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    百川東到海，何時復西歸？少壯不努力，老大徒傷悲。—《樂府詩集》

一、下行復用技術——時分復用或WDM

        PON的所有下行信號流都復用到饋線光纖中，并通過ODN廣播傳輸?shù)剿械腛NU。下行復用可以采用電復用和光復用。最簡單經(jīng)濟的電復用是OLT采用時分復用（TDM），將分配給各個ONU的信號按一定的規(guī)律插入時隙中。在接收端，ONU把給自己的有效載荷從集合信號中再分解出來。

       對于光復用，可以采用密集波分復用（DWDM），給每個ONU分配一個下行波長，將分配給各個ONU的信號直接由該波長載送。在接收端，ONU使用光濾波器再從WDM信號中分解出自己的信號波長，因此每個ONU都要配備相當昂貴的特定波長接收機。雖然DWDM下行復用大大增加了功率分配PON（PS-PON）的容量，但是也增加了每個用戶的成本和系統(tǒng)的復雜性。

二、上行接入技術——TDMA突發(fā)模式接入

       在PON接入系統(tǒng)中，信道復用是為了充分利用光纖的傳輸帶寬，把多個低容量信道以及開鎖信息，復用到一個大容量傳輸信道的過程。在電域內(nèi)，信號復用可分為時分復用、頻分復用和碼分復用。

       在點對點的系統(tǒng)中，信道的接入稱為復用，而在接入網(wǎng)中則稱為多址接入。所以對應的頻分復用稱為頻分多址接入，對應的時分復用稱為時分多址接入，對應的碼分復用則稱為碼分多址接入，在光域內(nèi)的頻分多址則稱為波分多址，如圖11.3.1所示。也可以綜合使用幾種接入方法。

       對于使用OFDM的4G/5G移動前傳（MFH），也可以使用TDM-PON。

圖11.3.1三種基本的多址接入技術

a）正交頻分多址（OFDMA）或波分多址（WDMA）b）時分多址（TDMA）c）碼分多址（CDMA）

1.時分多址（TDMA）接入

       時分多址接入是把傳輸帶寬劃分成一列連續(xù)的時隙，根據(jù)傳送模式的不同，預先分配或者根據(jù)用戶需要分配這些時隙給用戶。通常有同步傳送模式（STM）和異步傳送模式。

       STM分配固定時隙給用戶，因此可保證每個用戶有固定的可用帶寬。時隙可以靜態(tài)分配，也可以根據(jù)呼叫動態(tài)分配。不管是哪種情況，分配給某個用戶的時隙只能由該用戶使用，其他用戶不能使用。

       相反，ATM根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H需要分配時隙給用戶，因此可以更有效地使用總帶寬。與STM相比，ATM要求更多的有關業(yè)務的類型和流量特性，以確保每個用戶公平地使用帶寬。

       圖11.3.2表示一個樹形PON的TDMA系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許每個用戶在指定的時隙發(fā)送上行數(shù)據(jù)到OLT。OLT可以根據(jù)每個時隙位置或時隙本身發(fā)送的信息，取出屬于每個ONU的時隙數(shù)據(jù)。在下行方向，OLT采用TDM技術，在規(guī)定的時隙傳送數(shù)據(jù)給每個ONU。

圖11.3.2  PON系統(tǒng)各ONU采用TDMA突發(fā)模式接入

       在使用TDMA技術的樹形PON中，上行接入采用突發(fā)模式，一個重要特點是必須保證ONU上行時隙的同步，所以必須采用測距技術，以便控制每個ONU的發(fā)送時間，確保各ONU發(fā)送的時隙插入指定的位置，避免在組成上行傳輸幀時發(fā)生碰撞。為防止各ONU時隙發(fā)生碰撞，要求時隙間留有保護間隙Tgap。測距精度通常為1~2bit，所以各ONU信元在組成上行幀時的間隙Tgap有幾個比特，因此到達OLT的信元幾乎是連續(xù)的比特流。ONU占據(jù)多少時隙由媒質(zhì)接入控制協(xié)議（MAC）完成，ONU何時發(fā)送數(shù)據(jù)時隙（即在收到數(shù)據(jù)發(fā)送授權后延遲多長時間），由OLT根據(jù)測距（測量ONU到OLT的距離）結果通知ONU。

       在突發(fā)模式接收的TDMA系統(tǒng)中，除要求OLT測量每個ONU到OLT的距離外，還要求OLT利用上行突發(fā)數(shù)據(jù)時隙開始的前幾個比特盡快地恢復出采樣時鐘，并利用該時鐘進行該時隙數(shù)據(jù)的恢復。也就是說同步電路必須能夠確定突發(fā)時隙信號到達OLT的相位和開始時間，同時還要為測距計數(shù)器提供開始計數(shù)和計數(shù)終了的時刻。

        在使用TDMA技術的樹形PON中，OLT突發(fā)模式接收機接收從不同距離的ONU發(fā)送來的數(shù)據(jù)包，并恢復它們的幅度，正確判決它們是“1”還是“0”碼。由于每個ONU的LD發(fā)射功率都相同，但它們到達OLT的距離互不相同，所以它們的數(shù)據(jù)包到達OLT時的功率變化很大。OLT突發(fā)模式接收機必須能夠應付這些功率的變化，正確恢復出數(shù)據(jù)，不管它們離OLT多遠。

2.波分多址接入（WDMA）