上世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)崛起，越來越多的人開始擁有電腦，也開始接觸網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng))。于是，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)開始興起，上網(wǎng)需求出現(xiàn)。
早期的時候，運(yùn)營商能提供的上網(wǎng)服務(wù)，基本上都是通過電話線、雙絞線(網(wǎng)線)、同軸電纜這樣的銅制線纜。技術(shù)包括ADSL(非對稱數(shù)字用戶線路)和ISDN專線(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))等。這些方式要么速率很慢，要么成本很高，并不能滿足用戶的需求。于是，光纖作為一種新型通信介質(zhì)，開始進(jìn)入了人們的視野。
自從1966年華裔科學(xué)家高錕先生通過一篇論文奠定了光纖通信理論基礎(chǔ)之后，這項(xiàng)技術(shù)便進(jìn)入了高速發(fā)展的階段。光纖制造工藝不斷成熟，產(chǎn)業(yè)鏈也日益成型。
到了80年代末，為了將光纖應(yīng)用于寬帶接入業(yè)務(wù)，陸續(xù)有廠商推出了自己的窄帶PON技術(shù)。當(dāng)時，這種技術(shù)速率很低，不超過2Mbps。而且，因?yàn)閺S商們各自為戰(zhàn)，所以一直沒有形成統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
1995年，包括BELLSOUTH、BT、France
Telecom在內(nèi)的7家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商共同發(fā)起成立了全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)聯(lián)盟(FSAN)，希望能提出一種統(tǒng)一的光接入網(wǎng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。
不久之后，1997年，根據(jù)FSAN的建議，ITU-T(國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)分局)推出了APON技術(shù)體系，也就是G.983.1標(biāo)準(zhǔn)。
APON，就是ATM PON。ATM可不是自動取款機(jī)，它是異步傳輸模式(Asynchronous Transfer
Mode)的縮寫。ATM的本質(zhì)，就是一種傳輸協(xié)議。老一輩通信人肯定對ATM很熟悉，它曾經(jīng)是IP協(xié)議的競爭對手，一度非常流行。
到了2001年，FSAN和ITU-T對APON規(guī)范進(jìn)行了升級修訂，順便改了個名，叫做BPON(Broadband
PON，寬帶無源光網(wǎng)絡(luò))。之所以改名，主要是他們不希望APON被人誤解為只能提供ATM業(yè)務(wù)。
為了進(jìn)一步提升PON的速率標(biāo)準(zhǔn)，2002年，FSAN啟動了一項(xiàng)新的工作，對1Gbps以上的PON網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
2003年3月，在FSAN的建議基礎(chǔ)上，ITU-T頒布G.984標(biāo)準(zhǔn)，也就是GPON(Gigabit-capable
PON，千兆比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò))。
就在FSAN和ITU-T干得熱火朝天的同時，另一家標(biāo)準(zhǔn)化組織也沒閑著，也開始搗鼓PON技術(shù)。它就是同樣大名鼎鼎的IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)。
一、EPON
IEEE是以太網(wǎng)(Ethernet)標(biāo)準(zhǔn)的制定者和大靠山。
IEEE在1998年發(fā)布了吉比特(Gigabit)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之后，就尋思著搞一個基于以太網(wǎng)的PON標(biāo)準(zhǔn)。
2000年，IEEE成立了EFM工作組，正式啟動相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作。EFM工作組的全名很有趣，叫做第一英里以太網(wǎng)工作組(Ethernet for the
First Mile)，歸屬于制定以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.3組。
2004年4月，EFM工作組大功告成，正式推出了IEEE 802.3ah標(biāo)準(zhǔn)，也就是EPON(Ethernet
PON，基于Ethernet以太網(wǎng)的PON)。
二、GPON
EPON和GPON，是不同標(biāo)準(zhǔn)組織推出的不同技術(shù)體系。兩者之間并沒有升級演進(jìn)或替代的關(guān)系，可以算是平行發(fā)展。
EPON和GPON，關(guān)鍵區(qū)別在二層(也就是數(shù)據(jù)鏈路層)。
EPON，在二層就是用以太網(wǎng)取代ATM。GPON呢，在二層采用的是全新定義的一種封裝結(jié)構(gòu)GEM(GPON Encapsulation
Mode，GPON封裝模式)，對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝映射。
EPON和GPON各有優(yōu)劣。簡單來說，GPON帶寬更大，帶的用戶更多，效率更高，但實(shí)現(xiàn)起來也更復(fù)雜，所以成本也更高。
從國內(nèi)的市場份額來看，EPON當(dāng)時在中國電信被普遍采用，而GPON更受中國聯(lián)通和中國移動的歡迎。
EPON和GPON，都是1Gbps這個級別的PON。注意，這個1Gbps，并不是用戶側(cè)的速率。EPON和GPON只能給用戶提供100Mbps的速率。
很顯然，隨著時代的發(fā)展，這個速率無法滿足家庭和企業(yè)用戶的需求。于是，PON開始向10Gbps級別的演進(jìn)。
三、10G-EPON
2006年，IEEE開始立項(xiàng)制定10Gbit/s速率的EPON系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，也就是后來的IEEE 802.3av，10G-EPON。
在該標(biāo)準(zhǔn)中，10G EPON分為2個類型：一是非對稱方式，即下行速率為10 Gbps，上行速率為1 Gbps;另一個是對稱方式，即上下行速率均為10
Gbps。
四、XG-PON
ITU-T的GPON那邊也在演進(jìn)。
2008年，ITU啟動了下一代GPON標(biāo)準(zhǔn)的研究。2010年，XG-PON標(biāo)準(zhǔn)誕生，也就是ITU-T G.987系列。
最開始的時候，XG-PON也有兩種方式，一種是非對稱方式XG-PON1，下行速率為10 Gbps，上行速率為2.5
Gbps;另一種是對稱方式XG-PON2，上下行速率均為10 Gbps。
2015年，對稱方案又重啟，采用了新名字，叫做XGS-PON(S代表symmetric，對稱)。
2017年，ITU正式通過了G.9807 XGS-PON國際標(biāo)準(zhǔn)。
五、PON的未來
對于標(biāo)準(zhǔn)組織來說，10G PON并不是PON技術(shù)的終點(diǎn)，25G/50G/100G PON早已經(jīng)被提上了議事日程。
先看看FSAN和ITU-T這邊。
XG-PON標(biāo)準(zhǔn)制定完成之后，FSAN就啟動了NG-PON2的標(biāo)準(zhǔn)研究(NG-PON1就是前面的10G PON，包括10G GPON和10G
EPON)。NG-PON2的關(guān)鍵需求主要為40G下行和40G/10G上行，實(shí)現(xiàn)20km傳輸距離和1:64分光。
當(dāng)時，NG-PON2的主流備選技術(shù)方案包括高速TDMA-PON、TWDM
PON、OFDM-PON和WDM-PON。經(jīng)過分析和對比，2012年4月，FSAN確定采用TWDM
PON技術(shù)作為NG-PON2的實(shí)現(xiàn)方案，并啟動制定G.989.x系列標(biāo)準(zhǔn)，最終于2015年完成。
TWDM PON采用4/8波長疊加方式，單波長10G TDM。
六、PON流派的融合
除了研究下一代PON技術(shù)之外，行業(yè)還在密切關(guān)注一個很重要的問題，那就是ITU-T和IEEE這兩個技術(shù)流派的融合。
自從EPON和GPON誕生以來，兩個派系長期共存，這其實(shí)對產(chǎn)業(yè)來說是非常不利的。
一方面，給運(yùn)營商和設(shè)備的技術(shù)決策帶來困難(選擇題難做)，另一方面，也增加了產(chǎn)業(yè)鏈的成本(產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)需要在兩條線進(jìn)行投入)。
對于中國這樣龐大的光接入網(wǎng)市場，PON技術(shù)派系的分化帶來的影響就更大，資源浪費(fèi)也更多。所以，中國運(yùn)營商和產(chǎn)業(yè)鏈對于PON融合有很強(qiáng)烈的意愿，也做了很多推動工作。
在國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界的積極推動之下，ITU-T和IEEE也有一些積極的“示好”，包括發(fā)表聯(lián)合聲明、組成工作組、建立聯(lián)絡(luò)函機(jī)制等。但是，真正想要實(shí)現(xiàn)最終的融合，目前來看，還需要很長時間。
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總結(jié)

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