无源光网络 (PON) 技术在 90 年代中期问世，随着网络的巨大发展，各种标准已经建立并趋于成熟。

PON由最初的ATM PON（APON）发展而来，后来演变为与APON兼容的宽带PON（BPON）。

后来出现的以太网无源光网络（EPON）和千兆无源光网络（GPON）带来了数据传输距离和带宽的极大提升，本教程将介绍 GPON 技术。

GPON组件

GPON 由 ITU-T 推荐系列 G.984 定义。

与 APON 和 BPON 相比，GPON 代表了带宽的增加。

GPON可以应用于很多领域，在光纤到桌面 (FTTD) 应用中，GPON 通过单模、单工光纤连接器和无源光分路器进行分配，通常使用倾斜抛光连接器 (APC) 来提供精密端接。

GPON系统有四个主要组件：光线路终端（OLT）、传输介质（布线和组件）、光纤分光器和光网络终端（ONT）。

OLT

OLT 是用作无源光网络的服务提供商端点的设备，它是一种有源以太网汇聚设备，通常位于数据中心或主机房。

OLT 将通过光纤传输的光信号转换为电信号，并将它们呈现给核心以太网交换机。

OLT 取代了分布点的多个二层交换机。OLT 分配信号通过分光器与骨干布线或水平布线连接，分光器连接到每个工作区出口的光网络终端。

传输媒体

GPON 通过无源物理布线基础设施传输信号。

传输介质包括铜、光纤跳线、外壳、适配器面板、连接器、分路器和其他材料。

所有这些传输媒体组件都应计入信道损耗预算，以获得更好的系统性能。

光纤分路器

光纤分路器又称分束器，是一种集成波导光功率分配装置。

使用这种光纤分路器，可以通过一根光纤为多个设备提供服务，它是光纤网络中最重要的无源器件之一。

它在 GPON、EPON 和 FTTx 等中特别有用。PON 通常将单根光纤从 OLT 连接到多个 ONU。

OLT和ONU之间的连接是通过光纤分路器实现的。分路器中的输出数量决定了分路的数量。

分流比通常包含1:4、1:8、1:16、1:32和1:64。

典型的 1x32 分光器的插入损耗范围为 17 dB 至 18 dB。

光纤分路器包括融合双锥锥（FBT）分路器和平面光波电路（PLC）分路器。

ONT

ONT，也称为调制解调器，通过光纤电缆连接到终端点 (TP)，并通过 LAN/以太网电缆连接到您的路由器。

它将光信号转换为电信号以传送到终端设备。ONT 始终具有多个以太网端口，用于连接 IP 服务，例如 CPU、电话、无线接入点和其他视频组件。

GPON 损耗预算

PON通常由OLT和ONU以及之前已经指出的其他光传输介质如光缆和连接器组成。

链路损耗可能由这些组件（电缆、连接器、跳线、接头、耦合器和分路器）引起。链路损耗在设计光接入网络时非常重要。

链路预算如下表所示，该预算涵盖了 OLT 和 ONU 之间的所有光学组件。

GPON 功率预算

发射器的功率和接收器的灵敏度是影响接入网络范围的两个参数，如何计算功率预算？

公式为“P=FCA*L+SL+Penalties”。

• P代表功率预算
• FCA 是以 dB/m 为单位的光缆衰减
• L 是距离
• SL 是分路器损耗
• Penalties 代表额外的损耗，例如接头和连接器。

现在让我们计算一个网络系统的范围，假设功率预算约为 23 dB，使用工作在 1550 nm 波长的单模光缆，SL 为 14 dB，有两个机械接头（0.5 dB/每个接头）和两个连接器（0.5 dB/每个连接器），所以网络的可达距离可以计算为(23-14-2*0.5-2*0.5)/0.3≈23km。

结论

GPON 是所有 PON 中最复杂的，但它是所有 PON 中一种，GPON 具有节省移动和添加或其他更改成本、无源组件每端口价格低、易于安装和安装成本低的优点，因此GPON在当今多样化和不断变化的技术应用中获得了普及。