网发展的方向和最佳选择。 二、 PON技术的发展 1.什么是PON PON（无源光网络）是一种全新的点到多点的光纤接入技术，它由光节点OLT（光线路终端）、用户侧终端设备ONU（光网络
PON技术介绍 一、什么是pon 无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）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）。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。 EPON的标准化工作主要由IEEE的802.3ah即EFM（EthernetFortheFirst Mile，第一英里以太网）工作组来完成，其制定EPON标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行EPON 的标准化工作，工作重点放在EPON的MAC协议上，最小程度地扩充以太网MAC协议。该标准目前还是草案，EFM计划在2004年正式发布EPON的相关标准。我国目前正在积极进行EPON的标准化工作，通信行业标准《接入网技术要求－基于Ethernet的无源光网络（EPON）》正在制订中。 GPON是ITU提出的G比特级的无源光网络。ITU在2003年正式通过并颁布了GPON标准系列中的三个标准：G.984.1、G.984.2和G.984.3。由于GPON标准是ITU在APON标准之后推出的，因此G.984标准系列不可避免的沿用了G.983标准的很多思路。GPON与EPON 都是千兆比特级的PON系统，与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QoS 保证，因此更受运营商的青睐。但由于GPON标准复杂且开发较晚，技术尚不成熟，因此目前GPON产品还未到商品化阶段。 目前IEEE提出的EPON实现方案是：在与APON类似的结构和G．983的基础上，设法保留APON的物理层PON，而以Ethernet技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。而ITU提出的GPON 技术的主要目标是实现Gbit速率，并能支持多种业务，对所有业务最优化。 二、为什么选择PON技术 PON技术的引入是接入网络的又一次革命，该技术可以为用户提供30～100Mbit/s的带宽，接入距离可达10～20km。它的主要优势表现在： (1)用PON技术可以解决FTTH、FTTO等问题，为通信网络向全光网络演进提供必要条件； (2)用PON技术可以提供“全业务”接入，充分满足视频娱乐和家庭办公所需的带宽需求； (3)PON技术采用可级联的无源光分路器，不仅节约主干光缆，而且大大简化了网络结构，提高了网络健壮性； (4)用PON技术的FTTH解决方案不仅具备光纤的高可靠性，而且非常适合广播/组播、视频/音频业务的开展。 三、PON技术部署策略
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。在这个背景下，IEEE和ITU-T相继在2000年和2001年启动了EPON和GPON的标准化工作，并分别于2004年发布了完成的标准，