1、什么是PON

PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)（包括EPON，GPON）是發(fā)展FTTx（光纖到戶）的主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，它可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長(zhǎng)距離傳輸條件下可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，其遠(yuǎn)程管理能力和無(wú)源光分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)可大幅降低運(yùn)維成本，可支持多種應(yīng)用場(chǎng)景 。

2、PON技術(shù)發(fā)展

PON自出現(xiàn)以來，已經(jīng)過多年的發(fā)展，形成了APON、BPON、EPON、GPON等一系列概念、規(guī)范及產(chǎn)品序列。

APON（ATMPON）

ATM是一種基于信元的傳輸協(xié)議。155Mb/s的PON系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，  ITU-TG.983系列標(biāo)準(zhǔn)；

BPON（BroadbandPON）

APON標(biāo)準(zhǔn)后來得到了加強(qiáng)，可支持622Mb/s的傳輸速率，同時(shí)加上了動(dòng)態(tài)帶寬分配、保護(hù)等功能。

EPON（Ethernet  PON）

GPON（GigabitPON）

3、光纖接入技術(shù)

1、什么是EPON？

EPON(Ethernet Passive OpticalNetwork 以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸方式、基于高速以太網(wǎng)平臺(tái)和TDM(時(shí)分復(fù)用 )時(shí)分MAC媒體訪問控制方式、提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。

EPON系統(tǒng)采用WDM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸。

2、EPON的原理

為了分離同一根光纖上多個(gè)用戶偶的來去方向的信號(hào)，采用以下兩種復(fù)用技術(shù)。

a、下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù).

b、上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)。

3、EPON的原理——下行

a、在ONU注冊(cè)成功后分配一個(gè)唯一的LLID。

b、在每個(gè)分組開始之前添加一個(gè)LLID，替代以太網(wǎng)前導(dǎo)符的最后兩個(gè)字節(jié)。

c、OLT接收數(shù)據(jù)時(shí)比較LLID注冊(cè)列表，ONU接收數(shù)據(jù)時(shí)，僅接收符合自己的LLID的幀或者廣播幀。

4、EPON的原理——上行

a、OLT接收數(shù)據(jù)前比較LLID注冊(cè)列表。

b、每個(gè)ONU在由局方設(shè)備統(tǒng)一分配的時(shí)隙中發(fā)送數(shù)據(jù)幀。

c、分配的時(shí)隙補(bǔ)償了各個(gè)ONU距離的差距，避免了各個(gè)ONU之間的碰撞。

5、EPON系統(tǒng)工作過程

OLT的操作

a、產(chǎn)生時(shí)間戳消息，用于系統(tǒng)參考時(shí)間。

b、通過MPCP幀指配帶寬3.進(jìn)行測(cè)距操作。

c、控制ONU注冊(cè)。

ONU的操作

a、ONU通過下行控制幀的時(shí)間戳同步于OLT。

b、ONU等待發(fā)現(xiàn)幀

c、ONU進(jìn)行發(fā)現(xiàn)處理，包括：測(cè)距，指定物理ID和帶寬。

d、ONU等待授權(quán)，ONU只能在授權(quán)時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)

6、EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

EPON網(wǎng)管系統(tǒng)按照網(wǎng)管功能分為四大模塊：配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。

7、EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 

a、EPON網(wǎng)管系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)包括管理站網(wǎng)管軟件的實(shí)現(xiàn)和代理站軟件的實(shí)現(xiàn)。

b、管理站網(wǎng)管系統(tǒng)是為用戶提供友好的交互式界面，利用SNMP協(xié)議對(duì)代理進(jìn)程實(shí)現(xiàn)管理的控制實(shí)體。

c、SNMP在代理站的實(shí)現(xiàn)工作主要包括代理進(jìn)程軟件的實(shí)現(xiàn)和MIB的設(shè)計(jì)與組織。

1、什么是GPON？

GPON(Gigabit-CapablePON千兆比無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)) 技術(shù)是基于ITU-TG.984.x（國(guó)際電聯(lián)TG.984.x）標(biāo)準(zhǔn)的最新一代寬帶無(wú)源光綜合接入標(biāo)準(zhǔn)，具有高帶寬，高效率，大覆蓋范圍，用戶接口豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)，被大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商視為實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化，綜合化改造的理想技術(shù)。

2、GPON原理

GPON下行——廣播式發(fā)送

GPONS上行——TDMA方式

無(wú)源光纖傳輸方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由OLT （光線路終端）,ODN（光纖配線網(wǎng)絡(luò) ）,ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成。

ODN為OLT和ONU提供光傳輸手段，有無(wú)源光分路器和無(wú)源光合路器構(gòu)成，是一個(gè)連接OLT和ONU的無(wú)源設(shè)備。

3、GPON原理-上行

a、上行數(shù)據(jù)的傳輸都由OLT統(tǒng)一控制。

b、ONU按照OLT所分配的時(shí)隙傳輸用戶數(shù)據(jù)，避免ONU所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送沖突。

c、ONU根據(jù)時(shí)隙分配幀在屬于自己的時(shí)隙中插入上行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)ONU之間共享上行信道帶寬。

4、GPON的組網(wǎng)方式

GPON主要采用的組網(wǎng)方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三種。

a、FTTH/O為光纖到戶/辦公室。光纖進(jìn)過分光器后直連到用戶ONU，一個(gè)ONU僅供一個(gè)用戶使用，帶寬高，成本也高，一般針對(duì)高端用戶和商業(yè)用戶。

b、FTTB+LAN為光纖到樓，然后通過大容量ONU（稱為MDU）將不同業(yè)務(wù)接入多個(gè)用戶，因此多個(gè)用戶共享一個(gè)ONU的帶寬資源，每人占用帶寬較低，成本也低，一般針對(duì)中低端住宅和中低端商業(yè)用戶。

c、FTTB+ADSL為光纖到樓，然后以ADSL的方式將業(yè)務(wù)接入多個(gè)用戶，也是多用戶共享一個(gè)ONU，帶寬、成本和客戶群都與FTTB+LAN類似。

針對(duì)GPON和EPON技術(shù)的不同特點(diǎn)，可以對(duì)這兩種技術(shù)做出以下分析。

1、GPON支持多種速率等級(jí)，可以支持上下行不對(duì)稱速率，GPON在光器件的選擇上余度更大，從而可降低成本。

2、EPON只支持Class A和B的ODN等級(jí)，而GPON可支持Class A、B和C，因此GPON可支持高達(dá)128的分路比和長(zhǎng)達(dá)20km的傳輸距離。

3、單從協(xié)議上比較，因?yàn)镋PON標(biāo)準(zhǔn)是以802.3體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，因此與GPON標(biāo)準(zhǔn)相比其協(xié)議分層更簡(jiǎn)單，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更容易。

4、ITU在制定GPON標(biāo)準(zhǔn)過程中沿用了APON標(biāo)準(zhǔn)G.983的很多概念，與EFM制定的EPON標(biāo)準(zhǔn)相比其標(biāo)準(zhǔn)更完善。規(guī)定一個(gè)高效率的TC層機(jī)制將成為ITU在制定GPON標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)關(guān)鍵。

5、GPON標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定TC子層可以采用ATM和GFP兩種封裝方式，其中GFP封裝方式適于承載IP/PPP等基于包的高層協(xié)議。

它們之間的區(qū)別如下：