目前固定網絡接入的主流技術是PON。早些年，主要應用于運營商家庭/商業用戶接入，現在逐漸向大型企業園區擴展（POL），甚至行業網擴展（F5G），發展勢頭一發不可收拾。

那么PON技術到底是什么樣的技術呢？網絡架構為何？數據傳輸方式為何？下面我們來看一看。

PON技術是一類技術的總稱，包含了早期的窄帶PON、APON、BPON，當下流行的EPON、GPON、10G EPON、XG-PON、XGS-PON，以及以后的50G-PON……

所有這些PON技術的根基都是一樣的，那就是PON的網絡架構和數據傳輸方式。

關于PON的網絡架構，我們不得不搬出這張經典的組網圖。

【技術要點總結】：

• PON是一種點到多點（P2MP）結構的無源光網絡；
• PON由光線路終端OLT、光網絡單元 ONU和光分配網ODN組成；
• PON之所以被稱為“無源光網絡”，特指的是ODN部分無源（POS，無源分光器，是一個物理的光學器件，不需要外接電源）；
• PON內部可以采用一級分光，也可以采用二級分光（實際工程中，二級居多）；
• PON的接入半徑（OLT與ONU的距離）一般規劃在20公里以內（20公里是物理距離）。其中，城市接入一般在5-10公里，偏遠的山村或稀疏地區可能存在大于10公里甚至15公里的情況。

了解了PON的網絡架構，我們再來分析一下基于這個架構，數據是如何傳輸的。一般網絡的數據傳輸都是基于雙向的：既有從發端到收端，也有從收端到發端，我們也稱為下行和上行。

從前面的PON網絡架構我們了解到，PON是點到多點的。

那在OLT與POS之間其實只有一根光纖，如何實現上下行的數據在一根光纖中傳輸呢？

【答案】：劃分不同的車道，即規劃不同的波長。

【解析】：在PON網絡中，上下行通信所采用的波長是不一樣的，比如EPON/GPON同屬于1G PON技術，它們下行波長規劃的是1490nm，上行波長規劃的是1310nm，互不影響，完全可以實現雙向全雙工的通信。此外，還有廣電的CATV業務，單獨的波長規劃時1550nm。

到這里，有小伙伴又有疑問了：

為什么規定下行波長是1490nm，上行是1310nm，而不是反過來呢？

【答案】：成本考慮。

【解析】：標準制定的時候，1310nm的光器件已經相對來說比較成熟，成本較低，而1490nm成本較高。PON是一個點到多點的架構，那么我們自然要將成本比較低器件放在多點側的發端，這樣才會大量的降低PON網絡初期的部署成本。

下面我們繼續回到PON網絡的數據傳輸的介紹。PON下行采用廣播的方式傳輸數據，上行采用的是TDMA的方式傳輸數據。一連串的疑問又來了：

PON下行為何采用廣播的方式傳輸數據呢？

【答案】：因為簡單實用。

【解析】：PON的下行方向是指從OLT到ONU的這個方向，這個方向發端與收端的數量對比關系是“1對多”的關系，那我們自然就會選擇用廣播的方式來發送數據，因為這樣最省事。同時，下行因受限于無源分路器的物理特性，PON口發出的數據經過無源分路器后平均分配至每一分路，其無源物理特性無法控制某一分路的通與不通，僅能實現單純分路功能，故下行依據物理分路特性實現了被動廣播的現象。

PON下行采用廣播，每個ONU都能收到其他ONU的數據，如何保證數據安全？

【答案】：ONU主動過濾，同時數據有加密。

【解析】：一方面，ONU會根據相應的過濾條件主動過濾屬于自己的數據，如通過ONU ID（GEM-PORT ID）過濾接收屬于自己的數據；另一方面，OLT給每個ONU發送的數據會進行加密（如GPON的AES-128），且加密的密鑰是由每個ONU產生并發給OLT的，ONU不會知道其他ONU的密鑰，故也難解密屬于其他ONU的數據。

PON上行為何采用TDMA的方式傳輸數據呢？

【答案】：實現多ONU同時傳輸數據，公平競爭。

【解析】：PON的上行方向跟下行方向是反的，即指ONU到OLT的方向，這個方向發端與收端的數量對比關系是“多對一”的關系。既然是“多對一”的關系，肯定就不能讓每個ONU想當然的發送數據了，否則就會存在同波長光信號疊加（如GPON的1310nm），OLT接收后也無法讀取數據，出現誤碼幀或未知幀提示，并將其丟棄。

所以這種情況就必須要有一種仲裁機制，來保護我們的上行數據傳輸不發生沖突。這個仲裁機制便是TDMA，它將上行鏈路分成不同的時隙，再將這些時隙根據需要分給不同的ONU，ONU在屬于自己的時隙發送數據。

因此，我們這里也看到，ONU的發光時間嚴格受OLT指定，它是不會主動發光的，也不會長時間發光的。一旦某個ONU主動發光了或者長時間發光了，這個ONU就是一個“流氓ONU”，會影響整個PON口下的業務。