PON系统简介

PON系统简介交流材料
汇报人: 徐继晖
湖北邮电规划设计有限公司 2007年12月

目
录
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PON 技术原理 2 3 4 EPON关键技术 EPON系统网元商用EPON设备简介
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PON技术的含义
PON技术是一种宽带接入网技术
PON ODN Splitter
Passive Optical Network 无源光网络 Optical Distribution Network 光配线网光分路器
无源光网络 (PON) 无源光网络 (PON) 指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路指光配线网 (ODN) 不含有任何电子器件及电子电源，全部由光分路器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。是一种点到多点的光纤接入技术。是一种点到多点的光纤接入技术。本质特征本质特征光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。光配线网 (ODN) 全部由无源光器件组成。 3

PON的技术种类
点对多点光纤接入技术点对多点光纤接入技术— —PON PON技术发展技术发展
相同的拓扑——无源P2MP
APON z ITU-T标准化标准已经成熟； z ATM技术； z目前提供的接入速率相对较低，业务提供能力有限，没有得到市场认可。
EPON z IEEE EFM工作组标准化，编号 802.3ah； z 以太网封装； z 标准完善； z 产品开始在市场上迅速应用。
GPON z FSAN提出，ITU-T 标准化； z ATM、GEM封装； z 标准较完善； z 支持厂家较少。
协议不同
各种各种PON PON技术的主要差异在于采用了不同的二层技术技术的主要差异在于采用了不同的二层技术 4

PON的技术特性
点对多点光纤接入技术点对多点光纤接入技术—— ——PON PON的通用特性的通用特性
点对点方式：需要2N个收发模块，光纤总长度为N*(D1+D2)。
点对多点方式：需要N+1个收发模块，光纤数量为(D1+N*D2)。
总体来看，PON技术的关键是在线路中引入了无源的分路器，这使得系统设备的理论成本和线路成本均可以较传统的P2P技术有较大幅度的优化，还可以增强OAM能力和QoS水平；另外，由于分路器是无源器件，维护简单，环境适应能力强。
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PON技术的组网形式
PON 技术组网形式 PON 技术组网形式 (网络拓扑结构) (网络拓扑结构)
树型（典型结构为树型）树型（典型结构为树型）星型星型总线型总线型
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PON系统网元组成
典型典型PON PON系统组成系统组成
网络侧接口
其它组成部分网管系统
用户侧接口
局端 OLT( 光线路终端)
ODN（光配线网）：连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络) 7
用户侧的 ONT/ONU( 光网络终端或称作光网络单元 )

PON技术与FTTH的关系
PON PON技术与技术与FTTH FTTH的关系的关系( (一一) )
FTTH
Fiber To The Home 光纤到户
基于 EPON 的 FTTH 可为用户提供高达 1000 的双向对称带宽基于 EPON 的 FTTH 可为用户提供高达 1000Mbit/s Mbit/s 的双向对称带宽 FTTH 是接入网发展的一种最终形式，光纤接入网（统称 FTTx ）以 FTTH 是接入网发展的一种最终形式，光纤接入网（统称 FTTx ）以光网络单元（ ONU ）的位置所在 ,分为光网络单元（ ONU ）的位置所在 ,分为光纤到户光纤到户 (FTTH) (FTTH) 光纤到邻里光纤到邻里 (FTTN (FTTN ) )
光纤到大楼光纤到大楼 (FTTB) (FTTB)
光纤到路边光纤到路边 (FTTC) (FTTC)
FTTH 是实现话音、视频、数据三网合一最好的解决方案。 FTTH 是实现话音、视频、数据三网合一最好的解决方案。 FTTH 的普及将彻底改变我们的生活和工作方式 !! FTTH 的普及将彻底改变我们的生活和工作方式
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PON技术与FTTH的关系
PON PON技术与技术与FTTH FTTH的关系的关系( (二二) )
用光纤连接用户，主要有两种方式用光纤连接用户，主要有两种方式 1 2
用光纤直连到每个用户用光纤直连到每个用户采用无源光网络（ PON ）技术，用光分路器把光信号采用无源光网络（ PON ）技术，用光分路器把光信号进行分支，一根光纤为多个用户提供光纤到家庭服务进行分支，一根光纤为多个用户提供光纤到家庭服务
在多种基于 PON 的技术中， EPON 由于其产品成熟度和价格方面的在多种基于 PON 的技术中， EPON 由于其产品成熟度和价格方面的优势已逐渐成为最受欢迎的 FTTH 技术，特别是基于千兆端口的优势已逐渐成为最受欢迎的FTTH技术，特别是基于千兆端口的 EPON 可将单根光纤的接入速率从 100Mbps 提高到 1000Mbps ，已 EPON 可将单根光纤的接入速率从 100Mbps 提高到 1000Mbps ，已成为目前阶段业界公认的最适合市场需求的光纤接入技术。成为目前阶段业界公认的最适合市场需求的光纤接入技术。
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EPON与GPON的技术比较
EPON与GPON技术特点比较
IEEE EPON
系统特性下行线路速率（Mbit/s）上行线路速率（Mbit/s）线路编码最小分路比（TC层）最大分路比（TC层）数据链路层协议支持的ODN等级支持的最大逻辑传送距离支持TDM业务上行中心波长（nm）下行中心波长（nm） CATV中心波长（nm）
ITU—T GPON
千兆比特级的PON系统 1244.16或2488.32 155.52或622.08或1244.16或2488.32 NRZ 64 128 Ethernet over GEM/ATM Class A、B和C 60km（最大物理距离和最大光纤距离差20km）容易支持 1310 1490 1550
千兆比特级的PON系统 1250 1250 8B/10B 16 _ Ethernet Class A和B 0.5m～10km或0.5m～20km 需增加硬软件 1310 1490 1550
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PON技术原理

第一章PON技术原理随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展，人们提出了速率高达1 Gbit/s 以上的宽带PON 技术，主要包括EPON 和GPON 技术：“E”是指E thernet，“G”是指吉比特级。 1987 年英国电信公司的研究人员最早提出了PON 的概念。1995 年，全业务网络联盟F SAN(Full Service Access Network)成立，旨在共同定义一个通用的PON 标准。1998 年，国际电信联盟ITU-T 工作组，以155Mbps 的ATM 技术为基础，发布了G.983 系列APON(ATM PON)标准。这种标准目前在北美、日本和欧洲应用较多，在这些地区都有A PON 产品的实际应用。但在中国，ATM 本身的推广并不顺利，所以A PON 在我国几乎没有什么应用。 2000 年底，一些设备制造商成立了第一英里以太网联盟(EFMA)，提出基于以太网的PON 概念——EPON(Ethernet Passive Optical Network)。EFMA 还促成电气电子工程师协会(IEEE)在2001 年成立第一英里以太网(EFM)小组，开始正式研究包括1.25Gbit/s 的EPON 在内的EFM 相关标准。EPON 标准IEEE 802.3ah 在2004 年6月正式颁布。 2001 年底，FSAN 更新网页把APON 更名为BPON(Broadband PON)。实际上，在2001 年1月左右E FMA 提出E PON 概念的同时，FSAN 也已经开始了带宽在1Gbps 以上的P ON，也就是G igabit PON 标准的研究。FSAN/ITU 推出GPON 技术的最大原因是由于网络IP 化进程加速和ATM 技术的逐步萎缩导致之前基于ATM 技术的APON/BPON 技术在商用化和实用化方面严重受阻，迫切需要一种高传输速率、适宜I P 业务承载同时具有综合业务接入能力的光接入技术出现。在这样的背景下，FSAN/ITU 以APON 标准为基本框架，重新设计了新的物理层传输速率和TC 层，推出了新的G PON 技术和标准。2003 年3月I TU-T 颁布了描述GPON 总体特性的G.984.1 和ODN 物理媒质相关(PMD)子层的G.984.2GPON 标准，2004 年3 月和6 月发布了规范传输汇聚(TC)层的G.984.3 和运行管理通信接口的G.984.4 标准。

PON系统知识简介

1PON基础知识 1.1 PON技术概念 PON(Passive Optical Network)即无源光网络，一种基于点到多点(P2MP)拓扑的技术。“无源”指ODN(光分配网络)中不包含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器Splitter等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。目前的PON技术分为以下几种： ●APON：ATM PON，基于ATM的无源光接入技术。上世纪90年代中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被用户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-T G.983系列标准。 ●EPON：Ether PON，基于以太网的无源光接入技术。2000年11月成立IEEE研究小组(即后来的EFM工作组)，2004年4月工作组形成IEEE 802.3ah系列标准。现统称为IEEE 802.3-2005。 ●GPON：Gigabit(千兆) PON，基于ATM/GEM的无源光接入技术。 FSAN在2001年初提出，ITU和FSAN进行标准化，遵循ITU-TG.984系列标准。 ●WDM-PON：基于波分复用的无源光接入技术，尚无统一标准。 PON是一种接入网技术，定位在常说的“最后一公里”，即在服务提供商、电信局端和商业用户或家庭用户之间的解决方案。 PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。而且这种接入方式的前期投资小，大部分资金可以等到用户真正接入时才投入。它的传输距离比有源光纤接入系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无需另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。 ●优点： 1)多业务：PON系统要求提供语音，数据，视频等业务接入，业务透明性好，实现真正意义的全业务接入与“三网合一” 。 2)高带宽：EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达 2.5Gb/s的带宽。 3)长距离接入：光纤的传输距离高达数百公里，所以实际上物理传输层的距离瓶颈在收发光信号的设备光器件上，目前PON标准规定距离为20km，这样的长度对社区网络来说已是绰绰有余； 4)成本相对低：由于PON系统的ODN部分没有电子部件，无需电源供应，因此容易铺设，基本不用维护，建设维护成本低。设备相对简单，系统对局端的资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，

PON技术介绍(精)

基于PON技术的宽带接入 1PON技术的概念 1.1PON技术的概念以及特点无源光网络（PON）(PassiveOpticalNetwork，无源光网络) 技术是一种一点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。所谓“无源”是指在ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成。无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是通信行业长期期待的技术。同有源系统比较，PON技术具有节省光缆资源、带宽资源共享，节省机房投资，设备安全性高，建网速度快，综合建网成本低等优点。 1.2PON技术的工作原理（1）工作原理框图如图1所示，PON系统由位于中央局端的一个光线路终端（OLT）和位于客户端的一组关联光网络终端（ONT）组成，在它们之间是由光纤和无源分光器或连接器组成的光分配网络（ODN）。

（2）基于TDM/TDMA的上行/下行流量管理。在PON中，OLT与ONU之间采用的数据传输方式包括WDM/WDMA、SCM/SCMA、CDM/CDMA和TCM/TCMA，实际应用中一般采用TDM/TDMA方式，图2、3表明在PON系统中从OLT到多个ONU其下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA（时分多址）方式的数据传输过程。 2PON技术的分类以及在FTTx中的应用 2.1FTTx技术 FTTx技术分为FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH、FTTO、FTTF 等。其中最主要的是FTTB（光纤到大楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTH（光纤到用户）三种形式。随着软交换与光缆技术进一步成熟，FTTH将成为我们通信接入方式的最终目标。有源光纤接入技术如PDH、SDH、MSTP、点到点以太网系统因机房建设、有源设备建设、维护成本高等原因而渐渐被淘汰；PON技术则因为无源化带来的维护成本低，以及无机房建设产生的建设成本低，愈加受到行业欢迎。在目前众多的光纤接入技术中，PON技术比较适合FTTH的大规模发展。 2.2各种PON技术的特点 PON技术始于20世纪80年代初，目前市场上的PON产品按照其采用的技术，主要分为APON／BPON（ATMPON／宽带PON）、EPON（以太网PON）和GPON（吉比特PON）。

PON技术详细介绍

EPON EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。 1.简介 EPON波分复用技术EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3定义了以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。 EPON媒质的性质是共享媒质和点到点网络的结合。在下行方向，拥有共享媒质的连接性，而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。下行方向：olt发出的以太网数据报经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。N的典型取值在4～64之间（由可用的光功率预算所限制）。这种行为特征与共享媒质网络相同。在下行方向，因为以太网具有广播特性，与EPON结构和匹配：OLT广播数据包，目的ONU有选择的提取。上行方向：由于无源光合路器的方向特性，任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT，而不能到达其他的ONU。EPON在上行方向上的行为特点与点到点网络相同。但是，不同于一个真正的点到点网络，在EPON种，所有的ONU 都属于同一个冲突域――来自不同的ONU的数据包如果同事传输依然可能会冲突。因此在上行方向，EPON需要采用某种仲裁机制来避免数据冲突。 2.技术基础无源光网络（PON）的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时，以太网（Ethernet）技术经过二十年的发展，以其简便实用，价格低廉的特性，几乎已经完全统治了局域网，并在事实上被证明是承载IP数据包的最佳载体。随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升，以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进，逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络（EPON）。它同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。 3.技术的发展 2000年11月，IEEE成立了802.3 EFM(Ethernet in the First Mile)研究组，业界有21个网络设备制造商发起成立了EFMA，实现Gb/s以太网点到多点的光传送方案，所以又称GEPON（GigabitEthernet PON）。EFM标准IEEE802.3ah；EPON 就是一种新兴的宽带接入技术，它通过一个单一的光纤接入系统，实现数据、语音及视频的综合业务接入，并具有良好的经济性。业内人士普遍认为，FTTH 是宽带接入的最终解决方式，而EPON

下一代PON技术介绍

下一代PON技术介绍中兴通讯学院方案规划部

目录 xPON ?新技术 ?10GEPON G O ?NGPON

xPON新技术 ?PON是APON/BPON、EPON、GPON等多种技术的统称，各种PON技术的主要差异在于采用了不同的技术，另外还技术的主要差异在于采用了不同的技术另外还有几种新的PON技术，如WDM-PON和Long Reach PON （），目前主要在韩国有部分应 LR-PON WDM-PON KT (10万线规模，不到5万用户），尚没有相应的国际标准， Long Reach PON目前还出于预研和理论探索阶段，其中以英国电信BT提出的Super PON最有代表性。信有 ?EPON当前主要是进行向10GE PON的演进研究；GPON 当前主要任务是制定有关中间过渡标准（G.984.enh和 G984h G.984.ext ），G.984.enh主要研究如何在尽量不改变现有 G PON的ODN的基础上引入WDM PON。G.984.ext主要 G-PON WDM-PON G984ext 讨论如何在尽量不改变现有GPON的ODN的基础上扩大 GPON的传输距离。

APON BPON GPON WDM PON LR PON EPON 10GEPON

新技术进展 xPON—10GEPON

?标准草案已发布，10GEPON 标准802.3av 计划2009年发布正式标准? 802.3av 标准和802.3ah 标准完全兼容，目前EPON 规模建设的FTTB 可平滑演进到10GEPON ? 802.3av 10Gbps ，上行带宽为1G 的下行带宽为p ，行带宽为或10Gbps C RF Video ? 利用C 波段和L 波段用于WDM 以及RF Video 的传输芯片和产品?部分芯片商和设备商已预研10GEPON 芯片和产品，2009-2010年推出相应产品

PON技术介绍

PON技术介绍一、什么是pon 无源光网络（PON）技术是一种点到多点的光纤接入技术，它由局侧的OLT（光线路终端）、用户侧的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。一般其下行采用TDM 广播方式、上行采用TDMA（时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构（典型结构为树形结构）。所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，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。 EPON的标准化工作主要由IEEE的802.3ah即EFM（EthernetFortheFirst Mile，第一英里以太网）工作组来完成，其制定EPON标准的基本原则是尽量在802.3体系结构内进行EPON 的标准化工作，工作重点放在EPON的MAC协议上，最小程度地扩充以太网MAC协议。该标准目前还是草案，EFM计划在2004年正式发布EPON的相关标准。我国目前正在积极进行EPON的标准化工作，通信行业标准《接入网技术要求－基于Ethernet的无源光网络（EPON）》正在制订中。 GPON是ITU提出的G比特级的无源光网络。ITU在2003年正式通过并颁布了GPON标准系列中的三个标准：G.984.1、G.984.2和G.984.3。由于GPON标准是ITU在APON标准之后推出的，因此G.984标准系列不可避免的沿用了G.983标准的很多思路。GPON与EPON 都是千兆比特级的PON系统，与EPON力求简单的原则相比，GPON更注重多业务和QoS 保证，因此更受运营商的青睐。但由于GPON标准复杂且开发较晚，技术尚不成熟，因此目前GPON产品还未到商品化阶段。目前IEEE提出的EPON实现方案是：在与APON类似的结构和G．983的基础上，设法保留APON的物理层PON，而以Ethernet技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体EPON。而ITU提出的GPON 技术的主要目标是实现Gbit速率，并能支持多种业务，对所有业务最优化。二、为什么选择PON技术 PON技术的引入是接入网络的又一次革命，该技术可以为用户提供30～100Mbit/s的带宽，接入距离可达10～20km。它的主要优势表现在： (1)用PON技术可以解决FTTH、FTTO等问题，为通信网络向全光网络演进提供必要条件； (2)用PON技术可以提供“全业务”接入，充分满足视频娱乐和家庭办公所需的带宽需求； (3)PON技术采用可级联的无源光分路器，不仅节约主干光缆，而且大大简化了网络结构，提高了网络健壮性； (4)用PON技术的FTTH解决方案不仅具备光纤的高可靠性，而且非常适合广播/组播、视频/音频业务的开展。三、PON技术部署策略