PON

PON的起源
信息化进程的推进和网络应用的需求，快速推动着网络的发展。在网络的总带宽以每半年翻一番的速度递增的急速推动下，新的网络应用和网络技术也不断地涌现。PON技术就是顺应这股潮流而走向市场的一种质优价廉的宽带接入技术。
　　从整个网络的结构来看，由于光纤的大量铺设，DWDM等新技术的应用使得主干网络在几年之内已经有了突破性的发展。同时由于以太网技术的进步，由其主导的局域网带宽也从10M, 100M到1G甚至10G。而目前大家关注，最需要突破的地方就在于连接网络主干和局域网以及家庭用户之间的一段，这就是常说的“最后一公里”，这是个瓶颈。必须打破这个瓶颈，才可能迎来网络世界的新天地。这就好象在一个国家的公路系统，干线和各地区干道都已经建成高等级的宽阔的公路，但通向家庭和商家的门口却还是羊肠小道，这个公路网络的效率无法有效地发挥。
　　然而，与主干网和局域网不同，接入网情况复杂，需求多样。宽带接入市场才刚刚起步，市场上可供选择的接入技术众多，各有起优点和不足。在我国，T1/E1或SONET/SDH接入在价格上，一般用户难以承受；ADSL接入由于其距离和选线率的限制使其费用偏高、用户群不易扩展；Cable Modem方式在网络的结构上和服务的提供上都还有一些问题，而结构的改造费用不菲，同时还受到政策因素的影响；Ethernet接入由于用户实装率过低而使得本身的成本优势荡然无存，同时由于安全和服务质量难以保证受到广泛批评。LMDS系统作为一种无线连接的理想方式，可以作为一个很好的补充，但由于其对环境的要求使其不可能成为一种主导技术。
　　在这种情况下，市场呼唤新技术登场，来解决一些目前技术难以解决的一些问题，以更低的价格。向用户提供更高的带宽，更好的服务质量。已经有过多年发展的PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）正式揭开面纱，预计在今明两年内就可走向市场。
　　实际上，国内对PON的关注和研究已经有一段时间了。在去年10月北京举办的通信展上，几家供应商展出的PON产品和理念就引起了广泛关注。几家著名设备制造尚的EPON和APON产品都已经开始推向市场，PON作为一种全新技术，引起了广大运营商、设备制造上、集成商、工程师和学生的兴趣。同时，我们了解到，在国内一些大学里，已经把PON，尤其是EPON作为一种未来占主导地位的接入技术，进行研究和对学生传授。
　　无源光网络PON(Passive Optical Network)：指ODN（Optical Distribution Network：光配线网）不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。
　　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，大部分资金要推迟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，无须另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务。
　　PON的复杂性在于信号处理技术。在下行方向上，交换机发出的信号是广播式发给所有的用户。在上行方向上，各ONU必须采用某种多址接入协议如时分多路访问TDMA（Time Division Mutiple Access）协议才能完成共享传输通道信息访问。
　　目前用于宽带接入的PON技术主要有：ATM PON和Ethernet PON。
　　然而APON经过多年的发展，仍没有真正进入市场。主要原因是ATM协议复杂，相对于接入网市场来说设备还较昂贵。同时由于以太技术的高速发展，使得ATM技术完全退出了局域网。而千兆及10G标准的推出为以太技术走向主干打开了大门，因此如何把简单经济的以太技术与PON的传输结构结合起来，自2000年始引起技术界和网络运营商的广泛重视。同时，业界普遍认为ATM PON的很多缺点，例如缺乏视频传输能力、带宽有限、系统复杂以及价格昂贵等等，在EPON中将不会存在。
　　光接入网演进的首期目标是FTTB(fiber-to-the-business)和FTTC(fiber-to-the-curb)系统，然后再发展到FTTH(fiber-to-the-home)，通过一个简单的平台为用户提供包括数据、视频和语音在内的全面服务。EPON可以提供比APON更高的带宽和更全面的服务，成本却很低，同时EPON的体系结构也符合G.983标准的大多数要求。
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补充：pon无源光纤网络的英文缩写，与有源光接入技术相比，PON由于消除了局端与用户端之间的有源设备，从而使得维护简单、可靠性高、成本低，而且能节约光纤资源，是未来FTTH的主要解决方案。随着PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC场合PON有了一定的应用市场，而且利用PON来实现FTTH在日本等发达国家也取得了很大的进展。目前PON技术主要有APON、EPON 和GPON等几种，其主要差异在于采用了不同的二层技术。

APON是上世纪90年代中期就被ITU和全业务接入网论坛（FSAN）标准化的PON技术，FSAN在2001年底又将APON更名为BPON，APON的最高速率为622Mbps，二层采用的是ATM封装和传送技术，因此存在带宽不足、技术复杂、价格高、承载IP业务效率低等问题，未能取得市场上的成功。

为更好适应IP业务，第一英里以太网联盟（EFMA）在2001年初提出了在二层用以太网取代ATM的EPON技术，IEEE 802.3ah工作小组对其进行了标准化，EPON可以支持1.25Gbps对称速率，将来速率还能升级到10Gbps。EPON产品得到了更大程度的商用，由于其将以太网技术与PON技术完美结合，因此成为了非常适合IP业务的宽带接入技术。对于Gbit/s速率的EPON系统也常被称为GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同时，FSAN又提出了GPON，FSAN与ITU已对其进行了标准化，其技术特色是在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率，并具有强大OAM功能。在高速率和支持多业务方面，GPON有明显优势，但成本目前要高于EPON，产品的成熟性也逊于EPON