无源光网络（PON）技术概述Word文档下载推荐.docx

1、A文章编号：1672- 3791（2012）10（a）-0019-02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 10100Gb/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

2、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（ATMPON）、 EPON（EthernetPON）和 GPON（GigabitPON），它们的主要区别体现在数据链路

3、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。简而言之，EPON 用简单的技术为大多数的主流业务提供足够的功能和性能支持，GPON 用复杂的方式为全部的业务提供完美的功能和性能支持。GPON 较 EPON 具有明显的优势，它们两者的简单对

4、比如表 1 所示。3 PON 网络的组网方式PON 技术是一种点到多点的网络接入技术，它是实现光纤接入（FTTx）的主要技术，如图 1 所示，它由以下部分组成。（1） 光线路终端（OLT）：OLT 作为局端设备，上行接入 Internet 和公共交换电话网（PSTN），下行提供网络侧接口并经过一个或多个 ODN和用户侧的 ONU 通信，OLT 和 ONU 的关系为主从通信关系。（2） 光分配网络（ODN）：ODN 为 OLT 和 ONU 之间提供光传输手段， 主要功能是完成光信号功率的分配，ODN 是由无源光器件（光纤，光连接器和无源分光器等）组成的光分配网。（3） 光网络单元（ONU）：ON

5、U 为光接入网提供远端用户侧接口，用户侧的终端设备（计算机，机顶盒，电话机等）通过 ONU 接入光网络。在 PON 网络中，下行数据和语音信号使用 1490nm 波长传输，上行数据和语音信号使用 1310nm 波长传输。在某些国家，还使用 1550nm 波长传输视频广播信号（CATV）。4 光功率预算光信号在 PON 网络的传输过程中，不可避免的存在信号衰减。因此， 在规划设计 PON 网络时，必须进行光功率预算，以保证光信号传输到 ONU 端时有足够强的功率，满足数据通信的需要。光信号的传输损耗主要来 自以下几个方面：每公里光纤上的损耗、分路器上的损耗、连接器上的 损耗、接头处的损耗等。PO

6、N 的损耗预算基于 ITU 建议 G983.4，B 类 PON 总损耗预算为22dB，C 类 PON 为 27dB，区分 B 类和 C 类 PON 在于使用激光的功率和光器件的质量，损耗预算非常紧，特别是在设计上使用高端口数分路器时。PON 中的分路器会产生内在损耗，因为输入功率被分发到几路输出，分路器损耗要看分路比，12 分路器损耗大约为 3dB，132 分路器损耗至少15dB。上行和下行信号都有该损耗，结合考虑接头处，连接器和光纤本 身的损耗，很容易理解为什么安装时必须准确双向测量端到端的光损耗。例如，系统的光功率预算为 28dB，116 分路器损耗为 13.8dB，连接器和接头处损耗为

7、3dB，老化损耗为 1dB，光纤衰减分别为下行0.3dB，上行 0.42dB。（28-13.8-3-1）/0.42=24.28km由此可以得出结论，对于该系统，OLT 和 ONU 之间的最大传输距离约为 24km。图 2 是在 ITU-TG984 标准下，不同分光比情况下的最优和最差传输距离。5 结语随着 Internet 的高速发展，特别是三网融合、云计算、物联网等新技术的应用，用户对于网络带宽的需求不断提高。在这样的大背景下， 成本低、性能可靠的 PON 技术必将逐步取代传统的 DSL 等接入方式，走进千家万户，这也就是人们通常所说的“光进铜退”。在不久的将来，通过 PON 接入技术，我们

8、的家中只要拉进一根细细的光纤，就能够同时实现互联网冲浪、拨打电话和收看电视节目，从而真正实现三网融合。因此，PON 技术在我国信息产业的发展过程中，有着非常光明的应用前景。参考文献1 王婧，李斌.无源光网络（PON）技术研究J.通信与信息技术，2008，2（1）：58-61.2 王琴.基于 PON 的 FTTx 的实现J.电力系统通信， 2008，6（1）：30-34.3 黄雪梅.EPON 技术简介J.信息系统工程，2011，4（1）：149-150.4 张梅梅.无源光网络技术J.网络与信息，2008，12（1）：21.5许彦敬.GPON 与 EPON 比较在技术优势方面浅析J.工程科技II，2011，5（1）：36，48.