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    PON（Passive Optical Network）是一種典型的無源光纖網絡，是指 (光配線網中) 不含有任何電子器件及電子電源，ODN全部由光分路器 (Splitter) 等無源器件組成，不需要貴重的有源電子設備。一個無源光網絡包括一個安裝于中心控制站的光線路終端 (OLT)，以及一批配套的安裝于用戶場所的光網絡單元 (ONUs) 。主要分為EPON和GPON。  

與AON相比，PON的覆蓋范圍和傳輸距離要小，但由于戶外不包含有源設備，提高了 抗干擾能力，可靠性更高，而且大大簡化了接入途中的安裝條件，價格更低，安裝維護更方 便，是光接入網最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g。從最初的基于異步傳輸模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode）的APON技術，到基于以太網的EPON和吉比特以太網無源光網絡（10G EPON, Gigabit Ethernet Passive Optical Network）技術，再到 GPON,每一次 PON 標準的提 出都極大地促進了接入網技術的迅猛發(fā)展。

PON產生背景 光接入網根據OLT到各ONU之間是否含有源設備，可以劃分為無源光網絡（PON）和 有源光網絡（AON）,前者采用無源光分路器，后者采用有源電復用器。有源光接入網主要 是指綜合的數字環(huán)路載波系統(tǒng)。有源光網絡采用電復用器分路，可延長傳輸距離，并具有技 術簡單、易于實現(xiàn)、組網能力強的特點，但考慮到有源設備仍然無法完全擺脫電磁干擾和雷 電影響以及有源設備固有的維護問題，使得有源光網絡的發(fā)展受到了限制。

PON的概念最早是由英國電信公司的研究人員于1987年提出，主要是為了滿足用戶對 網絡靈活性的要求。由于PON中不包含任何有源器件，價格低，安裝、維護方便，因而PON 技術成為光接入網技術中的熱點，發(fā)展十分迅速。

最早的PON標準是1998提出的ITU-T G.983標準，即基于異步傳輸模式（ATM）的無 源光網絡（APON）,主要目的是使接入網部分PON和核心網的ATM能相互兼容。在2000年年底，第一英里以太網聯(lián)盟(EFMA, Ethernet in the First Mile Alliance)提出了以太網無源 光網絡，即在PON基礎上傳輸以太網幀。隨著以太接入網的發(fā)展，EPON最終被納入到以太 接入網IEEE 802.3ah-2004標準中。差不多在EFMA提出EPON的同時，全業(yè)務接入網(FSAN, Full Service Access Network)組織考慮到APON的低效率和EPON對語音和視頻等實時業(yè)務 不能提供服務質量(QoS, Quality of Service)保證的不足，于2002年提出了吉比特無源光 網絡(GPON),并在 2003 年通過了 GPON 系列標準：ITU-TG984.1、G.984.2, G.984.3,并 于2004年4月完成了 G.984.4標準。 從長遠看，光接入網，特別是無源光網絡(PON)是比較理想的接入解決方案。首先， 其在接入網中去掉了有源設備，避免了電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障 率，降低了相應的運維成本；其次，PON的業(yè)務透明性好，具有豐富的帶寬資源，可適用于 任何制式和速率的信號，能比較經濟地支持模擬廣播電視業(yè)務，具備三重業(yè)務功能；再者， 由于其局端設備和光纖由用戶共享，線路成本較其他點到點方式低，初建成本也明顯降低。 PON的每用戶成本隨著分享光線路終端(OLT)的用只數量的增加而迅速下降，因而適合于 ",
分散的小企業(yè)和居民用戶，特別是那些區(qū)域較分散，而每一區(qū)域用戶又相對集中的小面積密 集用戶地區(qū)。 PON主要類型 PON技術始于20世紀80年代初，目前市場上的PON產品按照其采用的技術，主要分 為 APONZBPON、EPON 和 GPON。 1. APON/BPON APON (ATM-PON)是FSAN于20世紀90年代中期開發(fā)完成的，并將其定為國際電信 聯(lián)盟(ITU)的標準，即G.983標準。APON是結合ATM多業(yè)務多比特率支持能力和無源光 網絡透明寬帶傳送能力的解決方案。
APON的模型結構如圖1-17所示。其中UNI為用戶網絡接口，SNI為業(yè)務節(jié)點接口， ONU為光網絡單元，OLT為光線路終端。

圖1-17 APON的模型結構

APON是基于ATM信元的傳輸系統(tǒng)，為點到多點的傳輸系統(tǒng)的復用和多路接入方式提供了良好的基礎，這種傳輸結構為多用戶共享整個帶寬提供了基礎。APON傳送的是固定長 度的數據，可釆用兩種速率結構，即上下行均為155.52Mbit/s的對稱結構和下行622.08Mbit/s、 上行155.52Mbit/s的不對稱結構。 APON的工作原理 OLT將到達各個ONU的下行業(yè)務組裝成幀，采用廣播方式傳送 信號，ONU通過信元頭中的虛擬電路標識(VPL Virtual Path Identifier)/虛擬通道標識(VCL Virtual Channel Identifier)來識別數據信元，從而接收屬于自已的信號，并丟棄其他信號；在 上行方向上，由OLT輪詢各個ONU,得到ONU的上行帶寬請求，OLT合理分配帶寬后， 以上行授權的形式允許ONU發(fā)送上行信元，即只有收到有效上行授權的ONU才能在上行幀 中占有指定的時隙。G.983協(xié)議定義APON系統(tǒng)主要面向寬帶業(yè)務，并沒有考慮對窄帶業(yè)務 的支持。在下行的信元流中插有專門的物理層運行、管理和維護(PLOAM, Physical Layer Operation Administration and Maintenance)信元。上行傳輸的是突發(fā)形式的ATM信元，為了 實現(xiàn)突發(fā)發(fā)送和接收，每53個字節(jié)的信元前面插入3個字節(jié)的物理開銷。 APON系統(tǒng)的主要特點 釆用統(tǒng)計時分復用技術；動態(tài)帶寬分配；提供非常豐富完備的 操作管理維護(OAM)功能，包括誤碼率監(jiān)測、告警、自動發(fā)現(xiàn)與自動搜索以及擾碼加密等。 然而，APON有兩大缺點：一是業(yè)務提供能力有限，數據傳輸速率和效率低；二是ATM層 上適配和提供業(yè)務復雜，成本較高。這些原因致使APON雖然發(fā)展多年，但是仍沒有真正進 入市場。
2001年年底，F(xiàn)SAN將APON更名為BPON,即“寬帶PON”，速率為155Mbit/s或者 622Mbit/So BPON使用ATM作為其載體協(xié)議。BPON的名稱被引入是因為APON容易讓人 們誤認為系統(tǒng)只能為終端使用者提供ATM業(yè)務。修改名稱的目的在于表明這樣一個事實： BPON系統(tǒng)能夠提供寬帶業(yè)務，包括以太網接入、視頻分布和高速租賃線業(yè)務。但是第一代 FSAN系統(tǒng)最普遍和知名的稱謂仍然是APON。 2. EPON (10GEPON) 為了提供適合多種環(huán)境下的IP業(yè)務，ONU需要進行復雜的協(xié)議轉換，且難以提供高帶 寬來滿足突發(fā)性的光傳輸和接入需求的缺陷日益明顯。2000年11月，電子電氣工程師協(xié)會 (IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers)成立了 802.3 EFMA 工作組，提出了 EPON。EPON將Ethernet技術與PON技術結合起來，其目標是用最簡單的方式實現(xiàn)一個點 到多點結構的吉比特以太網光纖接入系統(tǒng)。EPON屬于IEEE以太網標準的范疇，對于向全 IP網絡過渡是一個很好的選擇。EPON的主要優(yōu)點是消除了 ATM和同步數字系列(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)層，降低了初始成本和運行成本；可以大量釆用以太網技術成 熟的芯片，實現(xiàn)和維護簡單，相對成本低，容易擴展和升級。EPON的主要缺點是總體效率 較低，難以支持以太網之外的業(yè)務，當遇到語音和TDM業(yè)務時，就會引起QoS問題。
以太網無源光網絡(EPON)是基于以太網技術的寬帶接入系統(tǒng)，它利用PON的拓撲結 構實現(xiàn)以太網的接入。它在PON上傳送Ethernet幀，為用戶提供可靠的數據、語音和視頻等多種業(yè)務。EPON比APON提供了更高的帶寬，更低的成本和更廣的服務能力，其所提供的 帶寬遠大于現(xiàn)有接入技術。