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PON、GPON、EPON、APON、ODN、FTTH、OLT、ONU

2020年07月29日  | 移动技术网科技  | 我要评论

# PON

Passive Optical Network，无源光纤网络。是指(光配线网中)不含有任何电子器件及电子电源。ODN 全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。

# ODN

Optical Distibution Network，光分配网。ODN 是基于 PON 设备的 FTTH 光缆网络，其作用是为 OLT 和 ONU 之间提供光传输通道。从功能上分，ODN 从局端到用户端可分为馈线光缆子系统、配线光缆子系统、入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分。

# OLT

Optical Line Terminal，光线路终端，用于连接光纤干线的终端设备。

OLT，是光接入网的核心部件，相当于传统通信网中的交换机或路由器，同时也是一个多业务提供平台。一般放置在局端，提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口。它主要实现的功能是：

  • 上联上层网络，完成 PON 网络的上行接入。
  • 通过 ODN 网络(由光纤和无源分光器组成)下联用户端设备 ONU。实现对用户端设备 ONU 的控制、管理和测距等功能。
  • 向 ONU 以广播方式发送以太网数据
  • 发起并控制测距过程，并记录测距信息
  • 为 ONU 分配带宽，即控制 ONU 发送数据的起始时间和发送窗口大小。

# ONU

Optical Network Unit，光网络单元，ONU 分为有源光网络单元和无源光网络单元。

ONU，是光网络中的用户端设备，放置在用户端，与 OLT 配合使用，实现以太网二层、三层功能，为用户提供语音、数据和多媒体业务。它主要实现的功能是：

  • 对 OLT 发送的广播进行选择性接收，若需要接收该数据要对 OLT 进行接收响应
  • 对用户需要发送的以太网数据进行收集和缓存，按照被分配的发送窗口向 OLT 发送该缓存数据。
  • 响应 OLT 发出的管理命令，并作出响应的调整。

# FTTH

Fiber To The Home，光纤到户，是一种光纤通信的传输方法。FTTH 的显著技术特点是不但提供更大的带宽，而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等方面的要求，简化了维护和安装。PON 技术已经成为全球宽带运营商共同关注的热点，被认为是实现 FTTH 的最佳技术方案之一。

FTTH，光纤到户，是现今为止，全业务、高带宽的接入需求的最好模式。

FTTH 的发展主要有两条路径——有源光网络和无源光网络。

有源光网络具有传输距离远的特点，但是设备专用程度大，端口价格相对较高，设备安装收到很大局限，容易收到周围环境的电磁干扰，增加链网络的故障点，维护成本较高。

无源光网络因为是纯介质网络，具有天然抗电磁干扰影响的能力，减少了接入网的故障点，系统可靠性较高，维护成本低。同时无源光网络模式的 FTTH 通明性好，能够支持多种制式的应用，更适合于大规模发展用户。无源光网络逐渐成为 FTTH 的主流发展方向。

FTTH 的物理层选用的是光纤，光网络的使用为高带宽的业务传送能力提供了良好的基础保障。但是只有物理层还是不够的，要实现信息的传送更重要的是二层控制。所以 FTTH 的发展就经历了一个网络二层上的革命——从 ATM 向以太网发展的过程，分别对应着 APON 和 E/GPON 两个系列。

# APON

APON 是 ATM PON 的简称。ATM 是一种基于信元的传输协议，近年来，被越来越广泛地应用于接入网上以提供视频广播、远程教学、以及数据通信等多种业务。ATM 技术能为接入网提供动态的带宽分配，从而更适合宽带业务的需要。

典型的 APON 系统的网络拓扑结构为星型结构，作为点到多点的典型应用来说，更适合面对将来进行系统的升级和扩容。

EPON 和 APON 最主要的区别表现在帧结构上(EPON和APON的帧结构、帧周期、长度及打包方式全都不一样)，主要技术差别是：EPON 的数据传输是以可变长度的分组进行，最长1518字节；而 APON 数据主要是以 53 字节固定长度的 ATM 信元方式传输。

APON 支持者声称，他们的系统具有固定长度的帧结构，因而能更快、更有效地同步；而基于 IP 的 EPON 方案，则从不知道数据包有多长，必须硬性切断，并按较小的长度重新分组。这是因为，按互联网规定的 IP 包最大长度为 65535 字节，而 EPON 协议规定的分组包最长为 1518 字节。

EPON 支持者争辩说，用 APON 运载 IP 业务很难且效率低。APON 的分组包必须按每 48 字节一小段切割，而且每段得加上 5 字节的字头，所以这种处理方式既费时、复杂、浪费带宽，又增加了额外的成本。

到了本世纪初，随着互联网技术发展和其他通讯技术发展，APON 也暴露了带宽比较低的弱点。从各个厂家实现来看，基本抛弃了 ATM 封装。

APON 技术作为实际部署手段已经完成了它的历史使命，但作为 PON 技术的鼻祖，核心技术思路依然应用在各种 PON 技术中。

# GPON

Gigabit-Capable Passive Optical Network，千兆无源光网络，2004 年完成了 G.984.3 的标准化。从而最终形成了 GPON 的标准族。

GPON 特点：

  • 前所未有的高带宽。速率高达 2.5 Gbps。
  • QoS 保证的全业务接入。
  • 很好地支持 TDM 业务。
  • 简单、高效的适配封装。
  • 强大的 OAM 能力。
  • 技术相对复杂，设备成本较高。

GPON 三大优势：

  • 传输距离更远。采用光纤传输，接入层的覆盖半径可以达到 20 千米。
  • 能够提供更高的带宽。对每用户下行 2.5G，上行 1.25G(物理层)
  • 分光特性强。可以从局端但根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源。

# EPON

Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络，是基于以太网的 PON 技术。将以太网和 PON 技术结合，在物理层采用 PON 技术，在数据链路层使用以太网协议，利用 PON 的拓扑结构实现以太网接入。因此它综合了 PON 技术和以太网技术的优点：低成本、高带宽、扩展性强、与现有以太网兼容、方便管理等。

EPON 和 GPON 应用比较

GPON 和 EPON 个有千秋，适用范围各有不同，应用场景也有重叠的地方，展望未来的宽带接入市场也许并非谁替代谁，应该是共存互补。

  • 对于带宽、多业务，QoS和安全性要求较高以及 ATM 技术作为骨干网的客户，GPON会更加适合；
  • 对于成本敏感，QoS和安全性要求不高的客户群，EPON成为主导。
  • EPON 比较适合互联网接入的应用类型。
  • GPON 比较适合全业务运营和三网融合的应用类型。

本文地址：https://blog.csdn.net/lyndon_li/article/details/107461147

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