浅谈无源光网络技术的发展与应用

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。

无源光网络技术应用的浅析摘要:当今社会信息爆炸式增长，人们对互联网信息的依赖越来越大，因此提高带宽是电信业发展的必经之路。

无源光网络技术是一种新一代的光纤通信技术，由于它的稳定性较高，节省维护成本，因此也是电信维护部门长期期待的技术。

该文对无源光网络技术的主要类型进行介绍，浅析其应用方式，展望了无源光网络技术的发展方向。

关键词:无源光网络技术应用浅析无源光网络（Passive Optical Network,PON）是一种光分配网络（ODN），它架设于OLT和ONU之间，是一种纯介质网络，包括基于IP的无源光网络E/GPON以及基于A TM的无源光网络APON[1]。

由于在光接入网中，光网络单元（ONU）和光线路终端（OLT）之间的光分配网不含有有源设备部分，所以被称之为无源光网络突出它最大的的优势是可以避免雷电影响以及外部设备的电磁干扰，从而减少了外部设备和线路的故障率[2]。

无源光网络技术节省了系统的维护成本，提高了系统的可靠性，符合电信维护部门的期待。

同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。

该文对其应用和发展方向探讨如下。

1 无源光网络的原理、结构与特点1.1 无源光网络的原理无源光网络“是最后一公里”入网用户缺少带宽的解决方案，即解决宽带最终用户介入终端局的问题[3]。

接入网的用户与局端之间只需要光分路器、光纤等无源器件。

其应用原理如下：利用混合PON 技术将光缆延伸到通信公司的远程终端，应用铜线DSL进入家庭。

在PON系统中，每个无源光网络单元均可构成一个独立的PON网，一个光纤终端下有多个无源光网络。

网络中多种类型的ONT由光纤及分波器连接，网络的无源性减少了电子元件的应用，降低建设及维护成本。

1.2 无源光网络的结构无源光网络的主旨是将光纤中继线从服务商辐射到用户。

作为一种树形网络结构，无源光网络和有线电视网络较为相似[4]。

以下是其结构及功能介绍。

无源光网络最重要的三个部分是：（1）光配线网（ODN）。

无源光网络技术(PON)1、概述光接入网技术通常有两种：有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。

有源光网络的局端设备和远端设备通过有源光传输设备相连，其传输技术在骨干网中已经大量采用，如SDH和PDH技术，以SDH技术为主。

有源光网络的拓扑结构通常采用星型或环型，其技术特点是：传输容量大，目前SDH传输设备一般提供155Mbps、622Mbps、2.5Gbps的速率；无中继情况下传输距离可达100公里以上；用户信息隔离度好，有源光网络的拓扑结构无论是星型还是环型，从逻辑上看，其传输方式一般采用点到点方式。

无源光网络(PON)有APON(BPON)、EPON(GEPON)、GPON之分。

其中APON(BPON)、GPON是由ITU制定的标准，其主要特点是以ATM技术为基础。

1998年，ITU-T以ATM技术为基础，发布了G.983系列APON(ATM PON)标准，后于2001年更名为BPON，即“宽带的PON”。

2003年3月～2004年6月，ITU-T在APON的基础上先后颁布了G.984系列GPON(Gbit PON)标准。

EPON是英文Ethernet over Passive Optical Networks即以太无源光网络的缩写，是IEEE于2004年6月，颁布文号为IEEE802.3ah的基于以太网技术的无源光网络标准。

APON、GPON、EPON的网络拓扑结构相似，其主要差异在于不同的二层技术。

APON、GPON采用的是ATM技术，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，由于存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，一直未能取得市场上的成功。

而GPON在二层采用ITU-T 定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率和所有标准的上行速率，并具有OAM功能。

浅谈EPON技术及应用随着现代科技的不断发展，人们对通信的要求不断提高。

为了满足人们对宽带增长的要求，实现接入网的高速化、宽带化和智能化，各种接入技术层出不穷，如LAN、数字用户（DSL，Digital Subscriber Line）、电缆调制解调器（CM，Cable Modem）、电力线通信（PLC，Power Line Communication）等，然而被认为最有前途的是光接入技术，无源光网络（PON）具有以维护、高宽带、低成本等优点，是通过单一平台综合接入语音、数据、视频等多种业务的理想平台。

一 EPON的概述无源光网络产生自20世纪80年代以来经过几个发展阶段，起初人们认为将ATM技术与PON技术结合的APON/BPON技术是实现综合接入的理想模式，但由于数据业务爆炸式的增长，ATM技术暴露出效率不高、协议复杂等弱点，因而未能大规模应用。

在这种背景下两个引人关注的PON新标准出台，其中之一是ITU/FSAN负责制定用来代替APON/BPON的GPON标准，另一个是IEEE 802.3ah工作组制定的EPON标准。

2000年12月，在IEEE的赞助下，成立了EFM（以太网第一英里）研究小组，开始了EPON技术的标准化工作。

EPON标准IEEE802.3ah于2004年6月正式公布。

进一步增强EPON 竞争力，IEEE于2006年成立了802.3av工作组开展了10G EPON系统的研究，从而使得带宽能力方面得到了一定程度上的提高，但带宽使用效率上尚无明显改善。

随后，10GEPON标准IEEE802.3av在2009年9月正式颁布。

EPON（Ethernet Passive Optical Network）以太网无源光网络，由IEEE802.3EFM （Ethernet for the First Mile）提出，是PON技术中的一种，它将简单经济的以太网技术与PON的传输结构结合起来，从而实现了再以太网上提供语音、数据、视频等多种业务。

无源光网络无源光网络是一种新兴的通信技术，它采用光波传输信号，具有高速、大带宽、低延迟等优点。

本文将从无源光网络的基本原理、应用领域和未来发展等方面进行探讨。

无源光网络是一种基于光传输的通信网络，它主要通过利用光的特性传输信号。

光波在光纤中传输速度非常快，因此无源光网络具有极高的传输速率。

同时，光信号不受电磁干扰，在传输过程中很少有信号损耗，因此具有较低的传输延迟和可靠性。

无源光网络的基本原理是利用光纤传输信号，其中无源表示无需外界能量输入的光源。

在无源光网络中，光信号通过光纤进行传输，光信号的发射和接收通常由半导体器件完成。

发射端的激光器可以将电信号转化为光信号，而接收端的光电二极管则将光信号转化为电信号。

无源光网络可以应用于多个领域。

首先，它在电信领域具有广泛的应用。

由于无源光网络具有高速、大带宽的特点，可以满足高清视频传输、大容量数据传输等需求。

其次，无源光网络在计算机领域也有很大的用途。

现代计算机的数据处理速度越来越快，对通信速率有更高的要求，无源光网络可以满足这些需求。

此外，无源光网络还可以应用于军事通信、智能交通等领域。

未来，无源光网络有着广阔的发展前景。

随着网络技术的不断进步，无源光网络将得到进一步的优化和改进，可以适应更多的应用场景。

例如，随着5G技术的普及，对通信速率和延迟的要求将更高，无源光网络可以满足这些需求。

此外，随着物联网的快速发展，无源光网络也可以成为连接智能设备的主要手段。

值得注意的是，虽然无源光网络在传输速率和可靠性方面具有很大优势，但也存在一些挑战。

首先，无源光网络的建设和维护成本相对较高，需要大量的光纤和相关设备。

其次，无源光网络对环境要求较高，例如温度、湿度等因素对光信号的传输有一定影响。

此外，无源光网络在安全性方面也需要加强，以防止信息泄露和黑客攻击。

综上所述，无源光网络是一种基于光传输的新兴通信技术，具有高速、大带宽、低延迟等优点。

它可以应用于电信、计算机、军事通信等多个领域，并在未来有着广阔的发展前景。

无源光网络(PON)技术探讨宽带业务数据流的增加,使得PON技术得到了越来越多的应用。

介绍了PON 技术的概念、组成、工作原理及特点,并且对APON、EPON和GPON技术进行了综合分析比较。

标签：无源光网络;APON;EPON;GPON1 引言随着互联网的快速发展和个人电脑的普及,互联网数据流量激增,传统的铜缆接入方式显然已经无法满足通信业务量增长的需求。

由于光纤具有传输频带宽、容量大、损耗低、抗干扰能力强、价格便宜等优点,非常适合作为高速、宽带业务的传输媒体。

而在各种光接入技术中,PON(无源光网络)技术由于采用无源节点、敷设和运行维护成本低、对业务透明和易于升级等优点而备受关注。

2 PON系统的组成、各部分功能及工作原理无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点光纤接入技术,由于它采用光纤作为传输媒介,因此能提供无限的带宽。

而采用光分配网络的方案,更增加了组网的灵活性,如组成数型、星型、总线型等拓扑结构(典型结构为树型结构),克服了局端到多用户的点对点的连接方式所带来的经济成本和带宽的浪费。

特别是随着光纤向用户日益推进,其综合优势越来越明显。

无源光网络PON(Passive Optical Network)的定义: PON是一种应用于接入网,局端设备(OLT)与多个用户端设备(ONU/ONT)之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网(ODN)连接的网络。

在OLT(光线路终端)和ONU(光网络单元)之间的ODN (光分配网络)没有任何有源电子设备的光接入网。

无源光网络的构成(附原理图):OLT(Optical Line Terminal)-光线路终端,OLT位于局端,它是一个多业务提供平台,提供PON系统与核心数据、视频和电话网络间的接口。

OLT可提供各种广域网接口,可与数据通信系统、话音网关、IP等设备相连;还可提供吉比特以太网接口,OLT根据需要可配置多块光线路卡。

ONU(Optical Network Unit)-光网络单元,ONU提供用户的数据、视频和电话网络与PON间的接口。

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。

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PONPON(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。

无源光网络技术原理及技术应用无源光网络技术(PON)1、概述光接入网技术通常有两种：有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。

有源光网络的局端设备和远端设备通过有源光传输设备相连，其传输技术在骨干网中已经大量采用，如SDH和PDH技术，以SDH技术为主。

有源光网络的拓扑结构通常采用星型或环型，其技术特点是：传输容量大，目前SDH传输设备一般提供155Mbps、622Mbps、2.5Gbps的速率；无中继情况下传输距离可达100公里以上；用户信息隔离度好，有源光网络的拓扑结构无论是星型还是环型，从逻辑上看，其传输方式一般采用点到点方式。

无源光网络(PON)有APON(BPON)、EPON(GEPON)、GPON之分。

其中APON(BPON)、GPON是由ITU制定的标准，其主要特点是以ATM技术为基础。

1998年，ITU-T以ATM技术为基础，发布了G.983系列APON(ATM PON)标准，后于2001年更名为BPON，即“宽带的PON”。

2003年3月～2004年6月，ITU-T在APON的基础上先后颁布了G.984系列GPON(Gbit PON)标准。

EPON是英文Ethernet over Passive Optical Networks即以太无源光网络的缩写，是IEEE于2004年6月，颁布文号为IEEE802.3ah的基于以太网技术的无源光网络标准。

APON、GPON、EPON的网络拓扑结构相似，其主要差异在于不同的二层技术。

APON、GPON采用的是ATM技术，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，由于存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，一直未能取得市场上的成功。

而GPON在二层采用ITU-T 定义的GFP(通用成帧规程)对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25Gbps和2.5Gbps下行速率和所有标准的上行速率，并具有OAM 功能。