PON

PON的起源
信息化進程的推動和網絡應用的需求，快速推進着網絡的發展。在網絡的總帶寬以每半年翻一番的速度遞增的急速推進下，新的網絡應用和網絡技術也不斷地涌現。PON技術就是順應這股潮流而走向市場的一種質優價廉的寬帶接入技術。
　　從整個網絡的結構來看，因爲光纖的大量鋪設，DWDM等新技術的應用使得主幹網絡在幾年以內已經有了突破性的發展。同時因爲以太網技術的進步，由其主導的局域網帶寬也從10M, 100M到1G甚至10G。而目前你們關注，最須要突破的地方就在於鏈接網絡主幹和局域網以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的「最後一千米」，這是個瓶頸。必須打破這個瓶頸，纔可能迎來網絡世界的新天地。這就好象在一個國家的公路系統，幹線和各地區幹道都已經建成高等級的寬闊的公路，但通向家庭和商家的門口卻仍是羊腸小道，這個公路網絡的效率沒法有效地發揮。
　　然而，與主幹網和局域網不一樣，接入網狀況複雜，需求多樣。寬帶接入市場纔剛剛起步，市場上可供選擇的接入技術衆多，各有起優勢和不足。在我國，T1/E1或SONET/SDH接入在價格上，通常用戶難以承受；ADSL接入因爲其距離和選線率的限制使其費用偏高、用戶羣不易擴展；Cable Modem方式在網絡的結構上和服務的提供上都還有一些問題，而結構的改造費用不菲，同時還受到政策因素的影響；Ethernet接入因爲用戶實裝率太低而使得自己的成本優點蕩然無存，同時因爲安全和服務質量難以保證受到普遍批評。LMDS系統做爲一種無線鏈接的理想方式，能夠做爲一個很好的補充，但因爲其對環境的要求使其不可能成爲一種主導技術。
　　在這種狀況下，市場呼喚新技術登場，來解決一些目前技術難以解決的一些問題，以更低的價格。向用戶提供更高的帶寬，更好的服務質量。已經有過多年發展的PON（Passive Optical Network：無源光纖網絡）正式揭開面紗，預計在今明兩年內就可走向市場。
　　實際上，國內對PON的關注和研究已經有一段時間了。在去年10月北京舉辦的通訊展上，幾家供應商展出的PON產品和理念就引發了普遍關注。幾家著名設備製造尚的EPON和APON產品都已經開始推向市場，PON做爲一種全新技術，引發了廣大運營商、設備製造上、集成商、工程師和學生的興趣。同時，咱們瞭解到，在國內一些大學裏，已經把PON，尤爲是EPON做爲一種將來占主導地位的接入技術，進行研究和對學生傳授。
　　無源光網絡PON(Passive Optical Network)：指ODN（Optical Distribution Network：光配線網）不含有任何電子器件及電子電源，ODN所有由光分路器（Splitter：分支器）等無源器件組成，不須要貴重的有源電子設備。
　　PON網絡的突出優勢是消除了戶外的有源設備，全部的信號處理功能均在交換機和用戶宅內設備完成。並且這種接入方式的前期投資小，大部分資金要推遲到用戶真正接入時才投入。它的傳輸距離比有源光纖接入系統的短，覆蓋的範圍較小，但它造價低，無須另設機房，維護容易。所以這種結構能夠經濟地爲居家用戶服務。
　　PON的複雜性在於信號處理技術。在下行方向上，交換機發出的信號是廣播式發給全部的用戶。在上行方向上，各ONU必須採用某種多址接入協議如時分多路訪問TDMA（Time Division Mutiple Access）協議才能完成共享傳輸通道信息訪問。
　　目前用於寬帶接入的PON技術主要有：ATM PON和Ethernet PON。
　　然而APON通過多年的發展，仍沒有真正進入市場。主要緣由是ATM協議複雜，相對於接入網市場來講設備還較昂貴。同時因爲以太技術的高速發展，使得ATM技術徹底退出了局域網。而千兆及10G標準的推出爲以太技術走向主幹打開了大門，所以如何把簡單經濟的以太技術與PON的傳輸結構結合起來，自2000年始引發技術界和網絡運營商的普遍重視。同時，業界廣泛認爲ATM PON的不少缺點，例如缺少視頻傳輸能力、帶寬有限、系統複雜以及價格昂貴等等，在EPON中將不會存在。
　　光接入網演進的首期目標是FTTB(fiber-to-the-business)和FTTC(fiber-to-the-curb)系統，而後再發展到FTTH(fiber-to-the-home)，經過一個簡單的平臺爲用戶提供包括數據、視頻和語音在內的全面服務。EPON能夠提供比APON更高的帶寬和更全面的服務，成本卻很低，同時EPON的體系結構也符合G.983標準的大多數要求。
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補充：pon無源光纖網絡的英文縮寫，與有源光接入技術相比，PON因爲消除了局端與用戶端之間的有源設備，從而使得維護簡單、可靠性高、成本低，並且能節約光纖資源，是將來FTTH的主要解決方案。隨着PON成本的逐步下降，不但在FTTB/FTTC場合PON有了必定的應用市場，並且利用PON來實現FTTH在日本等發達國家也取得了很大的進展。目前PON技術主要有APON、EPON 和GPON等幾種，其主要差別在於採用了不一樣的二層技術。

APON是上世紀90年代中期就被ITU和全業務接入網論壇（FSAN）標準化的PON技術，FSAN在2001年末又將APON改名爲BPON，APON的最高速率爲622Mbps，二層採用的是ATM封裝和傳送技術，所以存在帶寬不足、技術複雜、價格高、承載IP業務效率低等問題，未能取得市場上的成功。

爲更好適應IP業務，第一英里以太網聯盟（EFMA）在2001年初提出了在二層用以太網取代ATM的EPON技術，IEEE 802.3ah工做小組對其進行了標準化，EPON能夠支持1.25Gbps對稱速率，未來速率還能升級到10Gbps。EPON產品獲得了更大程度的商用，因爲其將以太網技術與PON技術完美結合，所以成爲了很是適合IP業務的寬帶接入技術。對於Gbit/s速率的EPON系統也常被稱爲GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同時，FSAN又提出了GPON，FSAN與ITU已對其進行了標準化，其技術特點是在二層採用ITU-T定義的GFP（通用成幀規程）對Ethernet、TDM、ATM等多種業務進行封裝映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和全部標準的上行速率，並具備強大OAM功能。在高速率和支持多業務方面，GPON有明顯優點，但成本目前要高於EPON，產品的成熟性也遜於EPON