PON网络简介
PON网络知识介绍
PON网络知识介绍PON网络（Passive Optical Network）又称为无源光纤网络，是一种基于光纤传输技术的宽带接入网络。
与传统的以电信号为传输媒介的网络相比，PON网络具有更高的带宽、更远的传输距离和更低的成本。
PON网络的原理是在光纤传输链路中使用无源光纤设备，将光纤传输链路划分为不同的分支，每个分支连接到终端用户。
光信号从中心节点传输到终端用户的过程中，不需要额外的光源和光放大器进行增强，而是通过分光器进行分配和光栅进行反射，实现信号的传输。
这种设计使得光信号可以同时传输给多个用户，提高了网络的利用率。
光线路终端（OLT）是PON网络的中心节点，负责管理和控制整个网络。
OLT与电信运营商的核心网相连，并通过光纤链路将信号传输给ONU。
同时，OLT也负责对网络中的光信号进行调度和控制，以满足不同用户的需求。
光网络单元（ONU）是连接到终端用户的设备，通过PON网络接收和发送光信号。
每个终端用户都会有一个独立的ONU。
ONU可以是家庭用户的宽带接入设备，也可以是办公楼、学校等机构的网络终端设备。
ONU负责与OLT进行通信，将光信号转换成电信号，并将数据传输到用户终端设备。
光纤分配器（ODN）是将光信号从OLT分发到不同的用户分支的装置。
ODN将光信号分成不同的波长，然后通过分光器将其传输到不同的终端用户。
这种设计使得光信号可以在不同的用户之间共享，提高了网络的利用率。
PON网络具有许多优点。
首先，它提供了高带宽的网络接入，可以满足用户对高速互联网和大带宽应用的需求。
其次，PON网络的传输距离可以达到几十公里，远远超过了传统的电线传输距离。
此外，PON网络的构建成本较低，因为它使用了无源光纤设备，减少了能耗和维护成本。
然而，PON网络也存在一些挑战和限制。
首先，由于光纤传输链路的共享特性，网络的带宽会随着用户数量的增加而减少。
其次，由于是无源光纤网络，因此在信号传输过程中可能会存在一些损耗和衰减。
PON网络知识介绍
EPON具有高带宽、低成本、易扩展和标准化程度高等优点，广泛应用 于接入网领域。
GPON技术
定义
GPON（千兆比特无源光网络）是一种基于千兆比特速率 的无源光网络，它能够提供更高的带宽和更远的传输距离。
工作原理
GPON采用ITU-T G.984标准，通过OLT和ONU之间的无 源光分配网络，实现数据的上下行传输。GPON支持多种 传输速率和传输距离，满足不同业务需求。
PON网络与5G的融合
5G前传
PON网络作为5G前传的主要传输方 式，能够提供大带宽、低时延、高可 靠性的传输通道，满足5G网络的需求。
5G回传
PON网络与5G回传相结合，可以实 现灵活的组网和低成本的网络建设， 提高网络覆盖和容量。
PON网络的智能化发展
AI在PON网络中的应用
利用人工智能技术对PON网络进行智能分析和优化，提高网络性能和用户体验。
特点
APON具有传输质量高、支持多媒 体业务和标准化程度高等优点，但 由于技术复杂度高、成本较高等因 素，应用相对较少。
EPON、GPON和APON的比较
带宽和速率
GPON具有更高的带宽和速率，能够满足未来更高带宽的需求。
传输距离
GPON支持更远的传输距离，适合覆盖范围较大的区域。
业务支持
APON主要应用于电信级多媒体业务，而EPON和GPON则支持多种业务类型。
网络维护问题
总结词
PON网络的维护涉及到多个方面，需要采取有效的措施来确保网络的 稳定性和可靠性。
1. 故障诊断与排除
建立完善的故障诊断和排除机制，及时发现和解决PON网络中的故障 和问题。
2. 定期巡检与维护
对PON网络设备和线路进行定期巡检和维护，确保设备和线路的正常 运行。
什么是PON（无源光纤网络）、PON的发展及演进
什么是PON（无源光纤网络）、PON的发展及演进全球知名媒体Omdia在光纤和铜缆接入设备预测报告中对2022年2月的预测显示，PON设备端口收入预计在2020年至2027年期间以12.3%的年复合增长率增长，到2027年将达到163亿美元，远高于2020年的82亿美元。
此前，Omdia有份报告称，在3月份举行的美国OFC展会中，众多 CSP 正在顺利部署 XGS PON（10G 对称），其他 CSP 专注于基于 GPON 的低速 FTTH 服务。
另外关于25G PON 和 50G PON 之间的争论仍在继续，而Omdia 认为 25G PON 和 50G PON 都会存在；CSP 将根据价格和可用性与需求选择一种或两种。
什么是PON？首先了解一下什么是OLT、ONU、ODN？OLT是光线路终端（Optical Line Terminal），简单理解就是光纤网络传输的“上游”运营商侧设备端，有两个功能，完成PON网络的上行接入以及将获取到的数据通过ODN网络发送分配到所有ONU 用户终端设备。
ONU是光网络单元（Optical Network Unit），俗称“光猫”，属于用户侧设备用来负责接收OLT发送的数据，并直接为用户提供服务。
OLT与ONU之间的网络传输通道就称为ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）。
OLT、ONU、ODN这三个组合就构成了PON网络。
PON是英文Passive Optical Network（无源光网络）的简称。
PON是由OLT、ONU、ODN构成。
PON在不同的时间段发展演进各种技术方案，目前广泛使用的PON技术在现有的网络包括两种主流技术：EPON和GPON。
EPON 和GPON，是不同标准组织推出的不同技术体系，分别是ITU-T和IEEE提出的标准。
ITU-T的中文名称是国际电信联盟电信标准分局(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Sector), 它是国际电信联盟管理下的专门制定电信标准的分支机构。
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。
PON网络知识介绍
TDM/WDM复用技术可以显著提高 PON网络的传输容量和灵活性，但同 时也增加了网络的复杂性和成本。
04 PON网络性能指标与评估方法
传输性能指标
带宽
PON网络提供的上下行带宽，决定了网络 传输数据的能力。
传输时延
传输速率
PON网络设备的传输速率，包括线路速率 和设备端口速率。
数据在PON网络中传输所需的时间，影响 网络的实时性。
03 PON网络关键技术
无源光分路器技术
原理
无源光分路器（Passive Optical Splitter）是PON网络中的关键设备，它采用光学原 理将一路光信号分成多路光信号，或将多路光信号合成一路光信号。
类型
常见的无源光分路器有熔融拉锥型、微光学型、光波导型等。
特点
无源光分路器具有无需电源、体积小、重量轻、可靠性高等优点，但同时也存在插入损 耗、分光比限制等缺点。
OLT设备安装
选择合适的位置，固定OLT设备，连接电源和接地线，配置网络 接口。
ONU设备安装
根据网络规划，确定ONU设备的安装位置和数量，连接电源和 网络接口。
光纤连接
使用合适的光纤和连接器，按照规定的光纤连接方式进行连接， 确保光信号的传输质量。
系统调试与测试
设备配置
对OLT和ONU设备进行配置，包括网络参数、业务参数、安全参 数等。
特点
突发光通信技术可以提高PON网络的带宽利用率和传输效 率，但同时也对光器件的性能提出了更高的要求。
TDM/WDM复用技术
01
02
03
原理
实现方式
特点
时分复用（TDM）和波分复用（ WDM）是PON网络中常用的复用技 术，它们分别将多路信号在时域和频 域上进行复用和解复用。
PON网络基本知识
PON网络基本知识PON网络介绍：GPON(Gigabit-Capable PON) 千兆无源光网络 | 吉比特无源光网络 | 无源光网络,技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。
GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了IT U-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。
从而最终形成了GPON的标准族。
基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，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)以及网管系统组成。
对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbi t/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。
提供QoS的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。
承载 GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。
作为电信级的技术标准， GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。
GPON的标准在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP 业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。
GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。
GPON的种类GPON相关终端产品与EPON基本类似,主要分为三种:1）面向大客户、商业用户为主的FTTH/FTTO等类终端，一般称SFU/SBU型ONU。
PON技术介绍
OLT
分光器
ONU内置 LAN
PC 电话
内置 IAD OLT 分光器 ONU 内置 DSL 内置 IAD 室外机柜 MODEM
二、无源光网络（PON）的构成
•
•
•
OLT（Optical Line Terminal）－光线路终端，通 常放置在中心机房 ONU（Optical Network Unit）－光网络单元，通 常放置在用户侧 ODN（Optical Distribution Network）－光分配 网
三、PON网络体系结构
1 带宽需求 2 更远的距离 3 分光特性、节省光纤
五、技术比较（PON vs MC）
MC技术的两种使用方式：
点到点以太接入
N根光纤，2N个光收发器 管理独立 只需铺设1或2根光纤到小区 2N+2个光收发器 设备占用局端机房空间小 在传输过程中需要有源设备 设备分级管理
小区交换机接入
Passive Optical Network 无源光网络
Passive Optical Splitter
Optical Line Terminal
光线路终端
PSTN Internet
无源分光器
ONU
ONU
OLT
Passive Optical Splitter
无源分光器
ONU Optical Network Unit
七、当前最有前途的两种PON技术
EPON
IEEE 802.3ah，国际/国内标准已经完成， 802.3ah已经正式合入 IEEE 802.3协议标准中 由以太网技术发展而来，适宜承载基于以太网的业务 技术简单实用、成本低 技术实现基础较好，芯片解决方案较为成熟 简单是其主要特征，适合FTTH、FTTB、FTTO的应用需求 加密算法、管理维护等互通项目已有中国电信集团标准 启动较EPON晚，ITU-T G.984.1～4，系列标准已经基本完成 部分功能还在完善或调整（TDM、UNI、管理等），没有最终确定 芯片不成熟，目前还没有出现真正符合标注的芯片和设备 国内标准正在起草中 强调全业务与完备性
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。
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PON简介
PON包括OLT---OBD---ONU，其中OLT和ONU的关系可用BSC和基站的关系类比，但不完全相同；OBD是一个无源设备，不可网管，用于分光，一般1分64,1分32等，即1根光纤信号进入可以分出64根光纤信号，OBD也可以级联，淄博目前有一些级联2级的即二级分光，也就是OLT---OBD---OBD ---ONU，不管是否级联，最终一个OLT面向一个OBD的PON光口只能带64个ONU。
OLT向上一般连至成语网汇聚层交换机（9312/8512）或模块局/设备间交换机，一般为GE口（即上行和下载速率均为1Gbps）。
OLT向下连至OBD的PON口，速率一般为上行1Gbps、下行2.5Gbps（此部分OLT PON口和OLT GE口流量承载能力不匹配，一般不会有问题，当接入用户过多会出现网速慢，这时数据机房和综维室会做优化，将OLT 的GE口扩容为10GE口）。
ONU出电话和宽带是不一样的端口。
ONU端口集成度较高，承载能力较大的，取代接入网，叫C类终端；ONU放在楼道的叫FTTB（一般为8口或16口或24口）；ONU放在用户家里的叫FTTH（一般为4<宽带>+2<电话>口，现在也有2+1口）。
PON用户业务包括ONU承载语音和宽带：
●PON宽带：
对于一个用户PON宽带业务来说需要一个内层VLAN，一个外层VLAN，用于实现QinQ。
每一个外层VLAN可以带999个内层VLAN。
内层VLAN每
一个ONU每个用户配一个1个。
一般来说，一个OLT按所带的用户数不同，
进行外层VLAN数量的规划。
PON宽带用户的网关在REDBACK上，用户使用的IP地址从REDBACK地址分配。
用户后续访问互联网路由同普通宽带用户一样。
PON宽带外层VLAN范围3701—3999，内层VLAN范围3001-3999。
内层VLAN不同OLT之间可以重复。
外层VLAN因为VLAN interface的地址
在REDBACK上，所以，不同REDBACK管辖的OLT之间，外层VLAN可以
重复。
●PON语音：
对于一个用户PON语音业务来说需要一个内层VLAN，一个外层VLAN，用于实现QinQ。
每一个外层VLAN可以带999个内层VLAN。
内层VLAN每
一个ONU每个用户配一个1个。
一般来说，一个OLT按所带的用户数不同，
进行外层VLAN数量的规划。
PON语音用户的网关在NE40上，用户使用的IP地址由数据机房做规划申请，在交换机房高学宁处分配，通常是一个VLAN对应多段地址，VLAN同IP的
映射即VLAN interface的IP地址由数据机房在NE40配置。
用户后续进入
NGN网络由数据机房将路由指到NGN网络的NE40路由器上（该路由器接
入NGN数通交换机<华为35系列>，该交换机同时接入如下设备，以此完成
NGN语音通话：软交换SOFT3000、综合媒体网关UMG<同PSTN/LSTP网
络对接的，其中TG为中继网关淄博目前为UMG对接至218\318\长途局，
SG为信令网关，淄博目前为UMG对接至LSTP>、SDC<用户数据中心，做
各类用户业务>、MRS<各类放音，f放用户忙接通音之类的，如同PSTN网
络的DAS>、SBC<NAT地址转换，私网地址转换成集团规定地址>）
PON语音外层VLAN范围1901—1999，内层VLAN范围1501-1999。
内层VLAN不同OLT之间可以重复。
外层VLAN因为VLAN interface的地址在NE40上，所以，不同NE40管辖的OLT之间，外层VLAN可以重复。
FTTB语音业务目前直接使用集团公司规定的地址，FTTH目前使用172的地
址需要经SBC进行NAT地址转换，将地址转换为10的地址。
所有语音VLAN
与IP的关系映射，均如前面所述，在城域网NE40上完成，此部分工作需要
联系数据机房。
172地址转换为10地址，此部分工作需要联系交换机房高学
宁。
SDC用户数据在用户数据室，含SDC密码。
（开设FTTH PON语音需要在SDC处和用户家里的ONU处配置接入密码，两边的密码要一致，用于防止
盗打电话。
）
●集成订单PON机房环节涉及的部分：
失败的电子工单会到PON机房环节。
对于电子工单和人工配置都需要做的就是完成在OLT上对用户业务的配置，即在OLT上添加ONU（添加ONU依靠ONU编号和ONU的sn号）、在OLT针对ONU端口进行语音/宽带内外层VLAN配置。
【备注】：ONU编号在设备及集成订单中叫ONU ID，在联创中叫ONU NO ，是用于说明该ONU在哪个PON口哪个OBD的第几线，一般为”0/5/1 46”
此类格式即5槽第一个PON口、第46线。
【备注】：SN号一个ONU一个，具有唯一性，可同网卡的MAC地址类比，在联创中SN又叫OUN ID（注意不要同ONU编号混淆）
对于C类终端和FTTB，因前期工程时均已手工完成添加ONU、在OLT针对ONU端口进行语音/宽带内外层VLAN配置且ONU端口是默认打开的，一
般失败的电子工单都是因为号线资源的问题，此部分详见后期的各类情况处理
规范。
对于FTTH，一般电子工单完成添加ONU、在OLT针对ONU端口进行语音/宽带内外层VLAN配置，失败的电子工单涉及的原因和处理方法详见后期的
各类情况处理规范。