PON（Passive Optical Network）是一种典型的无源光纤网络，是指 (光配线网中) 不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器 (Splitter) 等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。一个无源光网络包括一个安装于中心控制站的光线路终端 (OLT)，以及一批配套的安装于用户场所的光网络单元 (ONUs) 。主要分为EPON和GPON。  

与AON相比，PON的覆盖范围和传输距离要小，但由于户外不包含有源设备，提高了 抗干扰能力，可靠性更高，而且大大简化了接入途中的安装条件，价格更低，安装维护更方 便，是光接入网最具发展潜力的技术。从最初的基于异步传输模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode）的APON技术，到基于以太网的EPON和吉比特以太网无源光网络（10G EPON, Gigabit Ethernet Passive Optical Network）技术，再到 GPON,每一次 PON 标准的提 出都极大地促进了接入网技术的迅猛发展。

PON产生背景 光接入网根据OLT到各ONU之间是否含有源设备，可以划分为无源光网络（PON）和 有源光网络（AON）,前者采用无源光分路器，后者采用有源电复用器。有源光接入网主要 是指综合的数字环路载波系统。有源光网络采用电复用器分路，可延长传输距离，并具有技 术简单、易于实现、组网能力强的特点，但考虑到有源设备仍然无法完全摆脱电磁干扰和雷 电影响以及有源设备固有的维护问题，使得有源光网络的发展受到了限制。

PON的概念最早是由英国电信公司的研究人员于1987年提出，主要是为了满足用户对 网络灵活性的要求。由于PON中不包含任何有源器件，价格低，安装、维护方便，因而PON 技术成为光接入网技术中的热点，发展十分迅速。

最早的PON标准是1998提出的ITU-T G.983标准，即基于异步传输模式（ATM）的无 源光网络（APON）,主要目的是使接入网部分PON和核心网的ATM能相互兼容。在2000年年底，第一英里以太网联盟(EFMA, Ethernet in the First Mile Alliance)提出了以太网无源 光网络，即在PON基础上传输以太网帧。随着以太接入网的发展，EPON最终被纳入到以太 接入网IEEE 802.3ah-2004标准中。差不多在EFMA提出EPON的同时，全业务接入网(FSAN, Full Service Access Network)组织考虑到APON的低效率和EPON对语音和视频等实时业务 不能提供服务质量(QoS, Quality of Service)保证的不足，于2002年提出了吉比特无源光 网络(GPON),并在 2003 年通过了 GPON 系列标准：ITU-TG984.1、G.984.2, G.984.3,并 于2004年4月完成了 G.984.4标准。 从长远看，光接入网，特别是无源光网络(PON)是比较理想的接入解决方案。首先， 其在接入网中去掉了有源设备，避免了电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障 率，降低了相应的运维成本；其次，PON的业务透明性好，具有丰富的带宽资源，可适用于 任何制式和速率的信号，能比较经济地支持模拟广播电视业务，具备三重业务功能；再者， 由于其局端设备和光纤由用户共享，线路成本较其他点到点方式低，初建成本也明显降低。 PON的每用户成本随着分享光线路终端(OLT)的用只数量的增加而迅速下降，因而适合于 ",
分散的小企业和居民用户，特别是那些区域较分散，而每一区域用户又相对集中的小面积密 集用户地区。 PON主要类型 PON技术始于20世纪80年代初，目前市场上的PON产品按照其采用的技术，主要分 为 APONZBPON、EPON 和 GPON。 1. APON/BPON APON (ATM-PON)是FSAN于20世纪90年代中期开发完成的，并将其定为国际电信 联盟(ITU)的标准，即G.983标准。APON是结合ATM多业务多比特率支持能力和无源光 网络透明宽带传送能力的解决方案。
APON的模型结构如图1-17所示。其中UNI为用户网络接口，SNI为业务节点接口， ONU为光网络单元，OLT为光线路终端。

图1-17 APON的模型结构

APON是基于ATM信元的传输系统，为点到多点的传输系统的复用和多路接入方式提供了良好的基础，这种传输结构为多用户共享整个带宽提供了基础。APON传送的是固定长 度的数据，可釆用两种速率结构，即上下行均为155.52Mbit/s的对称结构和下行622.08Mbit/s、 上行155.52Mbit/s的不对称结构。 APON的工作原理 OLT将到达各个ONU的下行业务组装成帧，采用广播方式传送 信号，ONU通过信元头中的虚拟电路标识(VPL Virtual Path Identifier)/虚拟通道标识(VCL Virtual Channel Identifier)来识别数据信元，从而接收属于自已的信号，并丢弃其他信号；在 上行方向上，由OLT轮询各个ONU,得到ONU的上行带宽请求，OLT合理分配带宽后， 以上行授权的形式允许ONU发送上行信元，即只有收到有效上行授权的ONU才能在上行帧 中占有指定的时隙。G.983协议定义APON系统主要面向宽带业务，并没有考虑对窄带业务 的支持。在下行的信元流中插有专门的物理层运行、管理和维护(PLOAM, Physical Layer Operation Administration and Maintenance)信元。上行传输的是突发形式的ATM信元，为了 实现突发发送和接收，每53个字节的信元前面插入3个字节的物理开销。 APON系统的主要特点 釆用统计时分复用技术；动态带宽分配；提供非常丰富完备的 操作管理维护(OAM)功能，包括误码率监测、告警、自动发现与自动搜索以及扰码加密等。 然而，APON有两大缺点：一是业务提供能力有限，数据传输速率和效率低；二是ATM层 上适配和提供业务复杂，成本较高。这些原因致使APON虽然发展多年，但是仍没有真正进 入市场。
2001年年底，FSAN将APON更名为BPON,即“宽带PON”，速率为155Mbit/s或者 622Mbit/So BPON使用ATM作为其载体协议。BPON的名称被引入是因为APON容易让人 们误认为系统只能为终端使用者提供ATM业务。修改名称的目的在于表明这样一个事实： BPON系统能够提供宽带业务，包括以太网接入、视频分布和高速租赁线业务。但是第一代 FSAN系统最普遍和知名的称谓仍然是APON。 2. EPON (10GEPON) 为了提供适合多种环境下的IP业务，ONU需要进行复杂的协议转换，且难以提供高带 宽来满足突发性的光传输和接入需求的缺陷日益明显。2000年11月，电子电气工程师协会 (IEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers)成立了 802.3 EFMA 工作组，提出了 EPON。EPON将Ethernet技术与PON技术结合起来，其目标是用最简单的方式实现一个点 到多点结构的吉比特以太网光纤接入系统。EPON属于IEEE以太网标准的范畴，对于向全 IP网络过渡是一个很好的选择。EPON的主要优点是消除了 ATM和同步数字系列(SDH, Synchronous Digital Hierarchy)层，降低了初始成本和运行成本；可以大量釆用以太网技术成 熟的芯片，实现和维护简单，相对成本低，容易扩展和升级。EPON的主要缺点是总体效率 较低，难以支持以太网之外的业务，当遇到语音和TDM业务时，就会引起QoS问题。
以太网无源光网络(EPON)是基于以太网技术的宽带接入系统，它利用PON的拓扑结 构实现以太网的接入。它在PON上传送Ethernet帧，为用户提供可靠的数据、语音和视频等多种业务。EPON比APON提供了更高的带宽，更低的成本和更广的服务能力，其所提供的 带宽远大于现有接入技术。