PON

從整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)來看，由于光纖的大量鋪設(shè)，DWDM等新技術(shù)的應(yīng)用使得主干網(wǎng)絡(luò)在幾年之內(nèi)已經(jīng)有了突破性的發(fā)展。同時由于以太網(wǎng)技術(shù)的進步，由其主導(dǎo)的局域網(wǎng)帶寬也從10M, 100M到1G甚至10G。而目前大家關(guān)注，最需要突破的地方就在于連接網(wǎng)絡(luò)主干和局域網(wǎng)以及家庭用戶之間的一段，這就是常說的"最后一公里"，這是個瓶頸。必須打破這個瓶頸，才可能迎來網(wǎng)絡(luò)世界的新天地。這就好象在一個國家的公路系統(tǒng)，干線和各地區(qū)干道都已經(jīng)建成高等級的寬闊的公路，但通向家庭和商家的門口卻還是羊腸小道，這個公路網(wǎng)絡(luò)的效率無法有效地發(fā)揮。

APON經(jīng)過多年的發(fā)展，仍沒有真正進入市場。主要原因是ATM協(xié)議復(fù)雜，相對于接入網(wǎng)市場來說設(shè)備還較昂貴。同時由于以太技術(shù)的高速發(fā)展，使得ATM技術(shù)完全退出了局域網(wǎng)。而千兆及10G標準的推出為以太技術(shù)走向主干打開了大門，因此如何把簡單經(jīng)濟的以太技術(shù)與PON的傳輸結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，自2000年始引起技術(shù)界和網(wǎng)絡(luò)運營商的廣泛重視。同時，業(yè)界普遍認為ATM PON的很多缺點，例如缺乏視頻傳輸能力、帶寬有限、系統(tǒng)復(fù)雜以及價格昂貴等等，在EPON中將不會存在。

光接入網(wǎng)演進的首期目標是FTTB(Fiber To The Building)和FTTC(Fiber To The Curb)系統(tǒng)，然后再發(fā)展到FTTH(Fiber To The Home)，通過一個簡單的平臺為用戶提供包括數(shù)據(jù)、視頻和語音在內(nèi)的全面服務(wù)。EPON可以提供比APON更高的帶寬和更全面的服務(wù)，成本卻很低，同時EPON的體系結(jié)構(gòu)也符合G.983標準的大多數(shù)要求。

光纖是如此的"便宜又好用"，因此FTTx(Fiber To The X，光纖接入)作為新一代寬帶解決方案被廣泛應(yīng)用，為用戶提供高帶寬、全業(yè)務(wù)的接入平臺。而FTTH(Fiber To The Home，光纖到戶，將光纖直接接至用戶家)更是被稱為是最理想的業(yè)務(wù)透明網(wǎng)絡(luò)，是接入網(wǎng)發(fā)展的最終方式。

而FTTx是如何實現(xiàn)的呢?在多種方案中，點到多點(P2MP)的光纖接入方式PON(Passive Optical Network，無源光纖網(wǎng)絡(luò))是最佳選擇。PON是一種應(yīng)用于接入網(wǎng)，局端設(shè)備(OLT)與多個用戶端設(shè)備(ONU/ONT)之間通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網(wǎng)(ODN)連接的網(wǎng)絡(luò)。如右圖所示。

ONU和ONT都屬于用戶端設(shè)備，它們的區(qū)別在于ONT直接位于用戶端，而ONU與用戶之間還有其它網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)。

"無源"的關(guān)鍵是在OLT和ONU之間的ODN是沒有任何有源電子設(shè)備的光接入網(wǎng)，正因為此"無源"特性，使得PON這種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)可以避免外部設(shè)備的電磁干擾和雷電影響，減少線路和外部設(shè)備故障率，提高了系統(tǒng)可靠性，同時減少了維護成本。

PON技術(shù)是從20世紀90年開始發(fā)展，ITU(國際電信聯(lián)盟)從APON(155 M)開始，發(fā)展BPON(622 M)，以及到GPON(2.5 G);同時在本世紀出，由于以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用， IEEE也在以太網(wǎng)技術(shù)上發(fā)展了EPON技術(shù)。目前用于寬帶接入的PON技術(shù)主要有EPON和GPON，兩者采用不同標準。未來的發(fā)展是更高帶寬，比如EPON/GPON技術(shù)上發(fā)展了10 G EPON/10 G GPON，帶寬得到更高的提升。

ITU-T G.983

APON (異步傳輸模式PON，ATM Passive Optical Network). 這是第一種被動式光網(wǎng)絡(luò)標準，它基于ATM，主要用于商業(yè)應(yīng)用。

BPON (寬帶PON，Broadband Passive Optical Network) 這是一個基于APON的標準.這個標準增加了對WDM，動態(tài)和高速上聯(lián)帶寬分配，和耐久性的支持。BPON也創(chuàng)立了一個管理接口標準OMCI, 在OLT和ONU/ONT之間的授權(quán)混合供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)

IEEE 802.3ah

EPON or GEPON (以太網(wǎng)絡(luò)PON Ethernet Passive Optical Network) 這是一個為使用以太網(wǎng)絡(luò)包數(shù)據(jù)的IEEE/EFM標準。802.3ah標準現(xiàn)在是IEEE 802.3標準的一部分. 現(xiàn)在大約有一千五百萬正在使用的EPON端口。2008年，中國大力發(fā)展EPON技術(shù)。據(jù)估算，截止至2008年底，中國總共有200萬個EPON安裝用戶。

ITU-T G.984

GPON (千兆PON，Gigabit Passive Optical Network) 這是BPON標準的發(fā)展。GPON支持更高的速率，增強的安全性和可選擇的第二層協(xié)議(ATM, GEM, Ethernet). 在2008年中旬，弗萊森電訊已經(jīng)安裝了80萬條線. 英國電信(British Telecom)和美國電話電報公司(AT&T )正在進行高級試驗。其他一些公司如獨立光網(wǎng)絡(luò)有限公司(Independent fiber networks LTD)正和服務(wù)提供商如See the Light合作提供更高速的GPON連接和光纖到戶(FTTH-fiber to the home).

IEEE P802.3av

10G-EPON (10千兆以太網(wǎng)PON)是一個IEEE專門工程為了達到10Gbit/s的速率, 向下兼容802.3ah標準的EPON. 10GigEPON將會使用分隔波長給10G和1G下行。802.3av 將會繼續(xù)使用單獨波長TDMA隔離為在10G和1G間的上行. 10G-EPON也會被WDM-PON兼容(依據(jù)WDM-PON的定義). 這使得使用多波長在兩個方向之間變?yōu)榭赡?

SCTE IPS910

RFoG (RFoverGlass)是一個SCTE的接口實踐分委員會標準，應(yīng)用于有波長計劃兼容數(shù)據(jù)PON解決方案的點對多點(P2MP)操作，例如EPON,GEPON or 10GigEPON. RFoG 提供了一個光纖到戶PON(FTTH PON)就像不一定要選擇或者部署PON的MSOs架構(gòu)

pon無源光纖網(wǎng)絡(luò)的英文縮寫，與有源光接入技術(shù)相比，PON由于消除了局端與用戶端之間的有源設(shè)備，從而使得維護簡單、可靠性高、成本低，而且能節(jié)約光纖資源，是未來FTTH的主要解決方案。隨著PON成本的逐步降低，不但在FTTB/FTTC場合PON有了一定的應(yīng)用市場，而且利用PON來實現(xiàn)FTTH在日本等發(fā)達國家也取得了很大的進展。目前PON技術(shù)主要有APON、EPON 和GPON等幾種，其主要差異在于采用了不同的二層技術(shù)。

APON是上世紀90年代中期就被ITU和全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)論壇(FSAN)標準化的PON技術(shù)，F(xiàn)SAN在2001年底又將APON更名為BPON，APON的最高速率為622Mbps，二層采用的是ATM封裝和傳送技術(shù)，因此存在帶寬不足、技術(shù)復(fù)雜、價格高、承載IP業(yè)務(wù)效率低等問題，未能取得市場上的成功。

為更好適應(yīng)IP業(yè)務(wù)，第一英里以太網(wǎng)聯(lián)盟(EFMA)在2001年初提出了在二層用以太網(wǎng)取代ATM的EPON技術(shù)，IEEE 802.3ah工作小組對其進行了標準化，EPON可以支持1.25Gbps對稱速率，將來速率還能升級到10Gbps。EPON產(chǎn)品得到了更大程度的商用，由于其將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)完美結(jié)合，因此成為了非常適合IP業(yè)務(wù)的寬帶接入技術(shù)。對于Gbit/s速率的EPON系統(tǒng)也常被稱為GE-PON。

在EFMA提出EPON概念的同時，F(xiàn)SAN又提出了GPON，F(xiàn)SAN與ITU已對其進行了標準化，其技術(shù)特色是在二層采用ITU-T定義的GFP(通用成幀規(guī)程)對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進行封裝映射，能提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有標準的上行速率，并具有強大OAM功能。在高速率和支持多業(yè)務(wù)方面，GPON有明顯優(yōu)勢，但成本目前要高于EPON，產(chǎn)品的成熟性也遜于EPON。

1、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃- OLT的部署。xPON建設(shè)初期，宜采用集中設(shè)置，在傳輸匯聚節(jié)點設(shè)置OLT節(jié)點覆蓋一定區(qū)域內(nèi)的零散用戶。在xPON應(yīng)用成熟期，宜采用分散設(shè)置的原則，將OLT設(shè)置在條件較好的有線接入或無線接入點機房，逐步向接入網(wǎng)接入和無線接入點相統(tǒng)一進行過渡，充分實現(xiàn)基礎(chǔ)資源的綜合利用。采用大容量的OLT設(shè)備，充分利用光接入的距離優(yōu)勢，減少局所，降低維護成本。

2、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃-分光器的部署。分光器分光:目前PON可以采取兩級分光方式來保證部署的靈活和端口的充分利用;當(dāng)用戶滲透率提高時，將二級分光調(diào)整為一級分光;就目前接入PON網(wǎng)絡(luò)宜采用一級分光，盡量不超過兩級分光。用戶規(guī)模較小時，分光器應(yīng)集中設(shè)置;用戶規(guī)模較大時，分光器可適當(dāng)分散設(shè)置，以便盡量靠近用戶。分光器布放位置:分光器可以根據(jù)工程的實際情況布放在交接箱、小區(qū)機房、樓道和弱電井等地方。

3、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃- ONU的部署。建設(shè)PON網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)接入網(wǎng)/FTTB時，宜盡量選用內(nèi)置語音模塊的設(shè)備實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)接入。ONU應(yīng)根據(jù)FTTx網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式、業(yè)務(wù)需求進行設(shè)置。對于接入網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)盡量將ONU設(shè)置在用戶家里，避免安裝在門口或樓道內(nèi)。對普通公眾用戶，可將ONU設(shè)置在用戶終端智能盒內(nèi)提供保護，或者放置于桌面(采用光纖信息插座)。對于FTTB應(yīng)用，可選擇將ONU設(shè)置在大樓樓道或豎井內(nèi)機柜、室外光交接箱等不同位置集中放置。ONU原則上采用本地供電方式，盡量不采用遠端供電方式。為保證斷電時語音業(yè)務(wù)的正常開展，可以根據(jù)提供電池模塊提供備用電源。

4、PON設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃-網(wǎng)管。集中建設(shè)廠家網(wǎng)管，開放北向接口，便于接入傳輸綜合網(wǎng)管。

補充:PON 在環(huán)境里面代表顆粒有機氮。

1) 相對成本低，維護簡單，容易擴展，易于升級。PON結(jié)構(gòu)在傳輸途中不需電源，沒有電子部件，因此容易鋪設(shè)，基本不用維護，長期運營成本和管理成本的節(jié)省很大

2) 無源光網(wǎng)絡(luò)是純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，徹底避免了電磁干擾和雷電影響，極適合在自然條件惡劣的地區(qū)使用。

3) PON系統(tǒng)對局端資源占用很少，系統(tǒng)初期投入低，擴展容易，投資回報率高

4) 提供非常高的帶寬。EPON目前可以提供上下行對稱的1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級到10Gb/s。GPON則是高達2.5Gb/s的帶寬。

5) 服務(wù)范圍大。PON作為一種點到多點網(wǎng)絡(luò)，以一種扇形的結(jié)構(gòu)來節(jié)省CO的資源，服務(wù)大量用戶。用戶共享局端設(shè)備和光纖的方式更是節(jié)省了用戶投資。

6) 帶寬分配靈活，服務(wù)質(zhì)量(QoS)有保證。G/EPON系統(tǒng)對帶寬的分配和保證都有一套完整的體系?？梢詫崿F(xiàn)用戶級的SLA。

PON的復(fù)雜性在于信號處理技術(shù) 。在下行方向上，交換機發(fā)出的信號是廣播式發(fā)給所有的用戶。在上行方向上，各ONU必須采用某種多址接入?yún)f(xié)議如時分多路訪問TDMA(Time Division Multiple Access)協(xié)議才能完成共享傳輸通道信息訪問。目前用于寬帶接入的PON技術(shù)主要有: EPON和GPON。

PON技術(shù)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的PON系統(tǒng)下行數(shù)據(jù)流采用廣播技術(shù)、上行數(shù)據(jù)流采用TDMA技術(shù)，以解決多用戶每個方向信號的復(fù)用問題。傳統(tǒng)PON技術(shù)采用WDM技術(shù)，在光纖上實現(xiàn)單纖雙向傳輸，解決2個方向信號的復(fù)用傳輸。PON一般由光線路終端(OLT)、分光器(ODU)、用戶終端(ONU)3個部分構(gòu)成。目前在現(xiàn)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的PON技術(shù)包括EPON和GPON 2種主流技術(shù)，EPON上下行帶寬均為1.25 Gbit/s，GPON下行帶寬為2.5 Gbit/s，上行帶寬為1.25 Gbit/s.

目前在實際的FTTx應(yīng)用場景中，大多數(shù)EPON/GPON只配置了以太接口，可選配置POTS和2M接口。但從技術(shù)標準要求上，EPON/GPON均可實現(xiàn)IP業(yè)務(wù)和TDM業(yè)務(wù)等多業(yè)務(wù)接入，并可實現(xiàn)QoS分類。

EPON/GPON均可傳遞時鐘同步信號，可通過OLT的STM-1接口或GE接口，從外部線路中提取頻率同步信號，此時OLT需要支持同步以太網(wǎng);也可以在OLT設(shè)備上從外部BITS輸入時鐘信號，作為該PON的公共時鐘源，ONU與該時鐘源保持頻率同步。

PON技術(shù)標準的發(fā)展

雖然10G EPON和PON尚未大規(guī)模商用，但10 Gbit/s以上速率的PON技術(shù)是近2年ITU-T和FSAN研究的重點和熱點。XG-PON1的相關(guān)技術(shù)標準已經(jīng)趨于成熟，XG-PON1之后的NG-PON2標準 框架也已基本完成。向多波長擴展是近期技術(shù)研究的重點，F(xiàn)SAN已經(jīng)明確TWDM-PON是未來NG-PON2的技術(shù)選擇，但在ITU-T SG15中規(guī)范多種技術(shù)的G.multi標準也已基本完成，這說明有關(guān)多波長擴展的多個技術(shù)流派之爭遠沒有結(jié)束。表1是ITU-T關(guān)于GPON、XG-PON1和NGPON2相關(guān)標準的制定和成熟情況。

1.PON的基本結(jié)構(gòu)

PON是一種采用點到多點(P2MP)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)。PON系統(tǒng)由局端的光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)絡(luò)(ODN)和用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)組成，為單纖雙向系統(tǒng)。在下行方向(OLT到ONU)，OLT發(fā)送的信號通過ODN到達各個ONU。在上行方向(ONU到OLT)，ONU發(fā)送的信號只會到達OLT，而不會到達其他ONU。為了避免數(shù)據(jù)沖突并提高網(wǎng)絡(luò)效率，上行方向采用TDMA多址接入方式，并對各ONU的數(shù)據(jù)發(fā)送進行管理。ODN在OLT和ONU間提供光通道。PON的參考結(jié)構(gòu)如圖1.11所示。

OLT位于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，放在中心局端，它可以是一個L2交換機或L3路由器，提供網(wǎng)絡(luò)集中和接入，能完成光/電轉(zhuǎn)換，帶寬分配和控制各信道的連接，并有實時監(jiān)控、管理及維護功能。ONU位于用戶側(cè)，實現(xiàn)各種電信號的處理與維護管理，提供用戶側(cè)接口。OLT與ONU之間通過無源光分路器連接，光分路器用于分發(fā)下行數(shù)據(jù)和集中上行數(shù)據(jù)。除了終端設(shè)備，PON系統(tǒng)中無需電器件，因此是無源的。

PON在單根光纖上采用下行1490nm/上行1310nm波長組合的波分復(fù)用技術(shù)(WDM)，上行方向是點到點方式，下行方向是廣播方式。圖1.12表示了PON的基本結(jié)構(gòu)。

在下行方向，OLT將數(shù)據(jù)分組以廣播的方式傳輸給所有的ONU，每個分組攜帶一個具有傳輸?shù)侥康牡豋NU標識符的信頭。當(dāng)數(shù)據(jù)分組到達ONU時，由ONU的MAC層進行地址解析，提取出屬于自己的數(shù)據(jù)分組，丟棄其他的數(shù)據(jù)分組。

上行方向使用時分復(fù)用技術(shù)(TDM)，多個ONU的上行信息組成一個TDM信息流傳送到OLT。

2.光線路終端(OLT)

光線路終端(OLT)的作用是提供業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與ODN之間的光接口，提供各種手段來傳遞各種業(yè)務(wù)，OLT內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層和公共層組成。業(yè)務(wù)層主要提供業(yè)務(wù)端口，支持多種業(yè)務(wù);核心層提供交叉連接、復(fù)用、傳輸;公共層提供供電、維護管理功能。

OLT的存在可以降低上層業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)對接入側(cè)設(shè)備之間的具體接口、承載手段、組網(wǎng)形式、設(shè)備管理等的緊耦合，并可以提供統(tǒng)一的光接入網(wǎng)的管理接口。

OLT核心功能包括:匯聚分發(fā)功能、DN適配功能。

OLT業(yè)務(wù)接口功能包括:業(yè)務(wù)端口功能、業(yè)務(wù)接口適配功能、接口信令處理、業(yè)務(wù)接口保護。

OLT公共功能主要包括OAM功能和供電功能。

從OLT發(fā)出的光功率主要消耗在如下幾處。

l 分路器:分路的數(shù)量越多損耗越大。

l 光纖:距離越長，損耗越大。

l ONU:數(shù)量越多，需要的OLT發(fā)射功率越大。為了保證每一個到達ONU的功率都高于接收靈敏度且有一定的余量，在設(shè)計時要根據(jù)實際的數(shù)量和地理分布進行預(yù)算。

3.光分配網(wǎng)

光分配網(wǎng)(ODN)是OLT與ONU之間提供光傳輸手段，其主要功能是完成OLT與ONU之間的信息傳輸和分發(fā)作用，建立ONU與OLT之間的端到端的信息傳送通道。

ODN的配置通常為點到多點方式，即多個ONU通過一個ODN與一個OLT相連，這樣，多個ONU可以共享OLT到ODN之間的光傳輸媒質(zhì)和OLT的光電設(shè)備。

(1)ODN的組成

組成ODN的主要無源器件有:單模光纖和光纜、連接器、無源光分路器(OBD)、無源光衰減器、光纖接頭。

(2)ODN的拓撲結(jié)構(gòu)

ODN網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)通常是點到多點的結(jié)構(gòu)，可分為星形、樹狀形、總線型和環(huán)形等。

(3)主備保護的設(shè)置

ODN網(wǎng)絡(luò)的主備保護設(shè)置主要是對其傳輸?shù)墓庑盘栐O(shè)置有主備兩個光傳輸波道，當(dāng)主信道發(fā)生故障時則可自動轉(zhuǎn)換到備用信道來傳輸光信號，包括光纖、OLT、ONU和傳輸光纖的主備保護設(shè)置。主備傳輸光纖可以處于同一光纜中，也可以處于不同的光纜中，更可以將主備光纜安裝設(shè)置在不同的管道中，這樣其保護性能更好。

(4)ODN的光傳輸特性

ODN的設(shè)計特性應(yīng)能保證可以提供任何目前可以預(yù)見到的業(yè)務(wù)，而無需較大的改動，這一要求對各種無源器件的特性存在較大影響?？赡苤苯佑绊慜DN光特性的要求如下。

l 光波長透明性:各種光無源器件不應(yīng)影響傳輸光信號的透明性，對設(shè)計的光網(wǎng)絡(luò)要求的光信號所占用的波段應(yīng)當(dāng)能全透明地傳送，這樣為將來的WDM系統(tǒng)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

l 可逆性:將ODN網(wǎng)絡(luò)的輸出端和輸入端互換時，其ODN網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性不應(yīng)發(fā)生明顯的變化，即其傳輸帶寬和光損耗特性的變化應(yīng)微乎其微。這樣可以簡化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。

l 全網(wǎng)性能的一致性:ODN網(wǎng)絡(luò)對于傳輸?shù)墓庑盘枒?yīng)保持一致性，即ODN網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性應(yīng)當(dāng)與整個OFSAN乃至整個通信網(wǎng)保持一致，其傳輸帶寬和光損耗特性應(yīng)適合于整個OFSAN的要求。

(5)ODN的性能參數(shù)

決定整個系統(tǒng)光通道損耗性能的參數(shù)主要有如下3項。

l ODN光通道損耗:即最小發(fā)送功率和最高接收靈敏度的差。

l 最大容許通道損耗:即最大發(fā)送功率和最高接收靈敏度的差。

l 最小容許通道損耗:即最小發(fā)送功率和最低接收靈敏度(過載點)的差。

(6)ODN的反射

ODN的反射取決于構(gòu)成ODN的各種器件的回損以及光通道上的任意反射點。一般來講，所有離散反射必須優(yōu)于?35dB，光纖接入的最大離散反射則應(yīng)優(yōu)于?50dB。

4.光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)

光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)位于ODN和用戶設(shè)備之間，提供用戶與ODN之間的光接口和與用戶側(cè)的電接口，實現(xiàn)各種電信號的處理與維護管理。ONU內(nèi)部由核心層、業(yè)務(wù)層和公共層組成，業(yè)務(wù)層主要指用戶端口;核心層提供復(fù)用、光接口;公共層提供供電、維護管理。

5.PON的應(yīng)用模式

PON的業(yè)務(wù)透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率信號。與點到點的有源光網(wǎng)絡(luò)相比，PON技術(shù)的主要特點在于維護簡單、成本較低(節(jié)省光纖和光接口)、傳輸帶寬較高和高性能價格比。這些特點會使其在很長時間內(nèi)保持競爭優(yōu)勢，PON一直被視為接入網(wǎng)未來的發(fā)展方向。

PON最適合的應(yīng)用是:接入網(wǎng)絡(luò)靠近客戶的末端的部分;ONU服務(wù)的客戶不強調(diào)必須要冗余或迂回保護;OLT可以設(shè)立在生存性能好的節(jié)點處(例如有迂回保護的節(jié)點)，用戶地理位置相對集中的地方。PON主要有3種應(yīng)用模式。

(1)替代現(xiàn)有的二層匯聚網(wǎng)絡(luò):PON可以替代現(xiàn)有的二層交換機和光纖收發(fā)器，將LAN的接入網(wǎng)引至IP城域網(wǎng)，如圖1.13所示。

(2)替代相關(guān)段落的接入光纜:PON系統(tǒng)可以替代現(xiàn)有的部分光纜和光交換設(shè)備，從而節(jié)省相關(guān)段落的接入光纜，如圖1.14所示。

(3)多業(yè)務(wù)接入方式(實現(xiàn)FTTH):PON系統(tǒng)可以提供滿足不同QoS要求的多業(yè)務(wù)、多速率接入，能適應(yīng)用戶的多樣性和業(yè)務(wù)發(fā)展的不確定性的要求，如圖1.15所示。

為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和生存性，可在PON系統(tǒng)中采用光纖保護倒換機制。光纖保護倒換機制可按兩種方式進行:①自動倒換，由故障發(fā)現(xiàn)觸發(fā);②強制倒換，由管理事件觸發(fā)。

光纖保護主要的有三種類型:主干光纖冗余保護、OLT PON口冗余保護、全保護，如圖1.16所示。

主干光纖冗余保護(圖1.16(a)):采用單個PON端口，在OLT PON口處內(nèi)置1′2光開關(guān);采用2∶N光分路器，由OLT檢測線路狀態(tài)，倒換由OLT完成，對ONU無特殊要求。

OLT PON口冗余保護(圖1.16(b)):備用的PON端口處于冷備用狀態(tài)，采用2∶N光分路器;由OLT檢測線路狀態(tài)，倒換由OLT完成，對ONU無特殊要求。

全保護(圖1.16(c)):主、備用的PON端口均處于工作狀態(tài);采用2個2∶N光分路器;在ONU PON口前內(nèi)置光開關(guān)，由ONU檢測線路狀態(tài)并決定主用線路，倒換由ONU完成。

PON系統(tǒng)保護倒換機制可以支持被保護業(yè)務(wù)的自動返回或人工返回。對于自動返回方式，在消除造成倒換的故障后，經(jīng)過一定的返回等待時間，被保護業(yè)務(wù)應(yīng)自動返回到原來的工作路由，返回等待時間可以設(shè)置。

PON技術(shù)發(fā)展歷程

·上世紀90年代初提出PON概念

·1995年成立FSAN(Full Service Access Networks)組織

·1996年ITU-T頒布G.982 (PON標準建議)

·1998年ITU-T 頒布G.983(APON標準建議)

·2000年12月成立IEEE 802.3ah工作組，制定EPON標準建議

·2003年3月ITU-T頒布G.984(GPON標準建議)

·上世紀90年代末APON開始商用

·2003年6月 美國三大運營商開始APON招標

·2003年8月日本NTT開始EPON招標

·2005年中國電信開始測試并部署EPON試驗網(wǎng)

·2010年8月3日，中國電信和中國移動已與阿爾卡特朗訊簽署框架協(xié)議,正式使用其無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)解決方案作為下一代寬帶網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),并于年內(nèi)開始在上海、江蘇、山東等多個省市展開項目建設(shè),以改進提升目前的寬帶網(wǎng)絡(luò)。