PON （Passive Optical Networks)
优势：
- 传输距离远，接入网覆盖半径可达20KM
- 更高的带宽：上行1.25G/下行2.5G
- 分光特性(P2MP)，局端光纤分光后多路到户，节省光纤资源
PON是端到多点结构(P2MP)的无源光网络，主要构成：
OLT （Optical Line Terminal） 光线路终端
ODN (Optical Distribution Network) 光分配网络
ONU/ONT (Optical Network Unit/Terminal) 光网络单元/终端
POS (Passive Optical Splitter) 无源分光器
三种重要的PON技术分别是APON, EPON, GPON
EPON标准是IEEE 802.3ah， 实现在用户接入网上，传输以太帧，即以Ethernet技术代替ATM技术作为链路层协议。
EPON优点在于：成本低，易维护，易扩展升级；提供高带宽，上下行1.25G，可升级到10G；服务范围大；带宽分配灵活，服务有保证，支持DBA，DiffServ，PQ/WFQ，WRED。
GPON与EPON的区别主要在于：
带宽：GPON下行可达2.5G; 分光比，GPON 可达1:128， EPONSHI 1:64; 带宽效率GPON 92%, EPON 72%; QOS， GPON支持Ethernet, TDM, ATM, EPON仅支持Ethernet；其他在光模块等级，测距， DBA和OAM方面各有区别。
EPON采用WDM技术，单纤双向，下行采用广播技术，上行TDMA（Time Division Multiple Access) 时分复用技术。
OLT向ONU以广播方式发送以太网数据，并发起和控制测距，发起并控制ONU功率控制，为ONU分配带宽； ONU则为用户提供EPON接入，选择接收OLT发送的广播数据，响应测距和功率控制命令，对用户以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口向上行发送。
ONU通过LLID来区分和过滤收到的广播。 LLID包含在以太网帧头，是注册是分配的唯一逻辑链路标识。
ONU接入可以通过MAC地址或ONU的序列号进行认证，通过认证的ONU才允许接入。
ONU在物理层收到数据后，根据LLID进行选择丢弃，这是芯片层的功能，数据不上二层。在每一对ONU/OLT之间，可以启用128位的AES加密。另外还可以通过VLAN进行信息隔离。
ONU上行流量采用TDMA技术，OLT动态分配带宽，即可传输数据的时隙，每个基本时隙单位时间长度位16ns。通过时隙分配和时延补偿，ONU的上行数据包不会互相干扰。
EPON网络标准：
光纤：要符合ITU-T G.652要求的单模光纤；
上行波长：1260nm <> 1360nm
下行波长：1480nm <> 1560nm
1540nm <> 1560nm 可选实现CATV业务
速率上下行1.25G
分光比1：32，传输距离达10KM
分光比1：16， 传输距离达到20KMM
EPON支持最大分光比1:64， 一个EPON端口可同时支持64个ONU。
EPON协议框架模型：
AOM：运行，管理集合维护子层（Operation Administration Maintence);
MPMC: 多点MAC控制层 (Multi-point MAC Control)
MAC: Media Access Control
RS: 调和子层 （Reconciliation Sublayer)，实现数据链路层到物理层之间的接口，在EPON系统中添加/终结LLID。
PCS：物理编码子层（Physical Code Sublayer)，支持点到多点， FEC。
PMA： 物理媒介附加子层 (Physical Medium Attachment), 支持时钟恢复，提供环回测试，支持P2MP功能，实现PMD扩展。
PMD：物理媒介相关子层（Physical Medium Dependent),shiyong 1000BASE-PE接口。
在以太网的封装：
Ethernet前导位(preamble)有7个字节，EPON帧利用3个字节，其中LLID字段占2个，CRC字段占1个。
LLID： Logical Link Identification, 逻辑链路ID， 其中0x7FFF表示广播链路，其他用于单播。
EPON标准在链路层增加一个多点控制子层MPMC， 用于管理OLT和ONU之间的管理或控制信息交互，OLT和多个ONU通过OAM对话。 MPMC子层可以用于协调数据的有效发送和接收，ONU自动注册，DBA， 测距和定时。
MPMC消息格式为：
MODE（1bit） + LLID（15bit）： 前导码2个字节
CRC: 1字节
目的地址 6B
源地址 6B
长度/类型 88-08 2B
操作码 2B
时间戳 4B
数据/保留/填充 40B, 不使用时填充为0，并在接收时忽略
校验码 (4B)
MODE用于表示是广播还是其他， LLID 最大数字是32767。
LLID由RS子层产生。
多点控制MPCP定义了5种帧：
GATE （Opcode = 0002）由OLT发出，允许收到GATE帧的ONU立即或者指定时段发送数据；
REPORT（Opcode - 0003) 向OLT报告ONU状态，包括ONU同步在哪个时间戳，是否有数据需要发送；
REGISTER_REQ (Opcode - 0004) 请求注册, ONU发出；
REGISTER (Opcode - 0005) 由OLT通知ONU已经识别了注册请求；
REGISTER_ACK（Opcode - 0006） ， ONU发出，表示注册确认；
还有一种控制帧PAUSE (Opcode - 0001),接收方在功能参数表明的时间段停止发送非控制帧的请求。该帧没有时间戳。
EPON -> ONU的下行业务数据流处理流程：
1. OLT从上行口收到数据；
2. OLT查询MAC地址与LLID对应关系表，将LLID插入数据帧的前导码中，根据MAC地址转发表，将数据帧转发到相应业务板端口；
3. 业务板广播数据包到所有ONU；
4. ONU收到后检查LLID字段，匹配接收，否则丢弃；
5. ONU查询自己的MAC地址转发表，将数据发送到指定ETH端口；
下行控制数据流处理流程：
1. OLT的MPCP层发出控制帧；
2. OLT同样插入LLID后转发业务板端口；
3. 业务板广播到所有ONU；
4. ONU根据LLID接收数据帧；
5. ONU收到数据帧后（LLID匹配），查询目的MAC地址，发现是自己的MAC地址后，将控制层发往上层处理；
6. ONU的MPCP层收到数据包；
EPON上行业务流的转发： ONU -> OLT， ONU收到终端用户数据后，先放到缓存， 当OLT的MPMC子层确认后，ONU增加LLID标识，按照OLT告知的时间点发送。
流程：
1. ONU收到用户数据。
2. ONU将数据存入缓存，等待OLT的DBA授权；
3. DBA发送含授权信息的控制帧；
4. ONU收到控制帧；
5. ONU按照控制帧的指示发送规定数量的数据帧，并检查缓存，将缓存的剩余数量告知OLT （LLID）；
6. OLT收到后，进行目的MAC地址的查看和源MAC地址学习后，将数据帧发送到OLT上行口
7. ONU不发送数据，上行口关闭。
PON关键技术：
测距和DBA
1. OLT根据DBA算法向ONU发送授权时间窗口；
2. 测量OLT下行发送到上行接收的数据信号环路时延，并据此对ONU授权时间窗口进行延时补偿，保证上行数据不会冲突；
3. 测距方式：带内开窗法、带外法、扩频法；
OLT和ONU都有每16ns增1 的32比特计数器，以提供本地时间戳。 往返时间RTT（Round Trip Time）等于定时器的值和接收到的时间戳之间的差。
DBA：动态带宽分配 (Dynamically Bandwidth Assignment)
能在微秒或毫秒级完成上行带宽动态分配，用途：
1. 提高PON端口上行线路带宽利用率；
2. 可以在PON口上增加更多的用户；
3. 用户可享受更高带宽的业务；
DBA功能：提高上行带宽效率；允许灵活的SLA策略；充分支持增强型业务特征。
P2MP网络操作是非对称的，其中OLT是主设备，ONT是从设备。
EPON终端管理通过OAM扩展协议。
CTC OAM是中国电信定义的，定义了OLT和ONU之间交互信息的格式和机制。OLT通过OAM协议对ONU进行配置，支持ONU离线配置和上线后配置恢复。ONU本身不需要保存配置信息，利于业务发放和对终端的维护；
ONU注册进程由OLT发起，周期产生合法的发现时间窗口，使OLT可以检测到非在线的ONU。 OAM层基本功能包括：远端故障指示、远端环回、链路管理。
OAM信息由OAM协议数据单元（OAMPDU）承载，包含控制和状态信息。其仅在对等OAM实体间单一链路上传送，不会被mac客户端（交换器和网桥）转发。
