无源光网络（Passive optical network）不用电源就可以完成信号处理，就像家里的镜子，不需要电就能反射影像,除了终端设备需要用到电以外，其中间的节点则以精致小巧的光纤元件构成。 以新一代网路NGN（New Generation Network）通信观念，电信网路可以粗分为核心网路（Core Network）与接取网路（ Access Network）两部份。核心网路相当于传统的中继及长途线路。接取网路则有光缆环。核心网路与接取网路的功能不同，其传输型态也不同，因此PON的应用又可分为核心网路的PON及接取网路PON两大类型。前者以分波多工（WDM）为主，后者光分歧器与分波多工元件均用到。
早期工作在有效光纤到家的接口开始于20世纪九十年代。全服务接取网络 (FSAN) 工作小组,隶属于大的电信运营商和设备系统厂家。 自从制订了两代PON的标准后，国际电信联盟 (ITU) 做了更多的工作. 更老的ITU-T G.983标准是基于异步传输模式 (ATM), 这样的PON称为APON (ATM PON). 然后，xxx的APON标准被改进了– as well as 和逐渐完善的ATM协议一样，最全的最终版本为ITU-T G.983，被通常称为宽带PON(BPON). 虽然APON/BPON 宣称一个很高的速率带宽，但是一个典型的APON/BPON 提供622兆比特每秒(Mbit/s) (OC-12)的下行带宽和155兆每秒的上行带宽。 ITU-T G.984 (GPON)标准代表着对BPON的推动和比较，有着更高的总带宽和带宽使用效率，不同长度的包。这个标准准许比特率的一些选择，但是工业标准集合 2.488 千兆比特每秒(Gbit/s)的下行速率和1.244 Gbit/s 的上行速率. GPON 封装方法(GEM) 允许非常有效率的包的用户调度。基于帧断链从而允许更高的服务质量服务质量 (QoS)对延迟敏感调度如语音和视频通信。 IEEE 802.3 以太网PON (EPON or GEPON)标准在2004年完成 (http://www.ieee802.org/3/), 作为以太网{dy}英里项目的一部分，EPON 使用标准的802.3 以太网帧和对称的 1 千兆比特每秒的上行和下行速率。 EPON是以数据为核心的网络的一个应用包括全业务语音，数据和视频网络。 10千兆比特每秒（Gbps）的 EPON（10G-EPON ）现在是P802.3av的一个小组任务(http://www.ieee802.org/3/av/). 一个PON设备具有波长方向多工复用 (WDM)的优点, 使用一个波长给下行调度和另一个波长给上行调度在一个单独的无零分散漂移光纤 (ITU-T G.652). BPON, EPON, GEPON, 和 GPON 有相同的基本波长计划，上行使用1490纳米波长和下行调度使用1310纳米波长. 1550纳米是预留给随意叠加服务的，通常为RF视频。 同比特率一样，这个标准描述了一些光预算，BPON和GPON通常是28dB的小预算的, 但是产品也通常宣称使用花费更小的光。 28 dB符合20公里的32路分裂。专项错误符合 (FEC)可以为GPON系统提供另外的2-3分贝衰耗预算。 随着光的改进，28分贝预算将会被增加。虽然GPON和EPON协议允许大的分配比率。（高于128用户的GPON，大于32,768 用户的EPON).在实际中大部分PON设备是以1个上联带32个或更少的用户。 一个PON设备包含一个中央办公节点，称为光链接终端（OLT），一个或多个用户节点，称为光纤网络单元（ONUs）或者光纤网络终端(ONTs)，和一个光纤和一个称为光分布网络（ODN）的分隔器在这两个设备之间。光纤网络终端是一个ITU-T术语，而ONU是一个IEEE术语。在多用户单元中，ONT可以使用传统的以太网的双绞线，Coax(MoCA), 或者DSL技术来桥接用户自己的设备和独立住户单元。一个ONT是一个EPON设备和服务提供网络服务商到用户的终端接口。一些ONUs提供单独的用户单元来提供服务例如电话，以太网数据或者视频。 OLT保证了PON和网络服务提供商之间的的接口 这些通常包括：
ONT终止PON和现在的国家服务接口到最终用户。这些服务能够提供声音 (老式电话服务 (POTS)或者IP语音(VoIP)),数据(通常 互联网 或者 V.35), 视频, 和/或者遥测 (TTL, ECL, RS530等等). 通常，ONT的功能分割成两部分:
一个PON是一个分享网络，在这些OLT发送一个单独的可以被所有ONTs看到的流下行调度。每一个ONT只能读到那些对应本ONT的包的内容。加密用于防止对下行数据的偷听。 OLT有责任分配上行带宽到ONTs.因为光分布网络(ODN)是共享的，ONT能够位于距离OLT很远的地方这意味着每一个传输延迟对于每一个ONT是{wy}的。ONT上联传输可能冲突如果他们传输在一个随机的时间。OLT测量延迟并且设置一个注册在每一个ONT通过物理层操作和维护(PLOAM-physical layer operations and maintenance) 信息到均一的延迟和反馈到所有其他的ONTs在PON上。 当所有的ONTs延迟被设置，OLT传输就承认独立的ONTs.一个承认是允许使用一个清晰间隔的时间对上联传输。这个允许的地图是每一毫秒动态重计算的。这个地图分配带宽到所有ONTs, 例如每一个ONT接收时间带宽为他的服务的需要。 一些服务– POTS, 例如 –要求实质上的固定的上行带宽，OLT可以提供一个固定的带宽分配给每一个这样的被提供的服务。DS1 和一些数据提供课程也许会要求固定上行比特率。但是很多数据调度，例如网上冲浪，是突发和高可变的。虽然动态带宽分配 (DBA), 一个PON能够度量预定的上行调度, 遵守traffic engineering，概率复用概念. (下行调度能够也被过量预定的, 用同样的方法任何局域网都可以被过量预定。 为一个下行预定过量特性在PON中是ONT必须可以接受所有任意的包括时间和大小的下行时间缝概念。 在GPON中这是DBA的两种形式，状态报告（SR)和没有状态报告（NSR). 在NSR DBA中，OLT继续分配一个小额额外带宽到每一个ONT.如果ONT没有发送调度，那它将会传送空闲帧通过他的过量分配。如果OLT观察一个给的ONT没有发送空闲帧，则就会增加带宽分配到这个ONT.一旦ONT的爆炸呗传送了，那OLT观察很多的空闲帧从一个给定的ONT，然后减少他的分配相应的。NSR DBA有在ONT实行没有要求的优点，同时也存在OLT没有办法得知怎样{zj0}的分配带宽到通过几个需要更多的ONTs上。 在SR DBA中，OLT选举ONTS为了他们的待办事项。一个给定的ONT也许有一些所谓的地调度容器(T-CONTs), each with its 每一个有他本身的优先权或者调度类。ONT报告每一个T-CONT分开到OLT.这些报告信息包含一个对数的代办事务的测量在T-CONT队列中。 通过知道服务级别许可对每一个T-CONT通过整个PON , T-CONT代办任务是一样的, OLT能够xx的分配空闲的带宽在PON中 can optimize allocation of the spare bandwidth on the PON. EPON系统使用一个DBA机构相等于GPON中的SR DBA解决方案。OLT选择ONU为他们的队列状态，并同意带宽使用MPCP GATE信息，当ONUs报告他们的状态使用MPCP GATE信息 TDM-PONAPON/BPON和EPON/GEPON都被广泛发展了，但2008年绝大多数网络设计使用GPON或者GEPON。GPON有至少2百万个已安装端口。GEPON有将近一千五百万已发展端口。 DOCSIS over EPON 或称为 DPON数据传输服务接口规范 (DOCSIS)PON，或者称为D-PON/DPON，是被几家公司提议，并且在现有以太网PON(EPON, GEPON or 10GigEPON)上的 媒体接入控制 (MAC) 和 物理层 (PHY)标准实现DOCSIS服务层接口的一个无源光网络。总的来说，这个DOCSIS-PON在现有的EPON环境上实现了DOSIS操作管理维护和配置（OAMP）功能。 这使得EPON的OLT开起来和用起来像一个DOCSIS电缆调制解调器终端系统（CMTS)平台。一些DPON系统为了发送包括以太网LAN和以太网虚有私有链接（EVPL）,和点到点以太网传输（ELINE）服务的以太网传输服务，也许可以选择支持城域以太网论坛（MEF)9和14标准。在这些实例中DPON系统也可一扮演一个IP/MPLS提供者边缘（PE）路由器 RF-PON 或称为 RFoG广播频率PON或者玻璃上的广播频率(RFOG)或者混合光纤同轴PON(HFC-PON)或者电缆PON,是传输现有通过PON电缆传输（通常是通过混合光纤和同轴电缆）的RF信号的一种无源光网络，传输在RF-PON的正向是一个独立的点到多点系统 或者一个通过现存PON如GPON或者GEPON/EPON的光覆盖。RF-PON的覆盖工作是和一些CWDM PON或者潜在的WDM-PON覆盖工作相同的。相反RF支持是被传输上联或者返回RF到一个单独的lamda从PON返回波长提供的。因为标准没有完成所以实施根据提供者有所不同。 电缆和电信工程师社会（SCTE)接口实施子委员会（IPS）第五工作组正在致力于IPS 910 RF 在玻璃上。RF-PON提供对于现有RF模式技术的向后兼容，但没有对RF基础服务提供额外的带宽。这意味着在只有光纤可以到达而电缆不能提供或者可行的地点支持RF技术。这项技术是标记于向电缆电视操作者和他们现有的HFC网络 WDM-PON波分复用PON,或者称为WDM-PON,是一种被一些公司{zx0}使用，并利用多光波长从而增加到终端用户的上联和下联可用带宽的无源光网络[1]. WDM-PON能够在更长距离上提供更多带宽通过奉献更多的生光带宽给每一个用户，并且通过增加链接损失预算到每一个波长，使在每一个分束器导致的光衰耗降低敏感，WDM-PON的多波长是一个能够被应用到每一个单独的光网络单元（ONUs）到一些虚拟PONs的共存在一些物理公共建设。 或者波长能够被收集通过通过统计复用从而保证波长{wy}和ONUs更低的延迟经验。没有一个WDM-PON标准被没有异议的被所有组织接受。根据一些WDM-PON的定义，WDM-PON对每一个ONUs都有一个专用的波长一些其他更自由的定义建议在任何一个方向上使用了多于一个波长的PON就是WDM-PON。在没有一个无异议的定义的情况下，让WDM-PON的提供商指出一个没有偏见的列表是困难的。 依据PON的拓扑结构,他的上联传输模式（如ONU到OLT）和下联传输模式(如OLT到ONU)是不同的.对下联传输来讲，OLT以连续模式（CM）向用户发送光信号广播。举例来说，下联信道总存在数据光信号。然而，在下联信道，ONUs能够以连续模式传输光数据信号。这样所有的从ONU传输的信号都会通过功率分配器（作为功率耦合器）汇聚（随着衰减）和重叠到一个光缆。为了解决这一问题，上联信道采用了突发模式传输(BM)。当被分配一个时隙和需要被传送时，给定的ONU传送一个光包，并且所有的ONUs通过时分复用模式（TDM）来分享上联信道。当ONUs不是在同一间隔同步传输光包时，或者OLT和给定的ONU之间的距离是随机的时候，这个突发模式光包，包于包之间通过OLT被接受的间隔是不相同的。当OLT与ONUs之间的距离是不同一的时候，被OLT接受的光包可能有不同的幅度。（[2]),补偿间隔不同和幅度不同突发模式时钟和数据恢复(BM-CDR)和突发模式放大器（例如，突发模式 TIA）需要被分别调用。此外，突发模式传输点要求传输者工作在突发模式下。这样一个突发模式传输者能够在短时间之内被打开或者关闭。上述三种电路在PON中的副本在点对点连续模式光通信链接中是非常不同的。 无源光网络不用使用电源组件去划分信号。信号分布的使用分束器。区别于制造商，每一个分束器通常把一根光纤划分成16，32或者64根子光纤，并且一些分束器能够聚合一个单独的电缆。一个分束器不能提供任何交换或者缓冲能力；这种连接被称为点到多点链接对于这样的连接，用户端光网络终端必须执行一些要求不能被其他方法实现的特殊功能。例如，依据路由能力的缺失，每一个信号离开中央办公室（co）必须被广播给所有的被同一分光器下的用户（包括那些不是被预期的信号）。因此在光网络终端过滤掉预期给其他用户的信号。还有，当分束器不能执行缓冲，每一个单独的光网络终端必须和一个复用系统协调工作以保障离开用户的信号在交叉点上不发生碰撞。两种复用方式都可以实现:波分复用和时分复用波分复用中，每一个用户使用一个单独的波长来传输信号。在时分复用中，用户“轮流”传输信息。在2007年早期，只有时分复用是技术上可行的。和有源光网络相比，无源光网络的优点和缺点都非常明显。无源光网络避免了调用复杂的室外电子设备。无源光网络也同时允许传输简单的模拟电视信号的模拟信号广播。然而，因为每一个信号必须被推送给所有同一个分束器下的用户（相对于仅一个信号的交换设备），中央办公室必须配备一个特别强有力的称为光路终端（OLT）的传输设备。另外，因为每一个用户的光网络终端必须传送所有的通路到中央办公室（而不是仅仅发到最近的交换设备），用户不能像有源光网络一样的远离中央办公室。 |
