一、无源光网络架构(PON架构,passive optical network)。PON=OLT+ODN+ONT

(1)下行采用广播方式:OLT发出的所有数据经过ODN广播给所有的用户终端,但每个终端只解封和自己标签(ONU-ID)匹配的数据。
(2)上行采用时分复用(TDMA)方式。OLT为每个ONU分配一个时间窗口(时隙),每个ONU只能在自己的时隙内将数据包发送上去。
该架构的优点:
1、高可靠。ODN中间没有有源设备,维护成本极低,不受雷击干扰、电磁干扰。
2、节省光纤资源。一个OLT端口可以通过分路器给多个用户提供网络,减少了干线光缆消耗。
3、覆盖距离远,半径可达20KM。用户贡献带宽,按需分配。
该架构的缺点:
1、物理层数据隔离弱。下行广播方式导致各个用户的数据存在相互监听的风险,需依靠aes数据加密保证安全。
2、故障定位稍难。光分路器之后的光纤断了,局端只能推测是某个分支出问题了,难以精确定位。
3、上行带宽弱。当一个PON口下的用户同时大量上传,每个用户的上行速度都会下降。
无源光网络架构PON是当前最主流的架构。
二、点对点有源光网络(Point to Point Active Optical Network)

| 架构 | 主干光纤用量 | 中间设备 | 用户带宽 | 安全性 | 成本趋势 | 现状 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PON无源光网络 | 最少(共享) | 无源分路器 | 共享(动态) | 中(加密) | 随用户增多,单户成本递减 | 全球家用FTTH绝对主流 |
| P2P有源光网络 | 最多(独享) | 局端交换机 | 独享(保证) | 高(物理隔离) | 随用户线性增长 | 政企专线、数据中心 |
光纤到户、光纤到楼、光纤到路边,光纤到桌面对比:
| FTTH | FTTB | FTTC | FTTD | |
|---|---|---|---|---|
| 全称 | Fiber to the Home | Fiber to the Building | Fiber to the Curb | Fiber to the Desk |
| 光纤终点 | 用户家里(光猫位置) | 大楼楼道/弱电井/地下室 | 路边机柜/电线杆/人井旁 | 办公室内工位上的设备(电脑/话机) |
| 最后一段介质 | 光纤 | 网线(Cat5e/6) 或 电话线VDSL | 电话铜线(ADSL/VDSL/G.fast) | 光纤 |
| 用户端设备 | 光猫(ONT) | 普通路由器 或 VDSL猫 | VDSL猫 / G.fast猫 | 带光口的网卡 / 光纤交换机 |
| 中间是否有源设备 | 无(全程无源) | 有(楼道ONU/MDU需供电) | 有(路边DPU需供电) | 有(楼层/机房交换机、工位光纤收发器) |
| 典型带宽 | 1Gbps ~ 10Gbps (可升级到50G PON) | 100Mbps ~ 1Gbps (网线可达1G,电话线100~200M) | 50 ~ 200Mbps(VDSL2) 极限短距1G(G.fast) | 1Gbps ~ 10Gbps / 40Gbps (取决于交换机与网卡) |
| 是否需要新布线 | 需要(光纤入户) | 不需要(利用楼内已有电话线) | 不需要(利用原有电话线) | 需要(光纤到工位) |
| 主要应用场景 | 家庭宽带(住宅、公寓) | 公寓楼、写字楼、宿舍(中密度) | 别墅区、老旧平房、农村(低密度) | 企业内网、设计工作室、实验室、高频交易 |
| 网络类型 | 运营商接入网 | 运营商接入网 | 运营商接入网 | 企业局域网 |
| 维护成本 | 很低(无源) | 中(楼道设备要供电、防尘、防雷) | 高(路边机柜易损、取电难) | 中(企业IT自行维护) |
| 现状 | 全球家用宽带绝对主流 | 老旧小区存量,新建已很少 | 欧美部分老旧区域存量,快速萎缩 | 企业内部的特定场景,小众 |