无源光网络PON概述
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。
无源光网络(pon)技术
无源光网络(PON)技术1. PON技术的概述无源光网络(PON)技术是最新发展的点到多点的光纤接入技术。
无源光网络由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)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)，PON的本质特征就是ODN全部由无源光器件组成，不包含任何有源电子器件。
这样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，简化了供电配置和网管复杂度，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术,越来越受到业界的关注和重视,发展非常迅猛。
与点到点的有源光网络相比，PON技术的主要特点在于维护简单，成本较低(节省光纤和光接口)和较高的传输带宽，其高性能价格比的特点会使其在很长时间内保持竞争优势，PON一直视被为接入网未来的发展方向。
PON网络由于其简洁、廉价、可靠的网络拓扑结构被普遍认为是宽带接入网的最终解决方案，支持光纤到户FTTH。
与核心网不同的是，FTTH对成本更加敏感。
成本的突破很大程度上意味着条件的成熟。
剖析FTTH成本因素，主要有两个方面，一是设备采购成本，二是运营成本。
根据NTT公布的数据，FTTH的这两项成本已经与高速ADSL基本接近。
值得一提的是，目前ADSL设备的价格下降潜力已经不大，但是FTTH的成本随着规模增长有望继续下降。
从整体上看，在接入网领域光通信酝酿着新一轮的发展。
所以FTTH技术目前已被证实不仅技术上是成熟的，而且经济上是可行的。
继1998年ITU-T通过了基于ATM的G.983系列建议，2001年开始，两大通信标准化组织IEEE和ITU-T开始研究制订新一代PON技术标准,以满足未来宽带接入网的要求。
PON作为FTTH唯一的实现方式，它的三个同胞兄弟APON、EPON和GPON似乎从一开始就注定了要在竞争中不断完善和发展。
pon上下行光波长
pon上下行光波长1. 什么是PON1.1 PON的定义PON（Passive Optical Network）是一种利用无源光纤网络技术传输数据的通信系统。
它通过由中心局向用户端的单向光纤进行数据传输，实现了光纤资源的共享利用，降低了光纤网络建设和运营的成本。
1.2 PON的应用场景PON广泛应用于各种通信领域，特别是在宽带接入领域有着广泛的应用。
它适用于城市、农村、宽带接入、企业网络、卫星接入、移动通信、CATV等场景。
2. pon上下行光波长的概念2.1 pon上下行光波长的定义pon上下行光波长是指在PON系统中，用于上传和下载数据的光波长。
在传统的PON系统中，一根光纤可以同时承载上下行的数据，通过使用不同的光波长来区分上下行数据，实现了光纤资源的共享利用。
2.2 pon上下行光波长的作用pon上下行光波长的选择和配置可以实现不同业务的灵活部署和资源分配。
通过合理的配置上行和下行的光波长，可以提高网络的带宽利用率和传输速率，满足不同用户对于带宽的需求。
3. pon上下行光波长的选择和配置3.1 pon上下行光波长选择的原则在选择pon上下行光波长时，需要考虑以下几个因素：•光纤特性：不同光纤对于不同波长的光有不同的传输特性，需要根据光纤的特性选择合适的波长。
•系统兼容性：需要考虑PON系统的设备和技术对于不同波长的光的支持情况，选择兼容性好的光波长。
•用户需求：根据用户的上行和下行带宽需求，选择适合的光波长。
3.2 pon上下行光波长配置的方法pon上下行光波长的配置可以通过以下几种方法实现：•WDM技术：WDM（Wavelength Division Multiplexing）技术可以将不同波长的光信号进行复用，实现在同一根光纤上传输多路光信号。
•TDM技术：TDM（Time Division Multiplexing）技术可以在不同时间段将上行和下行的数据进行划分，通过时间的切片实现上下行数据的传输。
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。
无源光网络(PON)
无源光网络（PON）系统概述2008年12月12日 23:38 中电网述PON技术沿革第一代的PON采用TDM信号，例如DS1/E1信号等。
其下行帧(downstream frame)是一个TDM帧，其时间槽是被指派给每一ONT之数据资料。
对任何TDMA协定来说，上传的数据资料必需被分割成几个区块，以脉冲的方式传输。
这些早期的PON从它们的上传TDM时间槽收集数据资料，并在所指定的上传脉冲时间槽中以较高的速度传送。
对语音信号来说，这样可反应出许多语音样品。
对封包数据资料来说，在一个对应的点对点信号中，就只是包在帧里要传输的一堆封包字节。
第二代的PON采用ATM，在将上传资料分割成区块做上传脉冲时提供了一个方便的协议。
ATM则提供一个运载TDM流量和封包的机制来支持QoS。
此时的ATM被认为是下一代网路的基础，并已经被用在DSL系统中的宽带接入。
由OLT分配给ONT的上传脉冲时间槽主要是所允许传送的ATM信元数目。
ITU-T G.983 Broadband PON (B-PON) 系列定义了一个由Full-Service Access Network (FSAN) 联盟所发展出的ATM PON (APON) 系统和协定。
由於IP封包包括更多的用户数据资料，同时IP封包一般都是在以太网帧中，因此在路由的过程中采用封包技术是有道理的。
所以為了避免复杂性以及和ATM相关的高带宽用量，第三代的PON系统就采用了以太网帧。
两个主要的高速PON标准包括了ITU-T(G.984 系列)的Gigabit PON(GPON)和 IEEE(802.3ah)的Ethernet PON (EPON)。
一、B-PON目前大部份在北美和欧洲所采用的PON系统包括了Verizon的雄心勃勃的FiOS专案，它采用ITU-T G.983系列的B-PON。
此G.983系列包括ONT和OLT功能区块的规格、上行和下行帧率及格式、TDMA上行接入协议、实体接口、ONT管理以及控制接口、存活度之强化、以及DBA。
无源光网络(PON)技术概述
无源光网络(PON)技术概述摘要:简单介绍无源光网络（PON）技术，包括它们的组成、分类和性能特点，实际应用中的组网方式和光功率计算等。
关键词:无源光网络EPON GPON FTTx我国目前的主流有线宽带接入技术主要包括ADSL、FTTB+LAN、FTTx等，其中光纤接入（FTTx）技术是今后一定时期内的发展方向，它主要通过无源光网络（PON）技术实现。
1 光纤传输的优势光纤传输具有带宽高、线路直径小且重量轻、传输质量高和成本低等优势。
如今光纤的带宽理论上已经超过10GHz，每公里衰减小于0.3db，随着技术的发展，未来10～100Gb/s的传输也将成为可能；光纤即便包裹着保护套，也比同等的铜线尺寸小重量轻；更为突出的是，光纤传输抗干扰能力强，几乎可以忽略附近各种电子噪声源的干扰；此外，传输途中的低损耗可以增加中继器间的距离，因此减少了外部设备的成本，降低了维护运行费用。
2 无源光网络（PON）的组成与分类无源光网络（PON）系统由局端设备（OLT）、用户端设备（ONU/ONT）和光分配网（ODN）组成。
所谓“无源”，是指ODN 全部由无源光分路器和光纤等无源器件组成，不包括任何有源器件。
PON技术采用点到多点的拓扑结构，下行和上行分别采用时分复用（TDM）的广播方式和时分多址（TDMA）方式传输数据。
PON技术可以细分为很多种，目前常见的有APON（ATM PON）、EPON（Ethernet PON）和GPON（Gigabit PON），它们的主要区别体现在数据链路层和物理层的不同。
其中，APON以ATM作为数据链路层；EPON使用以太网作为数据链路层，并扩充以太网使之具有点到多点的通信能力；GPON则结合了APON和EPON的优点，使用ATM/GEM作为数据链路层，能够对多种业务提供良好支持，同时引入了更多的来自电信业的网络管理和运行维护思想。
目前，APON技术由于成本高，宽带低，已经基本被市场淘汰，主流代表技术为EPON 和GPON。
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机柜），典型应用情况下，用户铜缆接入距离为 500m～1km。
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宽带光接入网采用的技术
点到点光接入(MC)方式 点到多点光接入(PON)方式
点到点以太接入 小区交换机接入
– 上行数据流采用TDMA(时分复用)技术,每个时刻只允许1个ONU发送数据。
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10
PON保护方式
骨干光纤保护方式
全保护方式
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11
提纲
• PON概述
• PON网络建设
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12
网络结构
CRS-1/GSR
CRS-1/GSR
IP承载网A网 固网软交换承载网
Si
服务器
BAS
为10GE
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18
OLT
• PON口规划
– 单PON口覆盖用户数算法:业务带宽需求<PON口所能提供的接 入能力
– PON口分配以用户子区域（如某小区、某商务楼、某交接箱覆 盖区域、某行政村或大型自然村）为单位进行，每个用户子区 域按照用户性质和终期用户数确定规划所需的PON口数
– PON口不允许跨越多个用户子区域，应基于客户群来分配PON 口，如：FTTH、FTTB、FTTO等
户部署一个ONU，为单个家庭用户提供数据、语音业务。
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• OLT设备类型
OLT
MA5680T机框 16 个业务插槽
MA5683T 6个业务槽位
主控板+上联板可+编辑用ppt户板
MA5606T机框 2个业务槽位
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OLT
• OLT部署原则
– OLT 的部署优先选择端局或模块局集中设置 – 当小区覆盖面积很大，用户数量密集的情况下，可以选择小区机
带宽大，可扩展性好。光纤接入带宽大（从1M～1G） ，满足用 户现在及未来带宽灵活需求。 点对多点（P2MP）接入，节省主干光纤。
无源光网络，线路上没有有源器件，免维护和电耗。
覆盖范围广。满足“大容量，少局所” 建网需求。
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8
PON组成
• 典型的PON系统由局侧OLT（光线路终端）、用户侧ONU（光网 络单元）以及ODN（光分配网络）组成，“无源”是指ODN中不 含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光纤和分光器等无源光 器件组成 。
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
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6
PON技术比较
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7
PON技术特点
• PON系统采用WDM技术，实现单纤双向传
– 在1根光纤里传2个方向相反，波长不同的波，每个波承载1个方向的数据 流
1490nm
1310nm
• 为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复 用技术：
– 下行数据流采用广播技术，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过 ONUID来区分不同的ONU的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数 据。
房作为OLT设备的次选放置点 – EPON OLT 覆盖范围定在5km 之内比较合理，不宜超过10KM。
农村地区也应控制在15KM以内，以10KM以内为宜 – GPON OLT 覆盖范围定在10km 之内比较合理，不宜超过20KM – OLT至SR/汇聚交换机链路初期为GE或多GE捆绑，中远期应扩展
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建设模式
• FTTB(PON)+DSL ：是指采用PON技术实现光纤到楼宇在楼宇部署
支持多用户的ONU，ONU到最终用户采用双绞线接入，为多个用户提 供数据、语音业务。
光交接箱 （内置Splitter）
OLT
PC
DSLAM
Phone
modem
ONU
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建设模式
• FTTH(PON)：是指采用PON技术实现光纤到户，每个家庭用
APON EPON GPON
本节只介绍PON技术 可编辑ppt
5
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
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ONU
• ONU设备类型
– MDU:多住户单元型，分为两大类，一类是提供DSL用户接口的 ONU，另一类是同时提供五类线接口和电话业务接口（POTS接 口）的ONU，二者都主要面向个人用户提供数据/语音业务
无源光网络PON
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1
提纲
• PON概述
• PON网络建设
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2
宽带光接入网定义
• 宽带光接入网由用户网络接口与相关的业务节点接口之间，全程以光 纤作为传输媒质，或者以光纤作为主干传输煤质、以金属线或者无线 作为用户末梢传输煤质，采用各种宽带承载技术的一系列信息传送实 体所组成的全部设施；具备支持现有宽带业务、窄带业务以及未来业 务的承载能力，并可由网络管理接口进行配置和管理
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3
FTTX应用形态
• 术语FTTX是上述宽带接入网各种形态的一种统称,根据 光纤所到达的物理位置不同，FTTx存在多种应用形态
– FTTH：光纤到用户家庭，用户接入设备部署在用户家里。 – FTTO：光纤到办公室，用户接入设备部署在办公室。 – FTTB：光纤到用户楼宇，用户接入设备部署在楼内，典型应用情
一级汇聚
端局
汇聚交 换机
业务分离
SR
ASBR
Si
BAS 无SR县局
汇聚交换机
OLT OLT
DSLAM
AG/
DSLAM
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建设模式
• FTTB(PON)+LAN:是指采用PON技术实现光纤到楼层或单元，在
楼宇部署支持多用户的ONU，ONU到最终用户采用五类线接入，为多 个用户提供数据、语音业务。
用户驻地网
接入网
核心网
LAN
Telephone
Telephone
PBX
Telephone
Video Service
ONU
分支比最大可为 1：128
splitter
IP骨干网
OLT
ONU
可采用PON的保护结构
对ODN和需要保护的
OLT、ONU实现冗余保护
ONU
PSTN
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PON单纤双向传输机制