下一代无源光网络标准变动的技术经济动因分析

无源光网络技术【摘要】网络技术是我国重要的技术类型之一，对我国国民经济的增长和人民生活水平的提高都有着重要的影响，无源光网络技术作为一种新的技术类型，以其独特的优势在各个领域得到了广泛的应用，因此，探讨无源光网络技术具有重要的社会现实意义。

【关键词】无源光，网络技术，分析，探讨一、前言无源光网络技术是一种比较先进的网络技术之一，在各个行业都有广泛的应用，在新的时期，加强对这种技术的分析探讨，已经具有迫切性。

二、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。

三、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。

无源光网络技术无源光网络技术应用1 概述随着宽带接入的普及，以及业务类型从简单的邮件收发发展到在线游戏等对实时性和带宽需求较高的业务，一部分用户提出了更高带宽需求，因此“光纤到户”成为最具发展潜力的宽带接入解决方案。

FTTH分为点到点（以下简称P2P）和点到多点（以下简称P2MP）两种。

P2P的光纤接入技术就是使用光纤收发器的以太网接入；P2MP 的光纤接入技术有一个专用的名词叫做PON（无源光网络），PON技术可以细分为BPON、EPON、GPON和WDM―PON等多种。

2 无源光网络技术2.1 BPON（APON）BPON以前被称为APON，以ATM 作为承载协议，下行传输的是连续的ATM 流，比特率为155.52 Mb/s或622.08 Mb/s；上行传输的是突发形式的ATM 信元，速率为155M。

实现BPON 的关键技术有多址和接入控制技术(在使用TDMA上行接入时包括测距、带宽分配等)、突发信号的发送和接收技术、快速比特同步技术以及安全保密等方面的技术。

BPON的特点在于多业务和灵活的组网。

BPON系统有两大缺点，一是数据传送效率低，二是在ATM 层上适配和提供业务复杂，不适合向所有用户推广应用。

2.2 EPONEPON以以太网为载体，采用点到多点结构、无源光纤传输方式，下行速率为1Gbit/s，上行以突发的以太网包方式发送数据流，也提供一定的运行维护和管理(OAM)功能。

和传统的以太网相比，EPON 主要增加了两部分功能：位于媒体接入控制(MAC)层之下的仿真子层和被作为MAC层一部分的多点控制协议（MPCP）。

基于千兆以太网的无源光网络(EPON)设备通过树形光分配网的拓扑结构，实现一个局端设备（OLT）一根光纤与多个远端设备（ONU）通信。

其下行通信为连续方式，发送的以太网数据帧中载有各个目的ONU的标识LLID，广播发送给每个ONU，在ONU设备中实现数据帧的过滤，将其它ONU的数据帧丢弃；上行通信采用TDMA方式实现多点接入，每个ONU 在由局端设备统一分配的时隙中发送数据帧，所分配的时隙补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。

GPON将成为无源光网络市场的主流技术GPON 将成为无源光网络市场的主流技术全球各地的电信运营商正在将无源光网络（PON）作为一种提升高速宽带技术应用和一种长期基础设施的选择。

相比现有的DSL 系统，PON 可以让这些电信商能以更低的运营成本来提供更高的带宽，同时地理覆盖范围也更大。

有关专家认为，由于PON 接入系统具有无源性，它的最大优点是在本地交换局和用户之间无需任何有源器件。

因此，它具有不受带宽限制，速度快，安装简便和成本较低的优势，将会成为未来很有竞争力的接入系统。

PON 包括ATM-PON（APON，即基于ATM 的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，基于以太网的无源光网络）两种。

APON 发展比较早，国内的烽火通信、华为等厂商都有实用化的APON 产品。

但由于APON 标准缺乏视频能力、带宽有限和过于复杂以及造价过高等因素，人们又发展了BPON（Broadband PON，宽带无源光网），提供155Mbps 和622Mbps 的对称和非对称的传输数率，最远传输距离达到20km，目前已经成为欧美及日本等地区的无源光网络的标准。

2002 年，FSAN 集团提出了一种具有高达2.4Gb/s 速率、能以原有格式和极高的效率（90％以上）传送多种业务（TDM 和数据）的GPON（Gigabit PON）被称为下一代PON 产品。

日前，BroadLight 公司首席执行官Andrew Vought 也对外宣布，该公司推出了业界第一个端到端（E2E）GPON 解决方案。

在铺设光纤方面最积极的服务供应商是日本的NTT 和美国的Verizon。

日本宣布到2005 年将提供1000 万条线路，而Verion 宣布计划要在未来五年时间里使其30%的客户可使用光纤服务。

美国和亚洲的其它服务供应商在PON 市场也非常活跃。

SBC 宣布计划要在未来几年时间里花费60 亿美元铺设光纤网络；中国台湾的中华电信则计划花费500 亿新台币建设光纤网络，到2010 年。

下一代光网络展望1.引言光网络作为整个电信网络的基础网络之一，从最初的PDH （Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字系列）网络发展到SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）网络，再到今天广泛使用的WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）和ASON（Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络）等，在40多年的时间里经历了高速的飞跃式发展，目前的商用技术已经非常成熟了。

但随着网络规模的不断扩大和市场竞争的逐渐增加，这些传统光网络的弊端日益凸现：如业务的配置主要还依赖于手工完成且过程繁琐、对于主导的数据业务的带宽分配不灵活和传送效率低等，这样将带来新业务开通周期较长和传输带宽利用率低下等缺点，严重影响运营商的市场竞争力和盈利指数。

因此，如何克服传统光网络已有缺陷并充分利用各种能提高光网络性价比的新型技术来降低网络整体成本，则是下一代光网络最关心的问题所在，也是下一代光网络发展的主要驱动力。

其实，下一代光网络的概念很难确切定义，本文中将“下一代光网络”界定为当前学术界、业界已经出现的具备智能性并采用了多种新型光网络技术的光纤通信网络，并对其主要特征进行了展望。

图1 下一代光网络核心技术2.下一代光网络的主要特征1）更高的传输速率随着互联网、云计算、移动宽带、数据中心等技术的兴起和高速发展，当前互联网的传输带宽需求呈现爆炸式增长。

面对网络流量的爆发性持续增长，许多研究机构对未来网络流量的发展趋势进行了预测。

贝尔实验室预测在不久的将来将会有超过80%的软件以云业务的方式提供，而IEEE则预测到2020年网络流量将增加100倍。

在海量数据带宽需求驱动和传输技术发展下，以100G比特/秒技术为代表的超高速传输技术，正在联合多维度融合、高智能控制等光传送技术，走入全球运营商的光网络建设项目中。

下一代互联网技术的挑战与未来发展趋势分析互联网的出现和普及，改变了人们生活和工作的方式，背后支撑着的就是互联网技术。

而未来，下一代互联网技术将会是怎样的呢？这是我们需要探讨的问题。

一、挑战1.网络安全问题随着互联网技术的广泛应用，网络安全问题也越来越突出。

黑客攻击、隐私泄露、数据泄露等问题时有发生，严重影响了用户的使用体验和信任度。

因此，下一代互联网技术必须要解决网络安全问题，保障用户的隐私和数据安全。

2.网络速度问题随着物联网、5G等技术的发展，未来的互联网将会支持更多的设备同时连接，因此网络速度问题将会愈加突出。

为了满足越来越多的用户需求，下一代互联网技术需要有更快的速度和更强的承载能力。

3.能源问题互联网技术的不断发展和应用，使得数据中心的能耗需求急剧上升，不仅增加了企业运营成本，也给环境带来了压力。

下一代互联网技术需要解决能源问题，提高电量效率，在保证服务质量的同时减少能源的开支。

二、未来发展趋势1.区块链技术区块链技术的兴起已经有了不少应用场景，例如数字货币、智能合约等。

未来，区块链技术将会在互联网技术中有更广泛的应用，可以用于保护隐私、解决安全问题等。

2.人工智能技术人工智能技术的快速发展，对下一代互联网技术的未来发展有很大的推动作用。

通过智能化的技术实现自动驾驶、智慧城市等，可以提高效率和便利性，也会增加下一代互联网技术的发展速度。

3.可穿戴技术随着物联网、5G等技术的发展，可穿戴技术将会越来越普及。

未来，下一代互联网技术将会与可穿戴技术相结合，提升用户的交互体验和便利性，也将会给行业带来新一轮的发展机遇。

结语：下一代互联网技术既面临着诸多挑战，同时也有着广阔的未来发展前景。

区块链、人工智能、可穿戴技术等技术与互联网技术的融合，将会创造出更多的应用场景和商业价值。

实现互联网的安全、高效、便捷，也需要广大行业从业者共同努力。

无源光网络技术的发展与应用无源光网络技术的发展与应用无源光网络技术因成本较低、分配方式灵活、使用效率高等诸多特点被广泛应用于网络通信中。

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伴随着网络游戏、网络电视、在线视频点播等宽带业务的出现与增多，终端用户对接入网的带宽要求也在不断提高。

网络的覆盖范围更加广泛，与我们的生活也密不可分，越来越多的网络服务进入我们的生活，大到网上购买家用电器，小到网上交话费等，用户也在不断地要求更高的网络带宽，以方便日常的需求。

以太网无源光网络和吉比特无源光网络为代表的光纤接入技术在技术指标、设备功能、协议互通性、产业链、成本等方面都有了突破性进展，多家运营商均已开始采用以太网无源光网络或者吉比特无源光网络技术取代以往的网络技术，为早日实现宽带接入提速，争取在未来的网络市场中占据自己的一席之地。

一、无源光网络的发展现状如今，以太网无源光网络、吉比特无源光网络作为无源光网络技术的代表，正在逐步应用在宽带接入网中。

如果说以太网无源光网络技术是为满足网络市场发展由运营商提出的思路，那么吉比特无源光网络则是按照消费者的精确需求，由运营商给出的解决方案。

以太网无源光网络和吉比特无源光网络技术作为无源光网络技术的两大阵营，两者在核心技术、带宽速率等方面各有优劣。

与吉比特无源光网络相比而言，以太网无源光网络综合了因特网的特点，在现有网络基础上可以更方便地实现网络转型，而且技术相对简单，核心设备造价低廉，更符合多数运营商的发展理念，目前已有多个厂商加入了以太网无源光网络的阵营，其产业链更加成熟。

吉比特无源光网络可支持最大达到128位的分路和20 km的'传输距离。

吉比特无源光网络在网络汇聚层和适配层都具备较高的效率，进而在网络使用效率等方面都有明显优势。

吉比特无源光网络技术逐渐被人熟知，对注重网络技术和使用效率等发面有较高要求的企业和用户，已经进入吉比特无源光网络的阵营。

光电通信中的无源光网络技术随着信息技术的飞跃发展，光电通信已经成为现代通信领域的一项重要技术，其速度、带宽和稳定性等方面都远超传统通信方式。

而光网络技术则是光电通信的核心技术之一，光网络技术的形式多种多样，其中无源光网络技术已逐渐成为研究的热点。

什么是无源光网络技术？简单来说，无源光网络技术是一种基于纯光学方式来实现光信号传输、分配、管理和控制的技术手段。

该技术通过光时分复用技术（TDMA）和光波分复用技术（WDM）等来实现高效的光信号传输，从而可以实现局域网、城域网、广域网等多级光网络的构建。

并且这种技术采用全光无源网络结构，具有无递归连接、无电子路由和无光放大等特点，能够实现抗电磁干扰、保证传输质量、降低能耗等优势，更加符合大数据、云计算等高速数据存取场景的需求。

在现代社会中，网络信息安全问题日益凸显，光网络的安全性也是非常重要的一个问题。

而无源光网络技术不仅在传输速度、带宽、可靠性上具有巨大优势，同时在数据信息的安全性上也得到了很好的体现。

由于无源光网络结构中不存在关键分组的缓存、处理以及转发，因此在黑客攻击等安全攻击时，也很难收到影响，大大提升了数据的安全性。

除此之外，无源光网络技术的广泛应用也在逐渐加速。

例如在高速列车上，随着商务、旅游、文化交流等人们活动范围不断扩大，需要解决在高速列车上网络传输中的信息瓶颈和安全问题，这可以借助无源光网络技术来实现。

同时，无源光网络技术在石油、化工、航空等领域也得到了广泛应用。

综上，无源光网络技术具有高速、大流量、低时延、高安全性、能耗低等优点，已经成为现代通信领域必备技术之一。

在未来数字经济的发展中，无源光网络技术将会得到更加广泛的应用，也必将推动中华民族通信科技的进一步发展。

无源光网络在光接入技术领域，无源光网络(PON)无疑是话题最多，也是最受系统开发商推崇的技术。

大家知道目前商用的PON以EPON和GPON为主，实际系统又以EPON 居多，事实上真正的GPON系统并不多见。

随着IPTV、HDTV、双向视频、数字家庭娱乐等多元化业务的发展，现有PON的容量已日显捉襟见肘。

随之下一代PON(NG-PON)的开发和商用开始被系统开发商提上技术储备日程。

关于这方面的技术研究和预测很多。

这里我想就我自己的知识背景和研发经验，对NG-PON的发展步骤，和每一步非常有潜力的技术做一些预测和总结分析。

就NG-PON，综合现有商用系统和潜力技术两方面综合考虑，其发展趋势大致分为三个步骤，可以将其归纳为EPON/GPON无缝升级(NG1)、WDM-PON(NG2)和超高速超大容量PON(NG3)。

以爱立信为例，其希望能在2010年推出10Gb/s的NG1系统，在2015年推出至少40Gb/s的NG2系统。

而NG3目前更多的是停留在实验原理研究阶段。

如果我们将现有PON的技术起点定在EPON/GPON，以GPON为例，能提供2.5Gb/s的下行传输和1.25Gb/s的上行传输。

就NG1而言，其概念要点在于成本考虑，即我们不希望对现有EPON、GPON网络做太多的改变，希望通过平滑的技术升级，在不影响已有服务的情况下，对系统做升级，支持具有更高容量需求的新业务。

通常这种升级希望下行至少实现10Gb/s的容量，上行至少实现2.5Gb/s的传输。

就这一步，我将重点分析潜在的“无缝”升级技术，目标是对已存在的EPON/GPON用户接入不产生任何影响情况下，实现最低成本的系统升级。

此外，我将重点介绍在这一步里非常具有应用潜力的两项技术，光学双二进制调制和电子色散补偿。

就NG2，通常指的是容量超过40Gb/s的系统。

我们知道时分复用(TDM)在这个容量要求上已经无能为力。

但就这一步而言，究竟采用何种技术还没有定论，在没有更好替代技术前提下，无疑WDM-PON会被提上应用日程。

EPON_以太网无源光网络接入技术浅析1.引言1.1接入网现状目前接入网现有的解决方案和用户的需求之间存在着巨大差异。

在用户侧的本地网络已经普遍拥有了支持10M和100M速率的能力，在城域网侧已经可以支持千兆和万兆的速率，在用户侧和城域网侧之间数据的传送却大部分为2M带宽甚至只有更低的接入速率。

接入网仍是大容量局域网和骨干网之间的瓶颈。

宽带接入网技术通信业界多年来一直认为，PON（Passive Optical Network无源光网络）是接入网未来的方向。

它在解決宽带接入问题上普遍被认可，无论设备和运行、护维、网管方面，它的成本相对便宜，提供的带宽足以应付未来的各种宽带业务需求。

PON自从在20世纪80年代被采用至今，已历经了几个发展阶段。

电信运营商和设备制造商开发了多种协议和技术以便使PON解决方案能更好的满足接入网市场需求。

PON(无源光网络)是指ODN(光配线网)中不含有任何电子器件及有源设备,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。

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,大部分资金要推迟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,无须另设机房,维护容易。

因此这种结构可以经济地为居家用户服务。

PON的复杂性在于信号处理技术。

在下行方向上,交换机发出的信号是广播式发给所有的用户,在上行方向上,各ONU采用时分多路访问TDMA (Time Division Mutiple Access)协议完成共享传输通道信息访问。

目前PON技术主要有APON、EPON和GPON等几种,其主要差异在于采用了不同的二层技术。

APON是由ITU/FSAN定义的，以ATM协议为载体，下行以155.52Mb/s或622.08Mb/s的速率发送连续的ATM信元，同时将物理层OAM信元插入数据流中。