什么是pon

　　PON（Passive Optical Network：無(wú)源光纖網(wǎng)絡(luò)）。 PON（無(wú)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(wú)源器件組成，不需要貴重的有源電子設(shè)備。一個(gè)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)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(chǎng)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(wú)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(wú)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(diǎn)到多點(diǎn)的樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　PON網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點(diǎn)是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號(hào)處理功能均在交換機(jī)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(shí)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(jià)低，無(wú)須另設(shè)機(jī)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(lái)共享局端設(shè)備OLT和饋送光纖。

　　工作原理：OLT將送達(dá)各個(gè)ONU的下行業(yè)務(wù)組裝成幀，以廣播的方式發(fā)給多個(gè)ONU，即通過(guò)光分路器分為N路獨(dú)立的信號(hào)，每路信號(hào)都含有發(fā)給所有特定ONU的幀，各個(gè)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(gè)ONU到OLT的上行數(shù)據(jù)通過(guò)時(shí)分多址（TDMA）方式共享信道進(jìn)行傳輸，OLT為每個(gè)ONU都分配一個(gè)傳輸時(shí)隙。這些時(shí)隙是同步的，因此當(dāng)數(shù)據(jù)包耦合到一根光纖中時(shí)，不同ONU的數(shù)據(jù)包之間不會(huì)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(duì)應(yīng)于N個(gè)ONU，OLT有N個(gè)MAC端口（接口）。在下行方向，OLT為每個(gè)已注冊(cè)成功的ONU分配一個(gè)唯一的鏈路ID（LLID）。EPON下行幀由一個(gè)被分成固定長(zhǎng)度幀的連續(xù)信息流組成，每幀攜帶多個(gè)可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包（時(shí)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(zhǎng)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(shí)，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(gè)ONU只能在預(yù)先分配的時(shí)隙內(nèi)接入并取出屬于自己的信息。

　　PON技術(shù)的特點(diǎn)

　　PON是一種接入網(wǎng)技術(shù)，定位在常說(shuō)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(diǎn)是消除了戶外的有源設(shè)備，所有的信號(hào)處理功能均在交換機(jī)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(shí)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(jià)低，無(wú)需另設(shè)機(jī)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(diǎn)：

　　1） 多業(yè)務(wù)：PON系統(tǒng)要求提供語(yǔ)音，數(shù)據(jù)，視頻等業(yè)務(wù)接入，業(yè)務(wù)透明性好，實(shí)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(duì)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(jí)到10Gb/s。GPON則是高達(dá)2.5Gb/s的帶寬。

　　3） 長(zhǎng)距離接入：光纖的傳輸距離高達(dá)數(shù)百公里，所以實(shí)際上物理傳輸層的距離瓶頸在收發(fā)光信號(hào)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(zhǎng)度對(duì)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)已是綽綽有余；

　　4） 成本相對(duì)低：由于PON系統(tǒng)的ODN部分沒(méi)有電子部件，無(wú)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(duì)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)對(duì)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(bào)率高。

　　5） 擴(kuò)展性好：目前PON網(wǎng)絡(luò)一般采用樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，作為一種點(diǎn)到多點(diǎn)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(shí)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(duì)終端的接入無(wú)需增加主干部分的線路，另外，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)增加了動(dòng)態(tài)測(cè)距和分配時(shí)隙的技術(shù)，終端的增加和拆除不影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，所以，當(dāng)系統(tǒng)需要擴(kuò)充時(shí)，所需改動(dòng)的部分最小，為工程實(shí)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(jì)中，由于本身就是為電信運(yùn)營(yíng)商提供多業(yè)務(wù)接入而設(shè)計(jì)的技術(shù)方案， G/EPON系統(tǒng)對(duì)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(jí)保證等技術(shù)措施上，提供了多種應(yīng)用解決手段，實(shí)現(xiàn)用戶級(jí)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(jí)，對(duì)重要的用戶或重要的應(yīng)用設(shè)備，設(shè)置及時(shí)、可靠的響應(yīng)機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)、不同服務(wù)等級(jí)的綜合接入系統(tǒng)。

　　7） 無(wú)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(diǎn)：

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