無源光網路

無源光纖網路（英語：Passive optical network）閣稱被動式光纖網路，為光纖通訊網路的一種，其實特色為免用電源就會當完成訊號處理，親像厝內的鏡，無需要電就會當反射影像，除了終端裝置需要用著電以外，其中央節點是用幼路幼路的光纖元件構成。

用新一代網路 NGN（英語：Next Generation Network）通訊觀念，電信網路欲共粗分做核心網路佮接入網路兩部份。核心網路佮長途線路相當傳統的中繼佮長途線路。接入網路講有光纜環。核心網路佮接入網路的功能無仝，其傳輸的形態嘛無仝，所以 PON 的應用閣會當分做核心網路的 PON 佮接入網路 PON 兩大類型。前者以分波濟工（WDM）為主，後者光分歧器佮分波多工元件攏用著。

標準

• ITU-T G . 九百八十三
• APON（非同步傳輸模式 PON，ATM Passive Optical Network）。 這是頭一種予動式光網路標準，伊是無來的 ATM，主要是愛用商業來應用。
• BPON（闊頻 PON，Broadband Passive Optical Network）這是一个因為 APON 的標準。這个標準增加矣著 WDM，動態佮高速上聯頻闊分配，佮耐久性的支援。BPON 嘛創一个管理介面標準 OMCI，佇咧 OLT 和 ONU / ONT 之間的授權透濫供應商網路
• IEEE 八百空二孵三 ah
• EPON 抑是 GEPON（乙太網路 PON Ethernet Passive Optical Network）這是一个為使用乙太網路包資料的 IEEE / EFM 標準。八百空二孵三 ah 標準這馬是 IEEE 八百空二孵三標準的一部份。現此時大約有一千五百萬用的 EPON 埠頭。二空空八年，中國大力發展 EPON 技術。據估算，截止到二空空八年底，中國攏總有兩百萬个 EPON 鬥使用者。
• ITU-T G . 九百八十四
• GPON（千兆 PON，Gigabit Passive Optical Network）這是 BPON 標準的發展。GPON 支援閣較懸的速率，增強的安全性佮可選擇的第二層協定（ATM、GEM、Ethernet）。 佇二空空八年中旬，柬萊森電訊已經安裝八十萬線。英國電信（British Telecom）佮美國電話電報公司（AT & T）當佇咧進行進階試驗。其他一寡公司如獨立光網路有限公司（Independent fiber networks LTD）正和服務提供商如 See the Light 合作提供閣較高速的 GPON 連接佮光纖到戶。
• IEEE P 八百空二孵三 av
• 十 G-EPON（十千兆乙太網路 PON）是一个為達到十 Gbit / s 速率的 IEEE 專門工程，向下相容八百空二孵三 ah 標準的 EPON。十 GigEPON 將會使用分隔波長予十 G 和一 G 下行。八百空二孵三 av 繼續使用單獨波長 TDMA 隔離為咧十 G 和一 G 間的上行。十 G-EPON 嘛佮 WDM-PON 相容（依據 WDM-PON 的定義 )。這使用多波長佇兩个方向之間變做可能。
• SCTE IPS 九百十一
• RFoG（RFoverGlass）是一个 SCTE 的介面實踐分委員會標準，應用佇波長的計畫比起來 PON 解決方案的點著較濟點（P 二 MP）操作，比如講 EPON、GEPON 抑是十 GigEPON。RFoG 提供一个光纖到戶 PON（FTTH PON）就像無一定愛選擇抑是部署 PON 的 MSOs 架構。

歷史

早期工作佇有效光纖到厝的紹介面開始佇咧二十世紀九十年代。全服務接入網路（Full Service Access Network）工作小組，隸屬於大的電信業者佮裝置系統廠家。自從制訂做兩代 PON 的標準了後，國際電信聯盟（ITU）做閣較濟工課。閣較老的 ITU-T G . 九百八十三標準是基於非同步傳輸模式（ATM）， 按怎 PON 這號做 APON（ATM PON）。 然後，上原始的 APON 標準去予人改進去矣。佮慢慢仔完善的 ATM 協定仝款，上全的上尾仔版本為 ITU-T G . 九百八十三，予人通常號做是闊頻 PON（Broadband PON）。 雖然 APON / BPON 宣稱一个足懸的速率足闊的，但是一个典型的 APON / BPON 提供六百二十二兆位元每秒（Mbit / s）（OC 鋪十二）的下行頻闊佮一百五十五兆每秒的上行頻闊。

ITU-T G . 九百八十四（GPON）標準代表著著 BPON 的推動佮較，有閣較懸的總頻寬佮頻寬使用效率，無仝長度的包。這个標準准許位元速率的一寡選擇，但是工業標準集合二石四八千兆位元每秒（Gbit / s）的下行速率佮一爿二四 Gbit / s 的上行速率。GPON 封裝方法（GEM）允准非常有效率的包的使用者排程。因為影格斷鏈，從而且允准為著延遲敏感的排程如語音佮影片通訊提供閣較懸的服務品質（QoS）。

IEEE 八百空二孵三乙太網路 PON（EPON 抑是 GEPON）標準佇二空空四年完成，成做乙太網路第一英里專案的一部份，EPON 使用標準的八百空二牛三乙太網路影格佮對稱的一千兆位元每秒的上行和下行速率。EPON 是以資料為核心的網路的一个應用包括全業務語音，資料佮影片網路。十千兆位元每秒（Gbps）的 EPON（十 G-EPON）這馬是 P 八百空二孵三 av 的一个小組任務。

PON 裝置具有波長方向多工復用（WDM）的優點，使用一个波長予下行排程和另外一个波長予上行排程佇一个單獨的無空分散漂移光纖（ITU-T G . 六仔五十二）。 BPON、EPON、GEPON 和 GPON 基本的波長有仝款的計劃，上行使用一千四百九十奈米波長佮下行排程使用一千三百十奈米波長。千五百五十奈米是注文隨意疊服務的，通常為 RF 影片。

仝位元速率仝款，這个標準描述了一寡光功率，BPON 和 GPON 通常是二十八 dB 彼小功率的，但是產品嘛通常宣稱使用閣較細的功率。二十八 dB 符合二十 khí-looh 的三十二路分裂。正向錯誤學校當編碼（FEC）會當做是 GPON 系統提供另外的二喬三分貝衰竭預算。綴光的改進，二十八分貝預算將會予人增加。雖然 GPON 和 EPON 協定允准大的分配比率。（懸於一百二十八使用者的 GPON，大於三十二 , 七百六十八使用者的 EPON）。 佇咧實際中大部份 PON 裝置是以一个上聯𤆬三十二个抑是閣較少的使用者。

一个 PON 裝置包含一个中央辦公的節點，號做光連結終端（OLT）， 一个抑是講濟个使用者減點，號做光纖網路單元（ONU）抑是光纖網路終其尾（ONT）， 佮一个光纖佮一个叫做光分布網路（ODN）的分隔器佇咧這兩个裝置之間。光纖網路終其尾是一个 ITU-T 術語，而且 ONU 是一个 IEEE 術語。佇多多使用者單元中，ONT 會當使用傳統的乙太網路的雙絞線、Coax MoCA，抑是講 DSL 技術來橋接使用者家己的裝置佮獨立徛家的單元。一个 ONT 是一个 EPON 裝置佮服務提供網路服務商到使用者的終端介面。一寡仔 ONU 提供單獨的使用者單元來提供服務比如講電話、乙太網路資料抑是影片。

OLT 保證矣 PON 佮網路服務提供商之間的介面，這通常包括：

• IP 協定（IP）排程超過千兆、十千兆或者是一百兆位元每秒的乙太網路
• 標準時間分配復用（TDM）介面，比如講 SONET 抑是講 SDH
• ATM UNI 佇一百五十五孵六百二十二 Mbit / s

ONT 終止 PON 佮這馬的國家服務介面到尾仔使用者。遮的服務會當提供普通的老式電話服務（POTS）抑是講 IP 語音（VoIP）、 資料（通常替網際網路抑是 V . 三十五、影片佮 / 抑是遙測—— TTL、ECL、RS 五百三十等等）。 通常 ONT 的功能分割兩部份：

• ONU：終止 PON 佮表現的融合介面–比如講 xDSL、coax 抑是服務乙太網路
• 網路終端環境（NTE）， NTE 提供了分離，國家網路介面指向使用者。

一个 PON 是一个分享網路，佇咧遮 OLT 放一个單獨的會當予所有的 ONT 看著的流下行排程。彼每一个 ONT 干焦會當讀著遐的對應本 ONT 的包的內容。加密用佇咧防止對下行資料的偷聽。

上行的頻闊分配

OLT 負責分配上行頻闊到 ONT。因為光分布網路（ODN）是共享的，若是 ONT 佇隨機時間傳送的資料可能會造成 ONT 傳輸的衝突（collide）。 因為每一个 ONT 佮 OLT 的距離一定，其傳輸延延嘛一定。這就會當予 OLT 會當測量延遲並且記錄落來，然後通過 PLOAM（physical layer operations and maintenance，實體層操作佮維護）資訊均衡延遲。

做所有的 ONT 延遲去予確定，OLT 傳輸就授權予獨立的 ONT。一个授權允准使用一个清楚度間隔的時間向上行傳送的資料。這个授權的對映每一毫秒動態重計算的。這个對映分配頻闊到所有 ONT，譬如講每一个 ONT 接收的時間定定為伊的服務的需要。

一寡服務—— 比如講 POTS，要求實質上的固定的上行的頻闊，OLT 會當提供一个固定的頻闊分配予每一个按呢的被提供服務。DS 一和一寡資料提供課程無的確會要求固定上行位元速率。但是足濟資料排程，譬如講網路頂懸衝湧，是突發佮高可變的。雖然動態頻寬分配（DBA）， 一个 PON 會當量預定的上行排程，遵守 traffic engineering，概率復用概念。( 下行排程會當嘛被過量預定的，用仝款的方法任何區域網路攏會當被過量預定。為一个下行預定過量特性佇咧 PON 中是 ONT 著愛會當接受所有任意的包括時間佮大細的下行時間紩概念。

佇咧 GPON 著這是 DBA 的兩種形式，狀態報告（SR）佮無狀態報告（NSR）。

佇咧 NSR DBA 中，OLT 繼續分配一个小額外頻闊到每一个 ONT。若是 ONT 無傳送排程，伊將會傳送空閒影格通過伊的量分配。若是 OLT 觀察一个予的 ONT 無傳送空閒的影格，著會增加頻寬分配著這个 ONT。一旦 ONT 突發傳送，OLT 觀察著指定的 ONT 有真濟的空閒影格，然後相應減少伊的分配。NSR DBA 有佇咧 ONT 實行無要求的優點，同時嘛存在 OLT 無才調知影按怎最佳的分配頻闊到通過幾个需要閣較濟的 ONT 上。

佇咧 SR DBA 中，OLT 選舉 ONT 為著𪜶的待辦事項。一个予定的 ONT 凡勢有一寡所謂的地排程容器（T-CONT）， 每一个有伊本身的優先權抑是排程類。ONT 報告每一个 T-CONT 分開到 OLT。遮的報告資訊包含一个對數的代辦事務的測量佇 T-CONT 在列中。通過了解規个 PON 上每一个 T-CONT 的服務級別許可，以及每一个 T-CONT 硩大細粒的，OLT 會使最佳化 PON 上的備用一寡頻闊的分配。

EPON 系統使用一个 DBA 機構佮等於 GPON 中的 SR DBA 解決方案。OLT 選擇 ONU 為𪜶的在列狀態，並同意頻寬使用 MPCP GATE 資訊，當 ONU 報告𪜶的狀態使用 MPCP GATE 資訊

PON 的無仝技術

TDM-PON

展矣，毋過二空空八年絕大多數網路設計使用 GPON 抑是講 GEPON。GPON 有至少兩百萬个已安裝埠。GEPON 有欲倚一千五百萬已經發展埠頭。

DOCSIS over EPON 抑是講號做 DPON

有線電纜資料傳輸系統服務介面規範（DOCSIS）PON，抑是講號做 D-PON / DPON，是由幾間公司來提議，並由 Cable Labs 負責領導推動的，以現有的是乙太網路的無源光網路（EPON、GEPON 抑是十 GigEPON）上的媒體接入控制（MAC）佮實體層（PHY）標準來實現 DOCSIS 服務層介面的一个無源光網路。對應的標準是 DPoE（Docsis Provisioning of EPON）。 截止二空一一年三月，該規範的 I 一版本已經由 Cable Labs 發布。 傳說來，DPON 裝置保持矣運營商現有的是因為 DOCSIS 運營管理平台，並以 EPON 的大頻寬能力取代基於 HFC 的一个限頻寬。 DPoE 技術予得 EPON 的 OLT 像一个 DOCSIS 電纜數據機尾溜系統（CMTS）平台，而且 ONU / ONT 會當對應於著 CM。 一寡仔 DPON 系統為著傳送包括乙太網路 LAN 佮乙太網路虛有私有連結（EVPL）， 佮點著點乙太網路傳輸（ELINE）服務的乙太網路傳輸服務，無定著會當選擇支援城域乙太網路論壇（MEF）九佮十四標準。佇遮的實例中 DPON 系統嘛有一个扮演一个 IP / MPLS 有提供者邊緣（PE）路是由器。

RF-PON，抑是稱 RFoG

這廣播頻率 PON 抑是講玻璃頂懸的廣播頻率（RFOG）抑是混合光纖同軸 PON（HFC-PON）或者是電纜 PON，是傳輸現有通過 PON 電纜傳輸（通常是通過混合光纖佮同軸電纜）的 RF 訊號的一種無源光網路，傳輸佇咧 RF-PON 的正向是一个獨立的點著多點系統或者一个通過現存 PON 如 GPON 抑是講 GEPON / EPON 光崁。RF-PON 的崁做工課是佮一寡 CWDM PON 抑是藏佇咧的 WDM-PON 崁做工課相仝。相反 RF 支援是予傳輸上聯抑是倒轉來 RF 到一个單獨的 lamda 對 PON 返回波長提供的。因為標準無完成所以實施根據提供者有所無仝。電纜和電信工程師社會（SCTE）介面實施子委員會（IPS）第五工作群組當咧拍拚 IPS 九百十一 RF 佇玻璃頂懸。RF-PON 提供對現有 RF 模式技術的向下相容，但是無對 RF 基礎服務提供額外的頻闊。這意味著佇咧干焦有光纖會當到位電纜袂當提供抑是遮的會當用行的地點支援 RF 技術。這項技術是標記佇咧向電纜電視操作者佮𪜶現有的 HFC 網路。

WDM-PON

波長分波外工 PON，抑是講號做 WDM-PON，這是一種予一寡公司上代先使用，而且利用多光的波長自按呢增加到尾端使用者的聯合下聯通用一直闊的無源光網路。 WDM-PON 會當佇閣較長距離頂懸提供閣較濟頻寬通過奉獻閣較濟生光頻寬予每一个使用者，並且通過增加結損失預算到每一个波長，予每一个分束器致使的光衰微降低敏感，WDM-PON 的波長是一个會當予應用著每一个單獨的光網路單元（ONU）到一寡虛擬 PONs 的共存佇咧一寡物理公共建設。抑是波長會當有收集通過通過統計復用對而且保證波長唯一和 ONU 閣較低的延延的經驗。無一个 WDM-PON 標準被無異議的被所有組織接受。根據一寡仔 WDM-PON 的定義，WDM-PON 著每一个 ONU 攏有一个專用的波長一寡其他閣較自由的定義建議佇任何一个方向頂懸使用了加佇一个波長的 PON 就是講 WDM-PON。佇咧無異議的定義的狀況之下，予 WDM-PON 的提供商指出一个無偏見的列表是困難的。

無源光網路的會當技術

依據 PON 的拓撲結構，伊的上聯傳輸模式（如 ONU 到 OLT）佮下聯傳輸模式（如 OLT 到 ONU）是無仝款的。對下聯傳輸來講，OLT 閣咧連紲模式（CM）向使用者傳送光訊號廣播。比如講伊，下聯通道總是佇咧資料的光訊號。毋過，佇下聯通道，ONU 會當用連紲模式傳輸光資料訊號。按呢咱所有的對 ONU 傳輸的訊號攏會通過功率分配器（成做功率增合器）聚集（隨著衰微）和重疊著一个光纜。為著欲解決這个問題，頂懸聯通道採用突發模式傳輸（BM）。 去予人分配一个時槽佮需要去予人傳送的時陣，予定的 ONU 來傳送一个光包，並且所有的 ONU 通過分時濟工模式（TDM）來分享著聯通道。當 ONU 毋是仝一間隔同步傳輸光包時，抑是講 OLT 佮予定的 ONU 之間的距離是隨機的時陣，這个突發模式光包，包佮包之間通過 OLT 予人接受的隔間是無仝款的。當 OLT 佮 ONU 之間的距離是無仝一的時陣，予被 OLT 接受的光包可能有無仝的振幅。（) , 補償隔無仝佮振幅無仝突發模式時鐘佮資料恢復（BM-CDR）和突發模式放大器（比如講，突發模式 TIA）若是需要予人分別呼叫。此外，突發模式傳輸點要求傳輸者工作佇突發模式下。按呢一个突發模式傳輸者會當佇短短的時間內底予人拍開抑是關起來。欲講三種電路 PON 著的副本佇咧著等連紲模式光通訊連結中是非常無仝的。

干焦到戶

無源光網路毋免使用電源組件去劃分訊號。訊號分布的使用分束器。別於製造商，每一个分束器通常共一枝光纖劃分做十六，三十二抑是六十四枝做光纖，並且閣一寡分束器會當聚合一个單獨的電纜。一个分束器袂使提供任何的交換抑是轉衝能力；這種連接予人叫做點甲外點連結對著按呢的連接，使用者捀光纖網路終端著愛執行一寡要求袂當去予其他的方法實現的特殊功能。比如講，照路由能力的缺失，每一个訊號離開中央辦公室（co）就愛予廣播予所有的去予仝一分光器下的使用者（包括遐的毋是予預期的訊號）。 所以佇光纖網路尾溜過濾掉預期予其他使用者的訊號。閣有，做分束器袂當執行緩衝，每一个單獨的光纖網路尾溜著愛佮一个復用系統協調作穡以保障離開使用者的訊號佇交叉點頂懸無發生相磕。兩種復用的方式攏會當實現：波長分波多工佮分時濟工。波長分波外工內底，每一个使用者使用一个單獨的波長來傳輸訊號。咧分時濟工中，使用者「輪流」傳輸資訊。佇二空空七年早期，只有分時濟工是技術上會使的。有彼个源光網路比起來，無源光網路的優點佮缺點攏真明顯。無源光網路避免喘氣叫複雜的室外電子裝置。無源光網路也同時允准傳輸簡單的類比電視訊號的類比訊號廣播。毋過，因為每一个訊號著愛予人推播予所有仝一个分束器下的使用者（相對干焦一个訊號的交換裝置）， 中央辦公室著愛配備一个特別強有力的稱為光路尾溜（OLT）的傳輸裝置。另外咧，因為每一个使用者的光纖網路終端著愛傳送所有的通路到中央辦公室（毋是干焦發見上近的交換裝置）， 使用者袂當像有源光網路仝款的遠離中央辦公室。

參考文獻

• Kramer , Glen, _ Ethernet Passive Optical Networks _ , McGraw-Hill Communications Engineering , 兩千空五 .
• Blake , Victor R . Chasing Verizon FiOS , Communications Technology , August 兩千空八
• Rubenstein , Roy . Broadband Access Networks : PON Life