寬帶接入網(wǎng)有很多值得學習的地方，這里我們主要介紹寬帶接入網(wǎng)絡正在向光纖化發(fā)展。在規(guī)模越來越大的寬帶接入網(wǎng)絡中，現(xiàn)有的大部分局域網(wǎng)（LAN）都運行在100Mbit/s的網(wǎng)絡上，許多大規(guī)模的商業(yè)公司正在向吉比特以太網(wǎng)（GE）過渡。

而在城域核心網(wǎng)和城域邊緣網(wǎng)上，SONET/SDH/GE帶寬容量非常充裕，這使得寬帶接入網(wǎng)部分產(chǎn)生了嚴重的帶寬瓶頸。與電纜傳輸相比較，光纖傳輸具有容量大、損耗小、防電磁干擾能力強等優(yōu)勢，因而，隨著光纖傳輸?shù)某杀局鸩较陆�，寬帶接入網(wǎng)的光纖化是必然的發(fā)展趨勢。代表著“最后一公里”部分的接入網(wǎng)段，有超低成本、簡單結(jié)構(gòu)以及便于實現(xiàn)等要求，這給技術(shù)實現(xiàn)帶來了很大的挑戰(zhàn)。而無源光網(wǎng)絡（PON）采用了無源器件，是實現(xiàn)寬帶光接入網(wǎng)最有潛力的技術(shù)。

從承載的內(nèi)容來分類，PON技術(shù)主要包括APON（ATM Based PONs）、EPON（Ethernet Based PONs）以及GPON（Gigabit PONs）等。在接入網(wǎng)建設(shè)的初期和中期，迄今還沒有一種絕對主導技術(shù)實現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)的全部功能。面對多元化的接入網(wǎng)技術(shù)，PON技術(shù)在實際應用中，采用了一些向全光接入網(wǎng)過渡的方式，即實現(xiàn)部分光纖化，如FTTE+ADSL、FTTC（或FTTB）+VDSL和FTTx+LAN等，其中以FTTx+LAN方式應用最為普遍。

一、PON的寬帶接入技術(shù)優(yōu)勢

無源光網(wǎng)絡從中心交換局到用戶駐地網(wǎng)之間不存在任何有源器件，取而代之的是將無源光器件插入到網(wǎng)絡中，并在整個路徑上通過分離光波長的功率來引導傳輸?shù)牧髁�。這種替換使得服務提供商不再需要向傳輸環(huán)路中的有源器件供能和保養(yǎng)，大大節(jié)約了服務提供商的成本。無源的分光器和耦合器只起到傳遞和限制光的作用，不需要供電和信息處理，而且具有不受限制的平均故障間隔時間（MTBF），可以全面降低服務供應商的維護成本。

無源光網(wǎng)絡通常是由位于中心局（CO）的光線路終端（OLT）和一系列位于用戶駐地的光網(wǎng)絡單元（ONT）構(gòu)成，在這些器件中間是由光纖、無源分光器或耦合器構(gòu)成的光配線網(wǎng)絡（ODN）。在一個PON網(wǎng)絡中，可從服務交換局拉出單根光纖到寬帶業(yè)務子區(qū)或辦公園區(qū)，然后再用無源分光器或耦合器從主光纖分離出若干支路到各個大樓或業(yè)務設(shè)備上。該方式可使多個用戶共享從交換局到用戶駐地這段相對昂貴的光纖鏈路，因而也極大降低了光纖到樓（FTTB）和光纖到戶（FTTH）的使用成本。采用PON技術(shù)，從運營商交換機引出的單纖可以為1632幢或更多的大樓提供寬帶業(yè)務。

通過采用APON/BPON、EPON或即將標準化的GPON技術(shù)，在PON的主干光纖上可以支持155Mbit/s、622Mbit/s、1.25Gbit/s或2.5Gbit/s的速率。為同時支持語音、數(shù)據(jù)和視頻應用，每個用戶的帶寬分配可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。

PON網(wǎng)絡中到用戶駐地的下行數(shù)據(jù)流的傳輸過程有別于上行數(shù)據(jù)流的傳輸過程。下行數(shù)據(jù)流從OLT廣播到各個ONT，各個ONT通過匹配協(xié)議傳輸單元頭中的地址信息，只對目的地址和其自身匹配的數(shù)據(jù)進行處理。由于ODN存在共享介質(zhì)的特性，上行的流量傳輸相對較為復雜。為了避免沖突的發(fā)生，上行數(shù)據(jù)流采用TDMA（時分多址）方式，并按照OLT的控制機制對上行方向的傳輸進行控制。這樣，特定的傳輸時間片代表特定的ONT，同步這些時間片即可避免不同的ONT的突發(fā)之間產(chǎn)生沖突。 作為有很大潛力的寬帶接入技術(shù)的一種，PON技術(shù)的優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面。

1光纖接入網(wǎng)是最能適應未來發(fā)展的解決方案，特別是PON和其他現(xiàn)有技術(shù)，如ATM、Ethernet、WDM型結(jié)合而形成的各種x-PON技術(shù)已被證明是當前綜合寬帶接入中非常經(jīng)濟有效的方式

2由于采用PON技術(shù)，整個光分配網(wǎng)是無源的，無源光網(wǎng)絡的體積小且設(shè)備簡單。

3與銅纜網(wǎng)相比，PON可減少維護運行費用，并徹底避免了電磁干擾和雷電干擾。

4PON的無源ONU（光網(wǎng)絡單元）無需供電，不僅免除了供電的一系列問題，而且可靠性比有源設(shè)備要高的多。

5因為使用的是無源器件，共享光纖傳輸介質(zhì)，整個光網(wǎng)絡的費用較低。

6可支持開發(fā)新業(yè)務，特別是多媒體和寬帶業(yè)務，從而加強運營企業(yè)競爭力，增速新業(yè)務的開展，補償光網(wǎng)絡建設(shè)的新投資，將寬帶接入網(wǎng)的數(shù)字化進一步推向用戶。

7PON在一定程度上對所使用的傳輸體制是透明的，升級起來比較容易。 目前，由于終端用戶帶寬需求的增長和光器件價格的大幅下降，PON技術(shù)已逐漸顯示出了其充滿活力的發(fā)展態(tài)勢。但PON技術(shù)大范圍的應用并不是一蹴而就的，它也受到諸多因素的影響。

二、PON技術(shù)應用的局限性

作為一種接入網(wǎng)技術(shù)，PON技術(shù)無疑具有接入網(wǎng)的一般特性。寬帶接入網(wǎng)的基本特征與核心網(wǎng)大不相同，其應用情況對成本、法規(guī)、業(yè)務、技術(shù)等因素均很敏感。筆者認為前兩個問題是不容忽視的，一是光纖接入的成本問題，另一個就是寬帶應用的問題。 1網(wǎng)絡成本高昂 根據(jù)光纖深入的程度，光纖接入可以分為光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）和光纖到戶（FTTH）。從網(wǎng)絡總的發(fā)展趨勢來看，光纖會一直向用戶延伸，直到最終取代接入網(wǎng)中的饋線電纜，實現(xiàn)FTTH。但受光纖和光器件價格的影響，實現(xiàn)FTTH的成本過高，普通用戶還無力承擔。PON技術(shù)曾經(jīng)是很多電信運營商長期以來追求的目標，但由于價格與成本等多方面的因素，使得目前PON技術(shù)除了在少數(shù)發(fā)達國家（如德國和日本等）獲得一定的發(fā)展以外，并沒有被多數(shù)國家所接受。 2寬帶業(yè)務內(nèi)容匱乏 寬帶技術(shù)雖然有所突破，但目前寬帶內(nèi)容的發(fā)展大大落后于寬帶網(wǎng)建設(shè)，形成了曲高和寡的局面。代表著寬帶大容量的PON技術(shù)在此時發(fā)展，無疑會受到寬帶市場需求的影響。

與現(xiàn)有的各種寬帶接入技術(shù)一樣，PON技術(shù)的應用尚需寬帶內(nèi)容的帶動。 3EPON的局限性 目前EPON的應用面臨兩個較為明顯的局限性，一是其效率極低，二是缺乏支持除以太網(wǎng)外的其他業(yè)務的能力。正因為如此，EPON在處理語音或TDM業(yè)務時還存在QoS的問題。EPON采用8b/10b編碼作為其線路碼，而這種線路碼在處理協(xié)議之前，就有20%的帶寬消耗。與EPON不同的是，APON和GPON系統(tǒng)都采用擾碼作為線路碼，這與SONET或SDH網(wǎng)絡的線路編碼機制相一致，不涉及帶寬的額外消耗。 3統(tǒng)一的標準和規(guī)范還未形成 雖然APON技術(shù)早1998年就已經(jīng)被標準化，但APON接下來的發(fā)展卻并不順利，其中與ATM技術(shù)在局域網(wǎng)上的全面潰敗不無關(guān)系。另外，不同廠商的APON產(chǎn)品也存在互通性差的問題，APON的市場拓展并不理想。 由于IP/Ethernet越來越受到青睞使得EPON應運而生并迅速發(fā)展，成為光纖寬帶接入網(wǎng)的一個重要發(fā)展方向。IEEE802.3 EFM（Ethernet for the First Mile）研究組正在加緊研究EPON技術(shù)，并加速對EPON的標準化。2001年第三季度，802.3工作組批準了其項目授權(quán)申請（Project Authorization Request）。2002年7月，特別工作組對一整套基本的技術(shù)建議達成了一致，這些基本建議的采納成為第一版標準草案的原型，該草案在2002年底提交802.3工作組評審和投票。目前，尚沒有相應的EPON標準出臺。

三、PON技術(shù)的標準進展

國外PON標準進展情況 PON技術(shù)的出現(xiàn)已有很長的時間。早在1996年，ITU-T就針對2Mbit/s以下接入速率的窄帶PON技術(shù)（可稱為“第一代”PON技術(shù)）進行了規(guī)范，建議號為G.982。 20世紀90年代中期開始出現(xiàn)APON技術(shù)，首先對APON進行規(guī)范的國際組織是FSAN（Full Service Access Network）聯(lián)盟，同時也可以說FSAN是對APON的國際標準貢獻最大的組織，其提出的APON格式首先成為ITU-T 建議G.983.1（1998.10）。1999年，ITU-T 又出臺了G.983.2建議。2000年開始，EPON引起了設(shè)備供應商和運營商的關(guān)注。預計802.3工作組最早將于2003年底正式批準該標準。 GPON技術(shù)在PON上承載多業(yè)務時具有更高比特率和更高的效率兩大優(yōu)點。GPON技術(shù)的出現(xiàn)有可能徹底改變現(xiàn)有PON的應用和需求，并極有可能提供一種與原有的APON標準全然不同的新解決方案。

盡管GPON保留了許多與PON沒有直接關(guān)系的功能，如OAM消息、DBA等，但GPON基于一種完全不同的傳輸匯聚（TC）子層。FSAN起草的GPON的標準也可望在2003年完成。 2國內(nèi)PON標準進展情況 國內(nèi)對PON技術(shù)的研究起步較國外稍晚，但發(fā)展很快。很多國內(nèi)的設(shè)備廠商也紛紛推出了相應的APON產(chǎn)品，如華為MA5101、MA5102 等系列化的APON產(chǎn)品，烽火通信、北郵電信等廠商也先后研制成功實用化的APON產(chǎn)品。在EPON方面，我國在“十五”的863計劃中設(shè)立了Gbit/s EPON的相應課題，正加緊對EPON的研究。我國通信標準化協(xié)會的相關(guān)研究組也在討論制定EPON的相關(guān)行業(yè)標準。雖然WDM技術(shù)在國內(nèi)蓬勃發(fā)展，但WDM-PON在國內(nèi)尚處于空白階段，仍需盡快發(fā)展。