接入网-PON技术中国电信维护岗位技能认证教材编写小组编制目录第1章 PON拓扑结构 41.1基本拓扑结构 41.2性能比较 4第2章 PON的双向传输技术 52. 1 光时分多址（OTDMA） 52. 2光波分多址（OWDMA） 52. 3光码分多址（OCDMA） 52. 4光副载波多址（OSCMA） 5第3章 PON的双向复用技术 63.1光波分复用（OWDM）技术 63.2光时分复用（OTDM）技术 63.3光码分复用（OCDM）技术 63.4光频分复用（OFDM）技术 63.5光副载波复用（OSCM）技术 63.6光空分复用（OSDM）技术 63.7时间压缩复用（TCM）技术 7第4章 PON功能结构 84.1光线路终端（OLT）的功能结构 84.2光网络单元（ONU）的功能结构 84.3光配线网（ODN）的功能结构 84.4操作管理维护功能 84.5光接入网（OAN）基本性能 8第5章 PON技术应用 95.1 PON组网应用 95.2 波分复用PON技术应用 95.3 10G PON技术应用 95.4 EPON技术特点及网络结构 105.5 EPON传输原理及帧结构 115.6 EPON光路波长分配 115.7 EPON关键技术 11第6章 GPON技术 136.1 两大PON技术：GPON和EPON 136.2 GPON与EPON的比较 136.3 为什么选择GPON 146.4 GPON网络基本性能参数 146.5 GPON标准协议 146.6 GPON原理 156.7 GPON的基本协议概念- T-CONT 156.8 GPON的基本协议概念-DBA 166.9 GPON的基本协议概念-Gemport 176.10 GPON的基本协议概念-流 186.11 GPON的基本协议概念-Flow control 186.12 GPON中的QOS处理 196.13 GPON网络保护方式 20第1章 PON拓扑结构1.1基本拓扑结构光接入网（OAN）的拓扑结构取决于光配线网（ODN）的结构。
通常ODN可归纳为单星型、树型、总线型和环型等四种基本结构，也就是PON的四种基本拓扑结构1. 单星型结构单星型结构是指用户端的每一个光网络单元（ONU）分别通过一根或一对光纤与端局的同一OLT相连，形成以光线路终端（OLT）为中心向四周辐射的星型连接结构2. 树型结构在PON的树型结构（也叫多星型结构）中，连接OLT的第一个光分支器（Optical Branching Device，OBD）将光分成n路，每路通向下一级的OBD，如最后一级的OBD也为n路并连接n个ONU3. 总线型结构总线（bus）型结构的PON通常采用非均匀分光的光分路器（OBD）沿线状排列4. 环型结构环型结构相当于总线型结构组成的闭合环，其信号传输方式和所用器件与总线型结构差不多1.2性能比较为便于PON结构选择，现将总线型、星型、环型及树型拓扑结构从性能上进行比较，如下表所示：比较内容总线型星 型环 型树 型成本投资低最高低低维护与运行测试很困难清除故障时间长较好测试困难安全性能很安全安全很安全很安全可靠性比较好最差很好比较好用户规模适于中规模适于大规模适于选择性用户适于大规模新业务要求容易提供容易提供每户提供较困难每户提供较困难带宽能力高速数据基群接入视频基群接入视频高速第2章 PON的双向传输技术在PON中，OLT至ONU的下行信号传输过程是：OLT送至各ONU的信息采用光时分复用（Optical Time Division Multiplexing，OTDM）方式组成复帧送到馈线光纤；通过无源光分路器以广播方式送至每一个ONU，ONU收到下行复帧信号后，分别取出属于自己的那一部分信息。
2. 1 光时分多址（OTDMA）光时分多址（Optical Time Division Multiple Access，OTDMA）方式是指将上行传输时间分为若干时隙，在每个时隙只安排一个ONU，以分组的方式向OLT发送分组信息，各ONU按OLT规定的顺序依次向上游发送2. 2光波分多址（OWDMA）采用光波分多址（Optical Wavelength Division Multiple Access，OWDMA）接入技术，将各ONU的上行传输信号分别调制为不同波长的光信号，送至OBD后，耦合到馈线光纤；到达OLT后，利用光分波器分别取出属于各ONU的不同波长的光信号，再分别通过光电探测器解调为电信号2. 3光码分多址（OCDMA）光码分多址（Optical Code Division Multiple Access，OCDMA）是指给每一个ONU分配一个多址码2. 4光副载波多址（OSCMA）光副载波多址（Optical SubCarrier Multiple Access，OSCMA）采用模拟调制技术，将各个ONU的上行信号分别用不同的调制频率调制到不同的射频段，然后用此模拟射频信号分别调制各ONU的激光器（laser Device，LD），把波长相同的各模拟光信号传输至OBD合路点后再耦合到同一馈线光纤到达OLT，在OLT端经光电探测器后输出的电信号通过不同的滤波器和鉴相器分别得到各ONU的上行信号。
第3章 PON的双向复用技术光复用技术作为构架信息高速公路的主要技术，在过去、现在和将来，对光通信系统和网络的发展及对充分挖掘光纤巨大传输容量的潜力，将起着重要作用3.1光波分复用（OWDM）技术实用化程度最高的当属光波分复用技术，其技术及产品已广泛地应用在光通信系统中构成WDM-PON的上行回传通道有四种方案可供选择方案一，在ONU也用单频激光器，由位于远端节点的路由器将不同ONU送来的不同波长的信号回到OLT方案二，利用下行光的一部分在ONU调制，从第二根光纤上环回上行信号，ONU没有光源方案三，在ONU用LED一类的宽谱线光源，由路由器切取其中的一部分；由于LED功率很低，需要与光放大器配合使用方案四，与常规PON一样，采用多址接入技术，如TDMA，SCMA等3.2光时分复用（OTDM）技术采用复用技术的目的是提高信道传输信息的容量OTDM的复接可分为两种，即以比特为单位进行逐比特交错复接和以比特组为单位的逐组交错复接3.3光码分复用（OCDM）技术光码分复用技术在原理上与电码分复用技术相似3.4光频分复用（OFDM）技术OWDM和OFDM技术都是在光层按其波长将可传输带宽范围分割成若干光载波通道。
3.5光副载波复用（OSCM）技术OSCM技术不同于OWDM和OFDM技术，OWDM和OFDM都是指光波层进行复用OSCM技术的最大优点是：可采用成熟的微波技术，以较为简单的方式实现宽带、大容量的光纤传输，它可构成灵活方便的光纤传输系统，可以为多个用户提供语音、数据和图像等多种业务3.6光空分复用（OSDM）技术空分复用（Space Division Multiplexing，SDM）指利用不同空间位置传输不同信号的复用方式，如利用多芯缆传输多路信号就是空分复用方式3.7时间压缩复用（TCM）技术时间压缩复用（Time Compression Multiplexing,，TCM）又称“光乒乓传输”第4章 PON功能结构4.1光线路终端（OLT）的功能结构在PON中，OLT提供一个与ODN相连的光接口，在光接入网（OAN）的网络端提供至少一个网络业务接口4.2光网络单元（ONU）的功能结构在PON中，ONU提供通往ODN的光接口，用于实现OAN的用户接入ONU的核心功能块包括用户和服务复用功能、传输复用功能以及ODN接口功能ONU服务功能块提供用户端口功能，它包括提供用户服务接口并将用户信息适配为64kbit/s或n×64kbit/s的形式。
4.3光配线网（ODN）的功能结构PON中的ODN位于ONU和OLT之间，ODN全部由无源器件构成，它具有无源分配功能，其功能结构下图所示：4.4操作管理维护功能通常将操作管理维护（OAM）功能分成两部分，即光接入网（OAN）特有的OAM功能和OAM功能类别4.5光接入网（OAN）基本性能OAN的容量和ONU的类别如表4.2所示，其中通路传输距离是逻辑距离，即特定传输系统所能达到的最大传输距离第5章PON技术应用5.1 PON组网应用目前无源光纤接入网发展很快，组网方式多种多样PON主要采用无源光功率分配器（耦合器）将信息送至各用户5.2 波分复用PON技术应用1．两波分复用PONITU-T制定的G.983标准只适用于1310nm/1550nm（波分复用WDM）技术，即粗波分复用（CWDM）技术OLT与ONU间是明显的点到多点连接，上行和下行信号传输发生在不同的波长窗口中当ONU采用TDMA方式上传数据时，为避免数据可能发生的碰撞，OLT与ONU之间要精确定时，ONU按照OLT分配的时隙传送分组系统采用单纤波分复用方式来解决双向传输问题，即用1550nm波长（1484～1580nm）传送下行信号；用1310nm波长（1270～1344nm）传送上行信号。
2．波分复用PON波分复用PON简称为WDM-PONWDM-PON的下行传输的关键是多波长光源，目前有许多方法制造多波长光源方法一：选择16个接近精确波长的、离散的分布反馈（DFB）激光器，每个均有温度调谐以便获得满意的信道间隔方法二：使用多频激光器（Multiple Frequency Laser，MFL）方法三：采用啁啾脉冲WDM光源它使用了飞秒级（10－15）光纤激光器来产生一个1500nm附近70nm谱宽的脉冲，此脉冲被22km长的标准单模光纤啁啾5.3 10G PON技术应用1．10G EPON技术10G EPON标准小组代码为IEEE 802.3av，其定义了两种10G EPON技术：1、非对称 下行传输速率为10Gbps，上行传输的速率为1Gbps 下行中心波长为1577nm，上行中心波长为1310nm2、对称 下行传输速率为10Gbps，上行传输的速率为1Gbps 下行中心波长为1577nm，上行中心波长为1270nm10G EPON的IEEE 802.3av标准相对于原EPON标准改进的核心点是：1、扩大802.3ah（EPON）标准的上下线带宽，达到10G速率；2、10G EPON的兼容性，即10G EPON的ONU可以与1G EPON的ONU共存在同一个ODN下。
2．10G GPON技术10G GPON目前已有成熟标准的实现方式为非对称方式，即下行传输速率为10Gbps，上行传输的速率为2.5Gbps在ITU发布的G.987.1、G.987.2、G.987.3及G.988给予规范10G GPON非对称方式使用的下行中心波长为1577nm，上行中心波长为1270nm10G GPON标准与GPON标准相比，对于物理层改进较大具有更长的距离，更大的分光比，更有效的成帧及增强的安全特性但是对于GPON的OMCI管理层改动较小，后向兼容GPON以太网无源光网络（EPON）接入技术以太网无源光网络（Ethernet PON或Ethernet Over P。