什么是pon

　　PON（Passive Optical Network：無源光纖網(wǎng)絡(luò)）。 PON（無源光網(wǎng)絡(luò)）是指（光配線網(wǎng)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(shè)備。一個無源光網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)單元（ONUs）。在OLT與ONU之間的光配線網(wǎng)（ODN）包含了光纖以及無源分光器或者耦合器。

　　PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由中心局的光線路終端（OLT： Optical Line Terminal）、包含無源光器件的光分配網(wǎng)（ODN： Optical Distribution Network）、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元/光網(wǎng)絡(luò)終端（ONU/ONT Optical Network Unit / Optical Network Terminal）組成，其區(qū)別為ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶之間還有其它網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)） 以及網(wǎng)元管理系統(tǒng)（EMS）組成，通常采用點到多點的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶真正接入時才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無須另設(shè)機房，維護(hù)容易。因此這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟(jì)地為居家用戶服務(wù)。

　　PON工作原理

　　基本思想：在一定的物理限制和帶寬限制條件下，讓盡可能多的終端設(shè)備ONT來共享局端設(shè)備OLT和饋送光纖。

　　工作原理：OLT將送達(dá)各個ONU的下行業(yè)務(wù)組裝成幀，以廣播的方式發(fā)給多個ONU，即通過光分路器分為N路獨立的信號，每路信號都含有發(fā)給所有特定ONU的幀，各個ONU只提取發(fā)給自己的幀，將其它ONU的幀丟棄；上行方向從各個ONU到OLT的上行數(shù)據(jù)通過時分多址（TDMA）方式共享信道進(jìn)行傳輸，OLT為每個ONU都分配一個傳輸時隙。這些時隙是同步的，因此當(dāng)數(shù)據(jù)包耦合到一根光纖中時，不同ONU的數(shù)據(jù)包之間不會產(chǎn)生碰撞。

　　仍以EPON系統(tǒng)為例。

　　EPON下行串行傳輸原理圖如下：

　　對應(yīng)于N個ONU，OLT有N個MAC端口（接口）。在下行方向，OLT為每個已注冊成功的ONU分配一個唯一的鏈路ID（LLID）。EPON下行幀由一個被分成固定長度幀的連續(xù)信息流組成，每幀攜帶多個可變長度的數(shù)據(jù)包（時隙）。OLT在幀中插入發(fā)出該幀的MAC端口的LLID，并將數(shù)據(jù)以可變長度的數(shù)據(jù)包廣播傳送給所有在EPON上與OLT相連的ONU。數(shù)據(jù)到達(dá)ONU時，由ONU的MAC層進(jìn)行地址解析，提取出符合自己的LLID的數(shù)據(jù)包，丟棄其他的數(shù)據(jù)包。注意，每個ONU只能在預(yù)先分配的時隙內(nèi)接入并取出屬于自己的信息。

　　PON技術(shù)的特點

　　PON是一種接入網(wǎng)技術(shù)，定位在常說的“最后一公里”，即在服務(wù)提供商、電信局端和商業(yè)用戶或家庭用戶之間的解決方案。

　　PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號處理功能均在交換機和用戶宅內(nèi)設(shè)備完成。而且這種接入方式的前期投資小，大部分資金可以等到用戶真正接入時才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統(tǒng)的短，覆蓋的范圍較小，但它造價低，無需另設(shè)機房，維護(hù)容易。因此這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)濟(jì)地為居家用戶服務(wù)。

　　優(yōu)點：

　　1） 多業(yè)務(wù)：PON系統(tǒng)要求提供語音，數(shù)據(jù)，視頻等業(yè)務(wù)接入，業(yè)務(wù)透明性好，實現(xiàn)真正意義的全業(yè)務(wù)接入與“三網(wǎng)合一” 。

　　2） 高帶寬：EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。GPON則是高達(dá)2.5Gb/s的帶寬。

　　3） 長距離接入：光纖的傳輸距離高達(dá)數(shù)百公里，所以實際上物理傳輸層的距離瓶頸在收發(fā)光信號的設(shè)備光器件上，目前PON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定距離為20km，這樣的長度對社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來說已是綽綽有余；

　　4） 成本相對低：由于PON系統(tǒng)的ODN部分沒有電子部件，無需電源供應(yīng)，因此容易鋪設(shè)，基本不用維護(hù)，建設(shè)維護(hù)成本低。設(shè)備相對簡單，系統(tǒng)對局端資源占用很少，系統(tǒng)初期投入低，擴(kuò)展容易，投資回報率高。

　　5） 擴(kuò)展性好：目前PON網(wǎng)絡(luò)一般采用樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為一種點到多點網(wǎng)絡(luò)，以一種扇出的結(jié)構(gòu)既節(jié)省光纖的資源，同時這種共享帶寬的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠提供靈活的帶寬分配。對終端的接入無需增加主干部分的線路，另外，系統(tǒng)在設(shè)計增加了動態(tài)測距和分配時隙的技術(shù)，終端的增加和拆除不影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，所以，當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)充時，所需改動的部分最小，為工程實施提供了靈活的解決方案。

　　6） 良好的QoS保證；PON系統(tǒng)設(shè)計中，由于本身就是為電信運營商提供多業(yè)務(wù)接入而設(shè)計的技術(shù)方案， G/EPON系統(tǒng)對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。在不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、優(yōu)先級保證等技術(shù)措施上，提供了多種應(yīng)用解決手段，實現(xiàn)用戶級的SLA，因此，用戶可根據(jù)接入的設(shè)備重要性的不同，分別設(shè)置不同的服務(wù)等級，對重要的用戶或重要的應(yīng)用設(shè)備，設(shè)置及時、可靠的響應(yīng)機制，從而實現(xiàn)了多業(yè)務(wù)、不同服務(wù)等級的綜合接入系統(tǒng)。

　　7） 無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。

　　缺點：

　　1） 建網(wǎng)需要重新布線，但布線成本低于銅纜。

　　2） 網(wǎng)絡(luò)拓樸以星樹形為主。雖然有環(huán)形保護(hù)的變通方案，但成本效率不是最優(yōu)，PON最適合的就是末端接入。

　　3） 國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模尚小，設(shè)備成本降低尚未到位。