PON （Passive Optical Networks)
優(yōu)勢：
- 傳輸距離遠险掀，接入網覆蓋半徑可達20KM
- 更高的帶寬：上行1.25G/下行2.5G
- 分光特性(P2MP)，局端光纖分光后多路到戶，節(jié)省光纖資源
PON是端到多點結構(P2MP)的無源光網絡租副，主要構成：
OLT （Optical Line Terminal） 光線路終端
ODN (Optical Distribution Network) 光分配網絡
ONU/ONT (Optical Network Unit/Terminal) 光網絡單元/終端
POS (Passive Optical Splitter) 無源分光器
三種重要的PON技術分別是APON, EPON, GPON
EPON標準是IEEE 802.3ah抗愁， 實現在用戶接入網上，傳輸以太幀衡查，即以Ethernet技術代替ATM技術作為鏈路層協議瘩欺。
EPON優(yōu)點在于：成本低，易維護拌牲，易擴展升級俱饿；提供高帶寬，上下行1.25G塌忽，可升級到10G拍埠；服務范圍大；帶寬分配靈活砚婆，服務有保證械拍，支持DBA，DiffServ装盯，PQ/WFQ坷虑，WRED。
GPON與EPON的區(qū)別主要在于：
帶寬：GPON下行可達2.5G; 分光比埂奈，GPON 可達1:128迄损， EPONSHI 1:64; 帶寬效率GPON 92%, EPON 72%; QOS， GPON支持Ethernet, TDM, ATM, EPON僅支持Ethernet账磺；其他在光模塊等級芹敌，測距， DBA和OAM方面各有區(qū)別垮抗。
EPON采用WDM技術氏捞，單纖雙向，下行采用廣播技術冒版，上行TDMA（Time Division Multiple Access) 時分復用技術液茎。
OLT向ONU以廣播方式發(fā)送以太網數據，并發(fā)起和控制測距，發(fā)起并控制ONU功率控制捆等，為ONU分配帶寬滞造； ONU則為用戶提供EPON接入，選擇接收OLT發(fā)送的廣播數據栋烤，響應測距和功率控制命令谒养，對用戶以太網數據進行緩存，并在OLT分配的發(fā)送窗口向上行發(fā)送明郭。
ONU通過LLID來區(qū)分和過濾收到的廣播买窟。 LLID包含在以太網幀頭，是注冊是分配的唯一邏輯鏈路標識薯定。
ONU接入可以通過MAC地址或ONU的序列號進行認證蔑祟，通過認證的ONU才允許接入。
ONU在物理層收到數據后沉唠，根據LLID進行選擇丟棄，這是芯片層的功能苛败，數據不上二層满葛。在每一對ONU/OLT之間，可以啟用128位的AES加密罢屈。另外還可以通過VLAN進行信息隔離嘀韧。
ONU上行流量采用TDMA技術，OLT動態(tài)分配帶寬缠捌，即可傳輸數據的時隙锄贷，每個基本時隙單位時間長度位16ns。通過時隙分配和時延補償曼月，ONU的上行數據包不會互相干擾谊却。
EPON網絡標準：
光纖：要符合ITU-T G.652要求的單模光纖；
上行波長：1260nm <> 1360nm
下行波長：1480nm <> 1560nm
1540nm <> 1560nm 可選實現CATV業(yè)務
速率上下行1.25G
分光比1：32哑芹，傳輸距離達10KM
分光比1：16炎辨， 傳輸距離達到20KMM
EPON支持最大分光比1:64， 一個EPON端口可同時支持64個ONU聪姿。
EPON協議框架模型：
AOM：運行碴萧，管理集合維護子層（Operation Administration Maintence);
MPMC: 多點MAC控制層 (Multi-point MAC Control)
MAC: Media Access Control
RS: 調和子層 （Reconciliation Sublayer)炫隶，實現數據鏈路層到物理層之間的接口沾谓，在EPON系統(tǒng)中添加/終結LLID。
PCS：物理編碼子層（Physical Code Sublayer)曼尊，支持點到多點盟榴， FEC曹质。
PMA： 物理媒介附加子層 (Physical Medium Attachment), 支持時鐘恢復，提供環(huán)回測試，支持P2MP功能咆繁，實現PMD擴展讳推。
PMD：物理媒介相關子層（Physical Medium Dependent),shiyong 1000BASE-PE接口。
在以太網的封裝：
Ethernet前導位(preamble)有7個字節(jié)玩般，EPON幀利用3個字節(jié)银觅，其中LLID字段占2個，CRC字段占1個坏为。
LLID： Logical Link Identification, 邏輯鏈路ID究驴， 其中0x7FFF表示廣播鏈路，其他用于單播匀伏。
EPON標準在鏈路層增加一個多點控制子層MPMC洒忧， 用于管理OLT和ONU之間的管理或控制信息交互，OLT和多個ONU通過OAM對話够颠。 MPMC子層可以用于協調數據的有效發(fā)送和接收熙侍，ONU自動注冊，DBA履磨， 測距和定時蛉抓。
MPMC消息格式為：
MODE（1bit） + LLID（15bit）： 前導碼2個字節(jié)
CRC: 1字節(jié)
目的地址 6B
源地址 6B
長度/類型 88-08 2B
操作碼 2B
時間戳 4B
數據/保留/填充 40B, 不使用時填充為0，并在接收時忽略
校驗碼 (4B)
MODE用于表示是廣播還是其他剃诅， LLID 最大數字是32767巷送。
LLID由RS子層產生。
多點控制MPCP定義了5種幀：
GATE （Opcode = 0002）由OLT發(fā)出矛辕，允許收到GATE幀的ONU立即或者指定時段發(fā)送數據笑跛；
REPORT（Opcode - 0003) 向OLT報告ONU狀態(tài)，包括ONU同步在哪個時間戳聊品，是否有數據需要發(fā)送飞蹂；
REGISTER_REQ (Opcode - 0004) 請求注冊, ONU發(fā)出；
REGISTER (Opcode - 0005) 由OLT通知ONU已經識別了注冊請求翻屈；
REGISTER_ACK（Opcode - 0006） 晤柄， ONU發(fā)出，表示注冊確認妖胀；
還有一種控制幀PAUSE (Opcode - 0001),接收方在功能參數表明的時間段停止發(fā)送非控制幀的請求芥颈。該幀沒有時間戳。
EPON -> ONU的下行業(yè)務數據流處理流程：
1. OLT從上行口收到數據赚抡；
2. OLT查詢MAC地址與LLID對應關系表爬坑，將LLID插入數據幀的前導碼中，根據MAC地址轉發(fā)表涂臣，將數據幀轉發(fā)到相應業(yè)務板端口盾计；
3. 業(yè)務板廣播數據包到所有ONU售担；
4. ONU收到后檢查LLID字段，匹配接收署辉，否則丟棄族铆；
5. ONU查詢自己的MAC地址轉發(fā)表，將數據發(fā)送到指定ETH端口哭尝；
下行控制數據流處理流程：
1. OLT的MPCP層發(fā)出控制幀哥攘；
2. OLT同樣插入LLID后轉發(fā)業(yè)務板端口；
3. 業(yè)務板廣播到所有ONU材鹦；
4. ONU根據LLID接收數據幀逝淹；
5. ONU收到數據幀后（LLID匹配），查詢目的MAC地址桶唐，發(fā)現是自己的MAC地址后栅葡，將控制層發(fā)往上層處理；
6. ONU的MPCP層收到數據包尤泽；
EPON上行業(yè)務流的轉發(fā)： ONU -> OLT欣簇， ONU收到終端用戶數據后，先放到緩存坯约， 當OLT的MPMC子層確認后醉蚁，ONU增加LLID標識，按照OLT告知的時間點發(fā)送鬼店。
流程：
1. ONU收到用戶數據。
2. ONU將數據存入緩存黔龟，等待OLT的DBA授權妇智；
3. DBA發(fā)送含授權信息的控制幀；
4. ONU收到控制幀氏身；
5. ONU按照控制幀的指示發(fā)送規(guī)定數量的數據幀巍棱，并檢查緩存，將緩存的剩余數量告知OLT （LLID）蛋欣；
6. OLT收到后航徙，進行目的MAC地址的查看和源MAC地址學習后，將數據幀發(fā)送到OLT上行口
7. ONU不發(fā)送數據陷虎，上行口關閉到踏。
PON關鍵技術：
測距和DBA
1. OLT根據DBA算法向ONU發(fā)送授權時間窗口；
2. 測量OLT下行發(fā)送到上行接收的數據信號環(huán)路時延尚猿，并據此對ONU授權時間窗口進行延時補償窝稿，保證上行數據不會沖突；
3. 測距方式：帶內開窗法凿掂、帶外法伴榔、擴頻法纹蝴；
OLT和ONU都有每16ns增1 的32比特計數器，以提供本地時間戳踪少。 往返時間RTT（Round Trip Time）等于定時器的值和接收到的時間戳之間的差塘安。
DBA：動態(tài)帶寬分配 (Dynamically Bandwidth Assignment)
能在微秒或毫秒級完成上行帶寬動態(tài)分配，用途：
1. 提高PON端口上行線路帶寬利用率援奢；
2. 可以在PON口上增加更多的用戶兼犯；
3. 用戶可享受更高帶寬的業(yè)務；
DBA功能：提高上行帶寬效率萝究；允許靈活的SLA策略免都；充分支持增強型業(yè)務特征。
P2MP網絡操作是非對稱的帆竹，其中OLT是主設備绕娘，ONT是從設備。
EPON終端管理通過OAM擴展協議栽连。
CTC OAM是中國電信定義的险领，定義了OLT和ONU之間交互信息的格式和機制。OLT通過OAM協議對ONU進行配置秒紧，支持ONU離線配置和上線后配置恢復绢陌。ONU本身不需要保存配置信息，利于業(yè)務發(fā)放和對終端的維護熔恢；
ONU注冊進程由OLT發(fā)起脐湾，周期產生合法的發(fā)現時間窗口，使OLT可以檢測到非在線的ONU叙淌。 OAM層基本功能包括：遠端故障指示秤掌、遠端環(huán)回、鏈路管理鹰霍。
OAM信息由OAM協議數據單元（OAMPDU）承載闻鉴，包含控制和狀態(tài)信息。其僅在對等OAM實體間單一鏈路上傳送茂洒，不會被mac客戶端（交換器和網橋）轉發(fā)孟岛。
