APON

APON是ATM PON的簡稱。ATM是一種基於信元的傳輸協定，近年來，被越來越廣泛地套用於接入網上以提供視頻廣播、遠程教學、以及數據通信等多種業務。ATM技術能為接入網提供動態的頻寬分配，從而更適合寬頻數據業務的需要。可以運行在多種物理層技術上，xDSL技術和PON技術均可為ATM的運行提供物理平台。

基本介紹

• 中文名：APON
• 全稱：ATM PON
• 性質：基於信元的傳輸協定
• PON含義：無源光網路

概述

PON即無源光網路（無源的光接入網），其光配線網（ODN）上的器件全部由無源器件（光纖、無源光分路器、波分復用器等）組成，不包含任何有源節點。

APON

在PON中採用ATM信元的形式來傳輸信息的，稱為ATM—PON或簡稱APON。這種模式建立的是一個點到多點的系統，不僅可以利用光纖的巨大頻寬提供寬頻服務，還可以利用ATM進行高效的頻寬業務管理。

產生

在PON上實現基於ATM信元的傳輸，即APON(簡稱APON)技術。早在1995年“網際網路時代”之前，在人們還不知道IP最終會統治網路第三層協定的時候，幾個全球最大的電信運營商——日本電報電話公司(NTT)、英國電信(BT)、法國電信(France Telecom)等，就開始討論發展一種能支持話音、數據、視頻的接入網全業務解決方案。當時有兩個符合邏輯的選擇：協定層採用ATM，物理層採用PON。

APON

經過以21個全球主要電信運營商為主的FSAN(全業務接入網)集團的不懈努力，1998年10月通過了全業務接入網採用的APON格式標準——ITU-T G.983.1；2000年4月批准其控制通道規範的標準ITU-T G.983.2；2001年又發布了關於波長分配的標準：ITU-T G.983.3，利用波長分配增加業務能力的寬頻光接入系統。

系統結構

典型的APON系統的網路拓撲結構為星型結構，作為點到多點的典型套用來說，更適合於面對將來進行系統的升級和擴容，同時加上光分配網的靈活性，使得系統支持更多的拓撲結構，如樹型、匯流排型等。憑藉這一點，在實際中，針對用戶的分散和對於業務階段性實施的需求，運營商可以通過APON系統一步到位，既滿足大用戶對於網路服務的要求，又避免了重複投資和重複施工。APON系統靈活的拓撲結構體現了設備在擴容和升級方面的靈活性。

APON

工作原理

OLT(光線路終端)將到達各個ONU(光網路單元)的下行業務組裝成幀，以廣播的方式傳送到下行信道上，各個ONU收到所有的下行信元後，根據信元頭信息從中取出屬於自己的信元；在上行方向上，由OLT輪詢各個ONU，得到ONU的上行頻寬要求，OLT合理分配頻寬後，以上行授權的形式允許ONU傳送上行信元，即只有收到有效上行授權的ONU才有權利在上行幀中占有指定的時隙。

APON

實現APON的關鍵技術有多址和接入控制技術(在使用TDMA上行接入時包括測距、頻寬分配等)、突發信號的傳送和接收技術、快速比特同步技術以及安全保密等方面的技術。

APON這種模式建立的是一個點到多點的系統。再結合無源分路器對光纖和光線路終端的共享作用，使成本可望比傳統的電路交換為基礎的PDH/SDH接入系統低20%~40%。APON的業務是分階段實施的，初期主要是VP專線業務。相對普通專線業務，APON提供的VP專線業務設備成本低、體積小、省電、系統可靠穩定、性價比有一定優勢；同時它實現一次群和二次群電路仿真業務，提供企業內部網的連線和企業電話及數據業務；實現乙太網接口，提供網際網路上網業務和VLAN專線業務。

實用的PON系統主要是窄帶PON，由窄帶PON升級到寬頻的APON，終端設備和控制協定都需要進行大幅度的改動，傳輸速率的提高對物理層設備和媒質訪問控制(MAC)協定都有新的要求。只要寬頻PON的成本可以控制在窄帶PON的1.5倍以下，還是可以接受的。雖然寬頻PON的技術細節還需要在其實際的發展和使用中繼續研究和完善，但ITU-T在APON實用系統出現之前就確定了G.983建議，對APON進行了規範，它進入實用的步伐將會更加順利。

技術差別

EPON和APON最主要的區別表現在幀結構上(EPON和APON的幀結構格式、幀周期長度及打包方式全都不一樣)，而它們的主要技術差別是：EPON的數據傳輸是以可變長度的分組進行，最長1,518位元組；而APON數據主要是以53位元組固定長度的ATM信元方式傳輸。

APON支持者聲稱，他們的系統具有固定長度的幀結構，因而能更快、更有效地同步；而基於IP的EPON方案，則從不知道數據包有多長，必須硬性切斷，並按較小的長度重新分組。這是因為，按網際網路規定的IP包最大長度為65,535位元組，而EPON協定規定的分組包最長為1,518位元組。

與此對應，EPON支持者爭辯說，用APON運載IP業務很難且效率低。APON的分組包必需按每48位元組一小段切割，而且每段得加上5位元組的字頭，所以這種處理方式既費時、複雜、浪費頻寬，又增加了額外的成本。

發展趨勢

到了本世紀初，隨著網際網路技術發展和其他通訊技術發展，APON也暴露了頻寬比較低的弱點；在APON技術基礎上發展了BPON技術，頻寬從155 M提升到622 M。BPON在北美等很多地區得到了部署。BPON經過發展，又形成了GPON技術。GPON可以支持2.5 G下行，1.25 G上行。底層封裝技術擴展支持GEM（General Encapsulation Method）封裝，同時兼容支持ATM封裝。但從各個廠家實現來看，基本上拋棄了ATM封裝。

APON技術作為實際部署手段已經完成了它的歷史使命，但作為PON技術的鼻祖，核心技術思路依然套用在各種PON技術中。