無源光網絡經過長時間的發展，很多用戶都很了解各種無源光網絡技術的綜合知識，這里我發表一下個人理解，和大家討論討論。無源光網絡技術 （PON）是一種很有吸引力的純介質網絡，其主要特點是避免了有源設備的電磁干擾和雷電影響，減少了線路和外部設備的故障率，提高了系統的可靠性，同時節省了維護成本，并能比較經濟地支持模擬廣播電視業務，即具備三重功能（triple-play）。

據美國貝爾運營公司報道，采用PON技術每年每線可節約50美元的維護費用，是電信維護部門長期期待的技術；其次，PON的業務透明性較好，原則上可適用于任何制式和速率的信號；最后，由于其光發送機和光纖由用戶共享，因而線路成本較其他點到點通信方式低。特別是隨著光纖向用戶日益推進，其綜合優勢越來越明顯。PON的靈活組網能力和經濟適用能力使其最適合于分散的小企業和居民用戶，特別是那些用戶區域較分散，而每一區域用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

PON的主要缺點是一次性投入成本較高，因為局端光線路終端（OLT）很貴，光纖和分路器等無源基礎設施又必須一次到位，這樣當用戶數較少或用戶分布超過某一限定距離時，單用戶成本就很高。另外，其樹形分支拓撲結構使用戶不具備保護功能或保護功能成本較高，影響了其大規模發展。

ATM無源光網絡和寬帶無源光網絡

早期的窄帶PON是基于TDM的，性能價格比低，已經自然消亡。ATM化的無源光網絡/寬帶無源光網絡（APON/BPON）可以利用ATM的集中和統計復用功能，再結合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使性能價格比有很大改進，目前在美國和日本等國已經開始商用，在日本已經敷設了約50萬線。

然而，目前實際APON/BPON的業務適配提供卻很復雜，業務提供能力有限，數據傳送速率和效率不高，成本較高，其市場前景由于ATM的衰落而變得很不確定。從長遠的業務發展趨勢看，APON的可用帶寬仍然不夠。以FTTC為例，盡管典型主干下行速率可達622 Mbit/s，但分路后實際可分到每個用戶的帶寬將大大減小。按32路計算，每一個分支的可用帶寬僅剩19.5 Mbit/s，再按10個用戶共享計算，則每個用戶僅能分到約2 Mbit/s。顯然，這樣的性能價格比無法滿足網絡和業務的長遠發展需要。

以太網無源光網絡/千兆以太網無源光網絡

近幾年隨著IP的崛起和發展，有人提出了以太網無源光網絡技術 （EPON）的概念，即在與APON和BPON類似的結構和G.983的基礎上，設法保留其精華部分——物理層PON，而以以太網代替ATM作為鏈路層協議，構成一個可以提供更大帶寬、更低成本和更寬業務能力的新的結合體——EPON。這一思想在以太網界得到了積極響應，在IEEE 802.3的旗幟下已經形成了初步標準千兆以太網無源光網絡技術 （GEPON）。在實際中，EPON和GEPON的基本差別就是標準化，前者往往指非標設備，后者指符合IEEE 802.3ah規范的設備。另外，GEPON的傳輸距離和分路比均比EPON有所減小。從EPON/ＧEPON的結構看，其關鍵優點是極大地簡化了傳統的多層重疊網絡結構，主要特點有：

◆消除了ATM和SDH層，從而降低了初始成本和運行成本；
◆下行業務速率高達1G bit/s，允許支持更多用戶，每用戶帶寬可以更高，并能提供視頻業務能力和較好的QoS；
◆硬件簡單，無須室外電子設備，使安裝部署工作得以簡化；
◆改進了電路的靈活指配以及業務的提供和重配置能力。

IEEE 802.3ah規范的GEPON技術的規范性好，上下行波長分別是1 310 nm和1 490 nm，上下行速率為1.25Gbit/s，傳輸距離是10/20km，分路比是16，主要業務是數據和語音，增加一個1 550 nm電視廣播波長后，可提供語音、數據和電視三合一的所謂"triple-play"寬帶業務捆綁服務，而這將是未來家庭業務的"殺手锏應用"。EPON/GEPON的主要缺點是效率低和難以支持以太網以外的業務。前者是由于采用8B/10B的線路編碼，有20％的帶寬損失，而APON和GPON都采用不歸零（NRZ）擾碼為線路碼，因此沒有帶寬損失。再加上承載層、傳輸匯聚層、業務適配效率等原因，使得EPON總的傳輸效率很低，大約僅為千兆無源光網絡技術 （GPON）的一半。

千兆無源光網絡

2001年，在IEEE積極制訂EPON標準的同時，全業務接入網絡（FSAN）組織開始發起制訂速率超過1 Gbit/s的PON網絡標準——GPON。隨后，ITU-T也介入到這一新標準的制訂工作中來，并于2003年1月通過兩個有關GPON的新標準G.984.1和G.984.2（速率提高到2.5G bit/s）。按照這一最新標準的規定，GPON可以提供1.244 Gbit/s和2.488 Gbit/s的下行速率以及所有標準的上行速率，傳輸距離至少達到20 km，具有高速高效傳輸的特點。而且，GPON還在傳輸匯聚層采用了一個全新的標準GFP，這是一種可以透明高效地將各種數據信號封裝進現有網絡的、開放的、通用的標準信號適配映射技術，可以適應任何用戶信號格式和任何傳輸網絡制式，全面體現了業務提供商對業務提供的靈活要求，而APON/BPON和EPON/GEPON對每種特定業務都需要提供特定的適配方法。由于采用GFP映射，GPON的傳輸匯聚層本質上是同步的，并使用標準SDH的125 μs幀，因而使得GPON可以直接支持TDM業務。

從提供的業務看，GPON不僅可以提供10/100 MBit/s、1 Gbit/s的業務，而且可以提供VLAN業務和語音業務，事實上可以適應任何現有業務和未來新業務的適配要求。GPON不是制造商驅動的技術標準，而是一種運營商驅動的標準，因此具有更周到的運營利益考慮，速率更高，可達2.4 Gbit/s；具有通用的映射格式，可適應任何新老業務；具有豐富的運行、管理、維護和配置（OAM&P）特點；對各種業務均具有很高的傳輸效率，即便對于TDM業務也能高效無開銷地傳送。由于三種PON技術的主要成本都是來自光接口的成本，因而其硬件成本相差不多，傳輸效率是關鍵。GPON在擾碼效率、傳輸匯聚層效率、承載協議效率和業務適配效率等方面都是最高的，因此其總效率最高，等效系統成本最低。例如，假設TDM業務占10％，數據業務占90％，則GPON的總效率為94％，而APON和EPON分別為72％和49％。總的來看，GPON似乎應該具有更廣闊、更長遠的應用前景。

GPON和EPON/GEPON面臨的共同挑戰有：首先怎樣才能在以太網/GFP上有效承載TDM業務并能提供電信級的服務質量；其次，由于GPON和EPON/GEPON是點對多點的星形或樹形網絡，需要通過一個"1＋1"并經過不同路由的光網絡來實現電信級的保護恢復要求，網絡成本將非常高；第三，目前GPON和EPON/GEPON設備的成本主要受限于突發光發送/接收模塊以及核心的控制模塊/芯片。這些模塊要么是技術不成熟無法商用，要么就是價格昂貴難以適應市場需要；第四，GPON和EPON/GEPON的一次性投入成本較高，不太適合逐步投資擴容的傳統電信建設模式，最適合完全新建或改建的密集用戶區域。

結語

總的來看，各種寬帶光纖接入網都有其最佳使用場合和時機，寬帶點到點有源光纖系統最適合企事業用戶，其中寬帶DLC系統適合從傳統電話網向寬帶網轉型的過渡期應用，寬帶點到點有源以太網光纖系統適合在低密度用戶分散地區應用，寬帶點到多點無源光纖系統最適合新建或改建的密集用戶區應用。我國的發展趨勢將可能跨越APON、BPON和EPON階段，從寬帶點到點以太網光纖系統和ＧEPON開始，乃至很快過渡到GPON階段。