PON为什么被称为无源光网络？不同PON技术的主要区别是什么？

发布时间：2023年01月09日

1 前言

PON是光纤宽带接入采用的主要技术。从2006年开始在中国电信开始规模使用，到今天已经走过了15个年头，但PON技术的应用并没有一点颓势，不但依然是光纤宽带接入的主要技术，而且逐渐渗透到专网、局域网和家庭内部组网。譬如，最近很火的FTTR采用的就是PON技术。

一项电信技术从规模应用到成为历史往往就十年不到的时间，撑过10年就算NB的，而PON技术的应用依然风头正劲，NB不？

2 PON为什么被称为无源光网络

PON由光线路终端OLT、光分配网ODN和光网络单元ONU组成，如图1所示。

图1 PON的组成

OLT是局端设备。用户端设备包括ONT和ONU。ONT是光网络终端，通常由单个用户使用，也俗称为光猫，FTTO、FTTH的用户终端就属于ONT。ONU通常由多个用户共享，主要应用于FTTB。用户端设备也可统称为ONU。

ODN是指OLT与ONU之间由接入光缆线路和光分路器组成的无源光分配网络。

PON是Passive Optical Network的缩写，是无源光网络的意思。PON技术通过一根光纤同时接入多个用户。在PON技术出现之前，其他光接入技术要实现同样的功能，在ODN中均存在有源的收敛设备。而PON技术则用无源的光分路器取代了有源的收敛设备，在ODN没有有源设备，所以称这种技术为无源光网络。就是说，无源光网络是指ODN部分是无源的。

3 光分路器

光分路器是PON中关键的器件，是基于光功率分路的无源器件，可以将一路光信号分成多路以及完成相反的过程。

图2 光分路器原理

图3 均匀分光光分路器

如图2为一个1×2的分路器。一路光信号进去，就被分成了2路完全一样的信号，分路信号的光功率只有原信号的一半。把1×2的分路器级联一次就成了1×4，再级联一次就变成了1×8……，如图3所示，我们常用的光分路器的分路比就是1×4、1×8、1×16……。在FTTR中，还会用到一种不等比分光的1×5光分路器。

根据连接方式的不同，分路器主要分成盒式和插片式两种类型，如图4所示。盒式分路器也称为尾纤型，主要使用在光缆交接箱；插片式分路器也称为连接器型，主要使用在光缆分纤箱。

图4 光分路器的封装

分路器的分路比每增加1级，插损增加约3.0dB。同样分路比的分路器，插片式的插损比盒式约大0.2dB，如表1所示。

表1 光分路器的插损

4  PON的技术原理

PON的下行（从OLT到用户）使用的是广播方式，光分路器把下行光信号广播到同一分路器连接的每个ONU，各个ONU接收属于自己的信号，把不属于自己的信号丢弃掉，如图5所示。

图5 PON的原理

PON的上行采用了时分多址接入(TDMA)方式，每个ONU在不同的时隙和OLT进行通信。

PON的上、下行采用了不同的波长，OLT和ONU采用光收发合一光模块，使不同波长在一根光纤中传输。

5  不同PON技术的区别

当前使用的PON技术主要包括EPON和GPON，以及10G-EPON和XG-PON。不同PON技术间的区别虽然很大，但从用户使用的角度看，主要区别在线路速率、可用带宽和工作波长几方面，如表2所示。

表2 不同PON技术的区别