PON网络基础知识

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）。

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。

PON网络分光器基本常识汇总
工作原理：在单模光纤传导光信号的时候，光的能量并不完全是集中在纤芯中传播，有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的，也就是说，在两根光纤的纤芯足够靠近的话，在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光纤，光信号在两根光纤中得到重新的分配。

分光器损耗计算
•光功率损耗与光分支的数量相关(每次1：2 的分光产生~3.5dB 的损耗)
•光功率的损耗大小决定了可传输的距离
•带宽 vs. 成本：平均每户的可用带宽取决于光分比的大小，光分比越大则OLT每户分摊成本越低。

分光器类型
分光器按照制造工艺的不同,分光器主要分为两大类：FBT型(熔融拉锥式分光器)和PLC型(平面光波导功率分光器)。

熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起，然后在拉锥机上熔融拉伸，拉伸过程中监控各路光纤耦合分光比，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根光纤(其余剪掉)作为输入端，另一端则作为多路输出端。

FBT型分光器工艺原理
平面光波导技术是基于光学集成技术的，利用半导体工艺制作光波导分支器件，分路的功能在芯片上完成。

PLC型分光器工艺原理
按照应用范围划分可分为：盒式分光器、托盘式分光器、机架式分光器、壁挂式分光器等。

盒式分光器主要应用于机房ODF架内，光缆交接箱内等。

盒式分光器
托盘式分光器只能安装在机房ODF 架或者光缆交接箱内。

托盘式分光器
机架式分光器只能安装在标准机架内。

户外型分光器。

PON网络基本知识PON网络介绍：GPON(Gigabit-Capable PON) 千兆无源光网络 | 吉比特无源光网络 | 无源光网络,技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了IT U-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。

从而最终形成了GPON的标准族。

基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。

对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbi t/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。

提供QoS的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。

承载 GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。

作为电信级的技术标准， GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。

GPON的标准在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP 业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。

GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。

GPON的种类GPON相关终端产品与EPON基本类似,主要分为三种:1）面向大客户、商业用户为主的FTTH/FTTO等类终端，一般称SFU/SBU型ONU。

PON网络知识介绍PON网络（Passive Optical Network）是一种光纤通信技术，广泛应用于光纤到户（FTTH）的网络连接中。

PON网络是一种点对多点（point-to-multipoint）的架构，通过一根光纤传输数据信号，将带宽共享给多个终端用户。

相比传统的以太网局域网（LAN），PON网络具有更高的带宽、更长的传输距离以及更低的成本。

PON网络由三个主要组成部分构成：光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）、光分纤器（Optical Splitter）和光网络单元（Optical Network Unit，ONU）。

PON网络采用了分时多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）技术，将上行和下行数据在时间上分开传输，以防止数据冲突。

在上行传输中，终端用户设备通过ONU发送数据，而下行传输中，OLT通过光线路向终端用户设备发送数据。

这种分时复用的方式可以大大提高网络的效率和带宽利用率。

PON网络有两种主要的标准：ATM-PON和Ethernet PON。

ATM-PON基于异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM），采用了ATM协议将数据划分为小的固定大小的单元进行传输。

Ethernet PON则直接将以太网协议应用于传输数据，不需要额外的协议转换。

Ethernet PON具有更高的带宽和更低的成本，因此在现代的PON网络中得到了广泛应用。

PON网络有几个主要的优点。

首先，它具有较高的带宽，可以轻松满足用户对高速互联网和高清视频的需求。

其次，PON网络的传输距离可以达到几十公里，远远超过了传统的以太网。

此外，PON网络的构建成本相对较低，因为它使用光纤的被动组件（如光分纤器）来分发信号，无需额外的电子设备。

最后，PON网络非常可靠，因为光纤信号不受干扰和电磁干扰的影响。

然而，PON网络也存在一些挑战和限制。

PON网络基础知识PON网络（Passive Optical Network）是一种光传输技术，它使用单一的光纤来传输信号和数据。

它是一种被广泛应用于光纤到户（FTTH）网络中的技术，为用户提供高速的宽带接入服务。

PON网络的基本原理是利用被动光分配器（PON Splitter）将光信号分配给多个终端用户。

信号从光线传输中心（OLT）发送到被动光分配器，然后通过光纤到达每个用户的终端设备。

由于光信号在传输过程中几乎没有衰减，因此光纤可以覆盖很长的距离。

此外，PON网络还使用了TDMA（时分多址）技术，即不同用户的数据被划分为不同的时间槽，在不同的时间发送，以确保数据的传输不会互相干扰。

PON网络具有以下几个关键组件：1. 光线传输中心（OLT）：光线传输中心是PON网络的核心设备，它负责将光信号发送到用户终端设备，并接收来自终端设备的信号。

2. 被动光分配器（PON Splitter）：被动光分配器是PON网络的关键组件之一，它将光信号分配给多个终端用户，使得多个用户可以共享一根光纤。

3. 光纤：光纤是PON网络中用于传输光信号的媒介，它具有很高的传输性能和稳定性。

4. 终端设备：终端设备是用户接入PON网络的设备，它可以是计算机、电话机、电视机等，用户通过它们进行数据通信和接收服务。

PON网络相对于传统的以太网有以下优势：1. 高速传输：PON网络可以提供高达100Mbps或更高的传输速度，远远高于传统的以太网。

2. 长传输距离：由于光信号在传输过程中几乎没有衰减，因此PON网络可以覆盖数十公里的距离。

3. 多用户共享：PON网络使用TDMA技术，可以将光信号分配给多个用户共享一根光纤，降低了网络成本和复杂性。

4. 高带宽：PON网络可以同时传输多种类型的信息，包括数据、语音和视频，满足用户对多种服务的需求。

PON网络在实际应用中具有广泛的用途，特别是在光纤到户（FTTH）网络中。

它可用于提供高速的宽带接入服务，满足用户对高速互联网的需求。

PON相关基础知识1 CMTS 与EPON 技术方案分析1.1 技术方案比较1.1.1 CMTS+CM 系统构成➢前端设备CMTS➢用户端设备Cable Modem➢设备之间通过双向HFC 网络连接➢CMTS 负责管理Cable Modem➢Cable Modem 完成用户端数据信号的上下行处理。

采用CMTS+CM方式进行双向改造, 其基本做法如下:( 1) 根据网络规模及光纤资源的实际情况, CMTS设备一般安装于分前端;( 2) 在光节点处安装光回传发射机, 在分前端安装光回传接收机, 每个光节点到CMTS 整个系统需要使用2 条纤芯( 1 芯上行和1 芯下行) ;( 3) 对电缆接入网络中的单向设备如放大器进行双向改造, 对干线电缆和入户电缆进行改造;( 4) 用户通过CM设备连接电脑及机顶盒, CM通过双向HFC 网络与CMTS 连接, 从而实现数据通信。

1.1.2 EPON 技术方案EPON 的标准为IEEE 的802.3ah。

EPON 是一种纯介质网络, 它采用点到多点结构, 消除了局端与用户端之间的有源设备, 以无源光传输方式, 在以太网之上提供多业务。

EPON 以低成本、高带宽、简化而可靠的系统, 从而成为连接接入网最终用户的一种有效的通信方法。

一个典型的Ethernet over PON 系统由OLT、ONU、POS( 无源分光器) 组成。

OLT(Optical Line Terminal) 放在分前端机房。

ONU(Optical Network Unit) 放在网络接口单元附近或与其合为一体。

无源分光器是一个连接OLT 和ONU 的无源设备, 它的功能是分发下行数据并集中上行数据。

EPON 中使用单芯光纤, 在一根芯上传送上下行两个波( 上行波长: 1310nm, 下行波长:1490nm, 另外还可以在这个芯上叠加1550nm 的波长, 一般用这个波长来传送电视信号) 。

1.2 带宽比较1.2.1 CMTS+CM( 1)CMTS+CM系统带宽:CMTS 选用DOCSIS2.0、欧标, 一般配置情况如表1。

PON系统基础知识简介⼀ PON基础知识1.1 PON技术概念PON(Passive Optical Network)即⽆源光⽹络，⼀种基于点到多点(P2MP)拓朴的技术。

“⽆源”指ODN(光分配⽹络)不含有任何电⼦器件及电⼦电源，ODN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。

⽬前的PON技术分为以下⼏种：APON：ATM PON，基于ATM的⽆源光接⼊技术。

上世纪90年代中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被⽤户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-T G.983系列标准。

EPON：Ether PON，基于以太⽹的⽆源光接⼊技术。

2000年11⽉成⽴IEEE研究⼩组(即后来的EFM⼯作组)，2004年4⽉⼯作组形成IEEE 802.3ah系列标准。

现统称为IEEE 802.3-2005。

GPON：Gigabit(千兆) PON，基于ATM/GEM的⽆源光接⼊技术。

FSAN在2001年初提出，ITU和FSAN进⾏标准化，遵循ITU-T G.984系列标准。

WDM-PON：基于波分复⽤的⽆源光接⼊技术，尚⽆统⼀标准。

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

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。

⽽且这种接⼊⽅式的前期投资⼩，⼤部分资⾦可以等到⽤户真正接⼊时才投⼊。

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。

优点：1) 多业务：PON系统要求提供语⾳，数据，视频等业务接⼊，业务透明性好，实现真正意义的全业务接⼊与“三⽹合⼀” 。

2) ⾼带宽：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。

PON网络基本知识PON网络介绍：GPON(Gigabit-Capable PON) 千兆无源光网络 | 吉比特无源光网络 | 无源光网络,技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了IT U-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。

从而最终形成了GPON的标准族。

基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。

对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbi t/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。

提供QoS的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。

承载 GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。

作为电信级的技术标准， GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。

GPON的标准在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP 业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。

GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。

GPON的种类GPON相关终端产品与EPON基本类似,主要分为三种:1）面向大客户、商业用户为主的FTTH/FTTO等类终端，一般称SFU/SBU型ONU。