PON网络系统

发布于:2025-08-02 ⋅ 阅读:(10) ⋅ 点赞:(0)

基本概念:

PON(Passive Optical Network,无源光网络)是一种点到多点的光纤接入技术。PON是一种纯介质网络,利用光纤可以实现数据、语音和视频的全业务接入。

PON不包含任何有源电子器件,全部由无源光器件组成。这就避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,简化了供电配置和网管复杂度,提高了系统可靠性,同时节省了维护成本。PON的业务透明性较好,原则上可适用于任何制式和速率的信号。

PON的工作原理:

如下图所示,PON网络由三部分组成,分别为光线路终端OLT(Optical Line Terminal),无源光分路器ODN(Optical Distribution Network)和光网络单元ONU(Optical Network Unit)。

  • OLT是放置在局端的终结PON协议的汇聚设备。

  • ODN是一个连接OLT和ONU的无源设备,它的功能是分发下行数据,并集中上行数据,具有很高的可靠性。

  • ONU是位于用户侧的给用户提供各种接口的用户侧终端。

PON网络组成:

PON接口上下行原理:

在PON中,OLT到ONU的数据传输方向称之为下行方向,反之为上行方向。上下行方向数据传输原理是不同的:

  • 下行方向:OLT采用广播方式,将IP数据、语音、视频等多种业务,通过1:N无源光分路器分配到所有ONU单元。当数据信号到达ONU时,ONU根据OLT分配的逻辑标识,在物理层上做判断,接收给它自己的数据帧,丢弃那些给其它ONU的数据帧。

  • 上行方向:来自各个ONU的多种业务信息,采用时分多址接入TDMA(Time Division Multiple Access)技术,分时隙互不干扰地通过1:N无源光分路器耦合到同一根光纤,最终送到OLT。

AR路由器通常作为ONU来部署,因此,AR路由器上的PON接口亦称之为PON上行接口。

GPON与EPON的区别是什么?

GPON(Gigabit Passive Optical Network,千兆比特无源光网络)是PON技术中的一种,是由ITU-T G.984.x系列标准规范的千兆比特无源光网络。具有较强的OAM(Operations Administration and Maintenance)功能,在高速率和支持多业务方面,GPON更有优势。

EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)也是PON技术中的一种,是由2000年11月成立的第一英里以太网EFM(Ethernet in the First Mile)工作组提出,在IEEE 802.3ah标准中进行规范。EPON属于IEEE以太网标准的范围,对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。

GPON和EPON的比较:

PON应用场景

  • 家庭和小型企业接入

  • PON技术被广泛应用于家庭和小型企业的网络接入,能够提供高速、高质量的宽带服务,确保用户流畅体验网络浏览、在线视频、云游戏等多种高带宽、高质量的网络应用。

  • 商业和企业接入

  • PON技术同样适用于商业和企业接入,提供高速、大带宽的网络连接,能够满足视频会议、远程办公、数据备份等业务需求。

  • 工业和物流接入

  • 在工业和物流领域,PON技术确保了高速且稳定的网络连接,支持远程监控与远程控制等应用。

  • 教育和医疗接入

  • 在教育和医疗领域,PON技术提供了高速且安全的网络连接,支持在线教育和远程医疗服务。

  • 城市接入

  • PON技术同样适用于城市接入,能够提供高速、大带宽的网络连接,支持包括智能交通、智慧安防、智慧环保等在内的各种智慧城市应用。

  • 农村接入

  • 在农村地区,PON技术提供高速且稳定的网络连接,支持农村电商、远程医疗和在线教育等服务,助力农村地区的数字化与信息化发展。

PON技术演进

随着数字化需求的不断增长,PON技术也在不断的演进。PON技术演进路标如下图所示。

ITU-T标准下的PON技术演进

ITU-T是国际电信联盟的电信标准化部门,负责制定全球通信技术的标准。在PON技术领域,ITU-T主要通过G.98x系列标准定义了GPON及其后续演进版本。

  • XG(S)-PON,即10G-PON(10 Gigabit Passive Optical Network),是在GPON技术基础上发展而来的下一代GPON技术,包括XG-PON和XGS-PON两种类型。XG-PON提供非对称的传输速率(10 Gbps下行,2.5 Gbps上行),而XGS-PON则提供对称的传输速率(10 Gbps上下行)。

  • 50G-PON(50 Gigabit Passive Optical Network)是ITU-T主推的下一代无源光网络技术,旨在满足未来高带宽、低延迟和大规模连接的需求。与10G-PON相比,50G-PON将带来五倍的带宽提升,能够提供更优质的业务体验,促进新应用和新业务的产生,更好地满足万兆时代家庭数字生活、行业数字化转型和城市数字基础设施等领域的应用需求。

IEEE标准下的PON技术演进

IEEE,即国际电气与电子工程师协会,主要负责在以太网领域制定标准。在PON技术领域,IEEE通过802.3系列标准定义了EPON及其后续演进版本。

  • 10G-EPON(10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network)是在EPON技术基础上演进的下一代EPON技术。提供10 Gbps的对称上下行链路速率,相较于传统EPON提供了更大的数据传输能力。

  • NG-EPON(Next Generation Ethernet Passive Optical Network)是 IEEE 主推的下一代以太网无源光网络技术,旨在进一步提升EPON和10G-EPON的性能,可实现25/50G-EPON,以满足未来对高带宽和低延迟的网络需求。

具体配置文档:

https://support.huawei.com/hedex/hdx.do?docid=EDOC1100408788&id=ZH-CN_TASK_0177867680


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