无源光网络PON

（a）P2P，点对点的网络传输成本太高，浪费光纤资源。 

​    ​（b）光纤到路边交换机，降低了传输成本，但是在接入侧增加了带电设备，增加了故障点，也相应的增加了维护成本。 

​    ​（c）PON网络以点到多点的方式，不仅降低了传输成本，也避免了接入侧故障点的增加。

PON技术发展历程

·上世纪90年代初提出PON概念

·1995年成立FSAN(Full Service Access Networks)组织

·1996年ITU-T颁布G.982 (PON标准建议)

·1998年ITU-T 颁布G.983(APON标准建议)

·2000年12月成立IEEE 802.3ah工作组，制定EPON标准建议

·2003年3月ITU-T颁布G.984(GPON标准建议)

·上世纪90年代末APON开始商用

·2003年6月 美国三大运营商开始APON招标

·2003年8月日本NTT开始EPON招标

·2005年中国电信开始测试并部署EPON试验网

·2010年8月3日，中国电信和中国移动已与阿尔卡特朗讯签署框架协议,正式使用其无源光网络(PON)解决方案作为下一代宽带网的关键技术,并于年内开始在上海、江苏、山东等多个省市展开项目建设,以改进提升目前的宽带网络。

目前PON是解决接入网"最后一公里"、实现FTTx的最具吸引力的技术。所谓"无源"，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电源，全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低，这是PON在接入网发展中最具优势的一面。

PON按信号分配方式可以分为PSPON(功率分割型无源光网络)和WDMPON(波分复用型无源光网络)。APON、BPON、EPON和GPON均属于PSPON，PSPON采用星型耦合器分路，上/下行传送采用TDMA/TDM方式实现信道带宽共享，分路器通过功率分配将OLT发出的信号分配到各个ONU上。WDMPON技术则是将波分复用技术运用在PON中，光分路器通过识别OLT发出的各种波长，将信号分配到各路ONU。虽然PSPON较为成熟，特别是E-PON、GPON，在北美、日本已经有较大规模的部署，但是PSPON仍然存在一些问题需要解决，例如快速比特同步、动态带宽分配、基线漂移、ONU的测距与延时补偿、突发模式光收发模块的设计等。部分问题虽然得到了解决，但是成本较大。例如，在上行的TDMA复用测距方面，光缆中信号每米传输时间大约为5 ns，而STM-1、STM-16、GE系统的比特周期分别只有6.4 ns、0.4 ns和0.8 ns。可见，随着速率的提高，测距和上行成帧的难度将会大幅度增加。基于波分复用技术的WDMPON采用波长作为用户端ONU标识，利用波分复用技术实现上行接入，能够提供较高的工作带宽，可以实现真正意义上的对称宽带接入。同时，它还可以避免TDMA技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点，并且在网络管理以及系统升级性能方面都有着明显的优势。随着技术的进步，波分复用光器件的成本，尤其是无源光器件成本大幅度下降，质优价廉的WDM器件不断出现，WDMPON技术将是接入网一个可以预见的发展趋势。下面对WDMPON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技术问题进行分析。

在各种宽带接入技术中，无源光网络以其容量大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。之前已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON，它们的共同特点是:

·可升级性好、低成本，接入网中去掉了有源设备，从而避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，降低了相应的运维成本;

·业务透明性较好，高带宽，可适用于任何制式和速率的信号，能比较经济地支持模拟广播电视业务，支持三重播放(Triple play，语音、视频、数据)业务;

·高可靠性，提供不同业务优先级的QoS保证，适应宽带接入市场IP化的发展潮流，适于大规模应用。

如图1，PON(无源光网络)中最主要的三部分包括位于局端的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、终端ONU(Optical Network Unit，光网络单元)、以及ODN(Optical Distribution Network，光配线网)。PON"无源"是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不含有任何电子器件及电源。

PON是在所谓的"最后一公里"中缺少带宽时的解决方案。家庭用户为了获得快速因特网接入，可以选择的方法极其有限(电话或电缆系统)。同样，企业也局限于T1和T3载波提供的性能。PON提供了城域中的另一种解决方案。它主要用于解决宽带最终用户接入终端局的问题，由于这种接入技术使得接入网的局端(OLT)与用户(ONU)之间只需光纤、光分路器等光无源器件，不需租用机房和配备电源，因此被称为无源光网络。它用于FTTH(光纤到家庭)。混合PON系统将光缆延伸到通信公司的远程终端，然后利用铜线DSL业务进入家庭。

在PON的架构中，一个光纤终端(OLT)下可以有多个无源光网络(PON)的单元。每一个单元均可形成一个独立的PON网，藉由并不昂贵的分波器和光纤分布连接多种不同类型的ONT。对于接入网络的无源性设计，减少了对电子元件的需求，如此一来便可以降低维修成本的支出。

无源光网络是"复兴的"光缆技术，它最初是为有线电视网络设计的，它作为一种能在城域提供高速接入的体系结构而得到关注。PON是ITU规范。

通过PON，单根光纤从服务提供商的设备延伸到靠近居民区或商务中心的位置。"无源"是指该系统在服务提供商和客户之间不需要电源和有源的电子组件。它仅由光纤、分路器、接头和连接器组成。一根光纤可为多个客户提供服务，而此前的系统要求每个客户都有独立的光纤。PON可远距离使用，它是农村地区的理想选择。