交换式以太网组网与PON组网对比分析

无源光网络（PON）和有源光网络（AON）技术比较深圳市首迈通信技术有限公司摘要：本文对无源光网络（PON）和有源光网络（AON）在网络结构和技术性能进行比较，分析两者在我国FTTH市场的适应性，阐述我国对FTTH接入技术的选择。

光纤到户（Fiber To The Home——FTTH）接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案，在日本和美国已得到广泛应用（共有用户约500万）。

在我国FTTH尚处于明芽阶段，尚未有商用的FTTH接入网络，但FTTH在我国已得到了越来越多的关注。

现有的FTTH技术主要包括无源光网络（Passive Optical Network——PON）和有源光网络（Active Optical Network——AON），AON 接入技术又称小区交换有源光网络接入技术（Remote Office AON——RAON），它们各有优势，适合于不同的应用环境。

本文在对它们的网络结构和技术性能进行比较，并结合我国住宅小区的特点，比较上述两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣，浅析我国住宅小区对FTTH接入技术的选择。

1. 几种FTTH接入技术最早的FTTH技术是光纤从电信运营商中心机房拉至用户家里以点对点（P2P）的方式组网，如图1.1所示。

其能轻易提供100M或1G带宽，网络结构简单，运营维护成本低，支持数据、话音和视频等多种业务，支持目前和未来各种宽带应用的能力。

但这种接入方式显然有其明显缺点：过分依赖光缆资源，光纤链路过长过多；由于中心机房离用户较远（一般平均距离在4—5km），这种大芯数远距离光缆铺设成本非常高，尤其在国内城市几乎不可能；一般中心机房覆盖区域大，用户众多，设备和光缆配线集中在中心机房需要大量空间。

目前，这种P2P的FTTH技术只应用在大客户（如大型企业、重点单位等），在FTTH接入中将很少使用。

目前谈论最多的FTTH接入技术是基于一点对多点（P2MP）网络拓扑结构的无源光网络（Passive Optical Network—PON）的FTTH接入网，如图1.2所示，在靠近用户时使用光分配器（Splitter）实现一点对多点（P2MP）的网络结构。

传统交换网络与PON网络设备比较传统交换网络和PON网络的主要设备包括以下几种：1.传统交换网络：⏹交换机是一种用于数据传输的设备，它可以将多个网络设备连接在一起，实现数据的传输和交换。

根据不同的功能和用途，交换机可以分为核心交换机和接入交换机。

核心交换机主要应用于大型网络中，负责高速数据传输和核心层的交换，而接入交换机则主要用于连接用户设备，如计算机、打印机等，实现低速数据传输和接入层的交换。

⏹路由器是互联网的核心设备之一，它能够连接不同的网络，并根据网络路径的长短和通信拥挤的情况，为数据包选择最佳的路由，使数据能够正确、迅速地传输到目的地。

在这个过程中，路由器通过一种称为“路由选择”的机制来选择最佳路径。

它可以通过不同的算法，例如最短路径算法、最少拥塞算法等来实现这个过程。

路由器的功能对于互联网的正常运行至关重要，它能够确保数据传输的高效性和可靠性。

⏹集线器是一种网络设备，可以将多个设备连接到网络，以便它们可以相互通信并共享数据。

它是一种非常有用的设备，因为它可以让多个设备在同一个网络中相互连接，从而实现更高效的数据传输和资源共享。

1.PON网络：⏹OLT（Optical Line Terminal）是光线路终端的缩写，在网络侧与本地交换机之间提供接口，实现数据的传输与交换。

作为光接入网络的核心设备之一，OLT还连接1个或多个ODN（Optical Distribution Network），并与用户侧的ONU（Optical Network Unit）进行通信，完成网络连接和数据传输的任务。

在光接入网络中，OLT的作用非常重要，它能够提供更大的带宽和更稳定的网络连接，从而满足用户对高速、安全、稳定网络的需求。

⏹ODN（Optical Distribution Network）指的是光配线网络，它是OLT（Optical Line Terminal）与ONU（Optical Network Unit）之间通信的物理媒介。

TDM准确的说它定义传统SDH（PDH）帧结构的业务，包括不限于语音，关键是他的帧结构是时分的。

ATM业务目前基本用的比较少，国内目前主要用于银行业务，欧洲还有很多3G 无线基站应用ATM业务回传，“对应有QOS的数据”这句话总结的好，当然还包括语音在内的所有业务。

以太网是二层交换技术，无QOS这句话说太绝对，电信级以太已经不是什么新技术了，现在所有的通信技术如果没有QOS，运营商是不会用的。

你家的ADSL都是有QOS的，只是你是最低级。

MPLS:多协议标签交换，通俗的讲究是通过一个叫lable的东西来做交换转发，这个lable里面可以承载多种协议payload，可以理解成一个是应用多个协议的统一转发平面。

MPLS中数据传输发生在标签交换路径（LSP）上，LSP是每一个沿着从源端到终端的路径上的节点的标签序列，主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量管理以及流量工程。

MPLS是为了提高转发速度提出的，与传统IP路由相比，它在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一条都分析报文头，从而节约了处理时间。

PTN最简单的方程式为：PTN=MPLS-IP+OAM。

其中“-IP”可以简单的看做是“对MPLS的简化”，去掉我们不需要的东西（例如复杂的各种握手协议等）。

从字面上解释，PTN叫做packet translate network（包传送网），而SDH叫做同步数字体系。

从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1即2M电路。

PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽是固定的。

这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。

从协议上看，PTN遵循的叫做TMPLS，即经过改进的MPLS（多协议标签交换），即TMPLS=MPLS-IP+OAM。

从业务管理能力看，PTN通过硬件收发管理报文来实现对信道的监控和管理，而SDH通过开销字节实现系统的OAM。

THE DIFFERENCE BETWEEN THE ETHERNET AND PON NETWORK IN THE PARK1 2 34以太网与PON网络的主要区别以太网络技术概述PON网络技术概述园区传输网发展概述OVERVIEW OF THE DEVELOPMENT OF THE TRANSMISSION NETWORK IN THE PARK园区网是一种高密度用户的非运营网络，在有限地理空间内聚集了大量的终端和用户，网络的所有权归某个单位或机构私有，承载单位或机构内部的业务。

通常，园区网止于公网（运营商网络）边缘，是一种私网。

小型园区网络中型园区网络大型园区网络常见的中小企业、小型教育、医疗、政府等机构，普遍终端用户量较少，一般终端数量<200个；网元（网络设备）数量 <25个。

中型企业、中学校区、大型医疗机构等，终端用户数量一般在200个到2000个；100个>网元（网络设备）数量个 >25个。

各类高校、大型企业园区、大型商业体等，终端用户数量>2000个；网元（网络设备）数量>100个。

可靠性可以通过冗余设计和故障恢复机制来保障；安全性可以通过数据加密、认证和访问控制等手段来保障；高效性可以通过优化网络结构和协议来提高数据传输效率；可扩展性可以通过分层设计和模块化设计来实现网络的平滑升级和扩展。

IP 技术是园区网的核心，可以实现各种应用的高效数据传输，同时支持灵活的组网方式和丰富的业务功能。

传输技术是园区网的底层支撑技术，可以提供高速、可靠、安全和灵活的网络传输服务，如SDH 、MSTP 、PTN 和IP RAN 等技术。

层次化设计可以将网络划分为接入层、汇聚层和核心层，实现网络的分层管理和维护，提高网络的可扩展性和可维护性。

模块化设计可以将网络划分为不同的功能模块，实现网络的功能分区管理和维护，提高网络的灵活性和可维护性。

以太网是一种广泛使用的局域网技术，具有高速、可靠、灵活和低成本等特点。

无源光网络（PON）和有源光网络（AON）技术比较深圳市首迈通信技术有限公司摘要：本文对无源光网络（PON）和有源光网络（AON）在网络结构和技术性能进行比较，分析两者在我国FTTH市场的适应性，阐述我国对FTTH接入技术的选择。

光纤到户（Fiber To The Home——FTTH）接入技术作为未来最终的、一劳永逸的宽带接入解决方案，在日本和美国已得到广泛应用（共有用户约500万）。

在我国FTTH尚处于明芽阶段，尚未有商用的FTTH接入网络，但FTTH在我国已得到了越来越多的关注。

现有的FTTH技术主要包括无源光网络（Passive Optical Network——PON）和有源光网络（Active Optical Network——AON），AON 接入技术又称小区交换有源光网络接入技术（Remote Office AON——RAON），它们各有优势，适合于不同的应用环境。

本文在对它们的网络结构和技术性能进行比较，并结合我国住宅小区的特点，比较上述两种FTTH技术在我国住宅小区应用的优劣，浅析我国住宅小区对FTTH接入技术的选择。

1. 几种FTTH接入技术最早的FTTH技术是光纤从电信运营商中心机房拉至用户家里以点对点（P2P）的方式组网，如图1.1所示。

其能轻易提供100M或1G带宽，网络结构简单，运营维护成本低，支持数据、话音和视频等多种业务，支持目前和未来各种宽带应用的能力。

但这种接入方式显然有其明显缺点：过分依赖光缆资源，光纤链路过长过多；由于中心机房离用户较远（一般平均距离在4—5km），这种大芯数远距离光缆铺设成本非常高，尤其在国内城市几乎不可能；一般中心机房覆盖区域大，用户众多，设备和光缆配线集中在中心机房需要大量空间。

目前，这种P2P的FTTH技术只应用在大客户（如大型企业、重点单位等），在FTTH接入中将很少使用。

目前谈论最多的FTTH接入技术是基于一点对多点（P2MP）网络拓扑结构的无源光网络（Passive Optical Network—PON）的FTTH接入网，如图1.2所示，在靠近用户时使用光分配器（Splitter）实现一点对多点（P2MP）的网络结构。

在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。

这些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。

在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy)，简称PDH；另一种叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy)，简称SDH。

采用准同步数字系列(PDH)的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。

尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。

为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。

因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

在以往的电信网中，多使用PDH设备。

这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。

而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。

SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络(SONET)。

它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。

最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

1988年，国际电报电话咨询委员会(CCITT)接受了SONET的概念，重新命名为“同步数字系列(SDH)”，使它不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大增强。

SDH技术与PDH技术相比，有如下明显优点：1、统一的比特率，统一的接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。

附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。

2、网络管理能力大大加强。

3、提出了自愈网的新概念。

用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。

互联网+技术nternet Technology 以太网、GP〇N与EPO N三种组网方式在高校应用中的对比研究□苏虎岭南师范学院【摘要】随着光纤技术的发展，POL技术应用的已经逐渐往高校中迁移，现在高校的组网方式一般有三种，分别是以太网组网方式、GPON和EPON组网方式，那么这三种组网方式，各有何种优劣势，本文对其进行了详细的对比和阐述。

【关键词】GPON EPON以太网无源光纤局域网简称POL,GPON ( Gigabit Passive Optical Network)和EPON是P o n技术中的一种，PO N组网架构，由 OLT、ONU、POS 和 ODN 组成〇OLT----Optical Line Terminal,光线路终端，ONU----Optical Network Unit,光网络单兀，P〇S----Passive Optical Splitter,无源光分路器/稱合器，ODN----Optical Distribution Networks，光纤分布网[1]。

PON工作原理概述：下行数据（采用广播方式）：主要特征：点对多点广播式传输。

所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过pmtID/LLID来区分不同的O N U的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。

用户接收属于自己的数据包，丢弃不属于自己的数据包。

上行数据（采用时分复用）：主要特征：时分复用（Time Division Multiple A ccess)。

数据在属于自己的时隙里传输。

光信号在分光器处进行耦合。

通过测距实现冲突检测与避免。

OLT在测距的过程需要开窗，暂停其他O N U的上行发送通道。

―、G P O N和E P O N的发展由来国际电信联盟，简称“国际电联”或“ITU”，提出GPON，国际电联是主管信息通信技术事务的联合国机构，负责分配和管理全球无线电频谱与卫星轨道资源，制定全球电信标准，向发展中国家提供电信援助，促进全球电信发展。

交换式以太网组网与PON组网对比分析
1.技术原理：
交换式以太网组网是一种基于以太网技术的组网方案，使用交换机作
为核心设备，通过物理连接将计算机、服务器、打印机等设备连接在一起，实现数据传输和共享。

交换式以太网使用的是点对点的连接方式，数据传
输速度相对较快。

而PON组网是一种基于光纤技术的组网方案，使用光纤作为传输介质，光纤被划分为多个分用光纤，每个用户通过一根光纤与中心设备（OLT）
相连。

PON组网是一种基于无源光网络的组网方式，数据传输通过光的叠
加和分离来实现，节省了光纤资源。

2.传输速率：
3.覆盖距离：
4.性能稳定性：
5.接入用户数量：
综上所述，交换式以太网组网适用于对传输速率要求较高、覆盖范围
较小、连接设备数量较少的场景，如企业内部局域网。

而PON组网适用于
覆盖范围较大、连接设备数量较多、传输速率要求相对较低的场景，如宽
带接入网络、城市光纤接入等。

两种组网方案可以相互补充，根据实际需
求选择合适的方案进行部署。

以太网光纤收发器和PON 技术在宽带应用中的区别作者：孙智鹏来源：《中国新通信》 2018年第2期无源光网络已经成为当今全球各大运营商最为关注的技术领域，但在对于客户接入的宽带业务中，点对点光接入技术和无源光网络技术各存优势，掌握好在不同场景运用不同的技术事半功培。

一、点到点光接入技术点到点光接入技术采用点到点光传输方式，从局端到每个用户都用一对或一根独立的光纤，局端和用户端各需要1个光收发器。

点到点光纤的主要优点是用户专用接入，用户端和局端设备简单，设备类型丰富，传输距离长。

采用点到点方式，用户带宽主要取决于用户端和局端设备，每个用户的上下行带宽都可以达到lOOMbit/s、lOOOMbit/s甚至更高。

缺点是由于每个用户独自占用一对光纤和一对光收发器，用户不能共享主干光纤，在大规模应用情况下需要铺设大量的光纤和光收发器，综合建设成本相对较高。

因此点到点光接入设备适合于用户分布比较分散、带宽要求高（lOOMbps以上）和安全性需求较高的专线接入用户，但是对于高密集用户中低速率需求的区域成本高，不能成为公众宽带用户的主流解决方案。

点到点光接入设备大致可分为三大类：以太网光纤收发器、PDH光端机和点到点光以太网设备。

最常用的是以太网光纤收发器方式接入宽带用户。

以太网光纤收发器也称为先电转换器，是一种将短距离的电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，是一种单纯的光／电或电／光转换器，并不对协议和以太网数据帧进行处理。

上下联业务接口均为10/100M/1000M以太网电接口，中间传输接口为10/100M/1000M以太网光接口。

以太网光纤收发器具有产品成熟、结构简单、价格低廉、信息安全性较好的特点，但管理维护功能较弱，因此不适合大规模应用环境。

二、光纤收发器专线宽带接入在实际设计中的应用1、光纤专线组网方式描述。

用户侧放置光电转换器，光纤接入光电转换器。

根据用户所在小区的位置分布，光缆通过最近的光交箱跳接回汇聚局的城域网交换机，占用城域网交换机的1个CE端口。

光纤到户的特点和三种组网方式摘要：光纤到户(FTTH)是解决宽带入户问题的理想技术，随着信息接入技术的不断推进、国家政策的扶持力度进一步加大、各大运营商竞争日益加剧以及电信设备制造成本的下降，FTTH出现了迅速发展的势头。

本文描述了FTTH 的特点、基本模型和三种组网结构的比较，并阐明了GPON 是我国今后宽带普及工程的主要手段。

关键词：光纤到户；特点；组网方式Abstract: the optical fiber to the home (FTTH) is to solve the problem of broadband door ideal technology, along with the information access technology, the development of the national policy of the support strength further increase, each big operators growing competition and a decline in the cost of telecommunications equipment manufacturing, FTTH appeared rapid development momentum. This paper describes the characteristics of FTTH, basic models and three network structure comparison, and expound the GPON is our country broadband penetration in the future the principal means of engineering.Keywords: fiber to the home; Characteristics; Networkmode中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号FTTH是多年来人们不断追求的梦想和探索的技术方向，但由于成本、技术、需求等方面的障碍，至今在我国还没有得到大规模推广与发展。

共享式以太网共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器为核心的星型网络。

在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。

从本质上讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。

集线器的工作原理：集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。

所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播和带宽。

因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。

如果一个节点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传播给所有同它相连的节点，因此它也是一个单一的广播域。

集线器的工作特点：集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源（有源），对其接收的信号有放大处理。

在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。

集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。

共享式以太网存在的弊端：由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。

随着节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降。

而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽。

交换式以太网交换式结构：在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。

因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。

为什么要用交换式网络替代共享式网络：·减少冲突：交换机将冲突隔绝在每一个端口（每个端口都是一个冲突域），避免了冲突的扩散。

·提升带宽：接入交换机的每个节点都可以使用全部的带宽，而不是各个节点共享带宽。

交换式以太网是以交换式集线器（switching hub）或交换机（switch）为中心构成，是一种星型拓扑结构的网络。

光网和以太网技术对比2023年11月12日光网络（PON）作为接入网技术，主要是国内三大运营商商用部署使用，属于传输设备，不能单独组网，必须有以太网核心才能组网。

以太网：园区网主流实现技术，组网设备是交换机，灵活组网，技术成熟。

技术特性对比图1：光网和以太网部署架构示意对比光网络的无源分光是一把“双刃剑“，ONU之间共享带宽，经过分光过后的带宽无法满足需求，而不采用分光，使用1：1下行，OLT下行光口的成本也将被逐渐拉高，光网络路线在成本上的优势也不复存在。

光网络必须结合以太网核心才能组网，所有信息交换必须由核心设备承担，核心设备压力大；以太网可以灵活组网，网关下沉，接入层的信息交换交换可在汇聚层以下完成，提高信息交换速度。

以太网接入层交换机集中部署，集中维护，光纤少；光网ONU分散安装，额外配电需求多，不易维护，光纤多。

部署运维兼容性开放性• 华为、中兴、烽火等厂家的GPON均采用私有协议，非通用公有协议，不同厂家设备不兼容，易被厂商设备绑定。

•标准化设备，通用公有协议，不同厂家设备可互联互通★组网架构• OLT<-> 分光器<-> ONU•需配套核心交换机使用，独立不成网• 交换机<-> 交换机•视不同容量规模，按需灵活建网★组网复杂度• 同时使用两套技术体系（以太网、PON），组网复杂• 一套组网技术体系（以太网），组网简单★　物理点位• 分布式部署，到桌面、房间，4口/8口ONU接入，设备安装维护分散，运维不便• 弱电间集中部署，24口/48口交换机接入，设备安装维护集中，运维方便★　建网成本综合建设成本• 部署灵活，需要新增大量光纤覆盖，可节省部分网线费用•现场ONU设备分散部署，额外配电需求多• 主干光缆较少，大量长距网线覆盖• 现场网络设备集中部署，统一配电，无需额外配电需求▲▲技术发展网络虚拟化• 不支持，仅能通过VLAN做终端隔离，无法实现网络虚拟化，大二层传输网络•支持，基于VXLAN实现网络虚拟化，多业务融合承载，统一运维，简化网络运维★未来演进• 10G EPON及10G GPON标准已发布，商用规模小，未来演进路径不明确•从100M，到1G，到10/25G，到40/100G，可持续演进★▲基本持平★更优方案主机厂90%网以上使用以太网的方式进行园区网络建设。