百川东到海，何时复西归？少壮不努力，老大徒伤悲。—《乐府诗集》

一、下行复用技术——时分复用或WDM

        PON的所有下行信号流都复用到馈线光纤中，并通过ODN广播传输到所有的ONU。下行复用可以采用电复用和光复用。最简单经济的电复用是OLT采用时分复用（TDM），将分配给各个ONU的信号按一定的规律插入时隙中。在接收端，ONU把给自己的有效载荷从集合信号中再分解出来。

       对于光复用，可以采用密集波分复用（DWDM），给每个ONU分配一个下行波长，将分配给各个ONU的信号直接由该波长载送。在接收端，ONU使用光滤波器再从WDM信号中分解出自己的信号波长，因此每个ONU都要配备相当昂贵的特定波长接收机。虽然DWDM下行复用大大增加了功率分配PON（PS-PON）的容量，但是也增加了每个用户的成本和系统的复杂性。

二、上行接入技术——TDMA突发模式接入

       在PON接入系统中，信道复用是为了充分利用光纤的传输带宽，把多个低容量信道以及开锁信息，复用到一个大容量传输信道的过程。在电域内，信号复用可分为时分复用、频分复用和码分复用。

       在点对点的系统中，信道的接入称为复用，而在接入网中则称为多址接入。所以对应的频分复用称为频分多址接入，对应的时分复用称为时分多址接入，对应的码分复用则称为码分多址接入，在光域内的频分多址则称为波分多址，如图11.3.1所示。也可以综合使用几种接入方法。

       对于使用OFDM的4G/5G移动前传（MFH），也可以使用TDM-PON。

图11.3.1三种基本的多址接入技术

a）正交频分多址（OFDMA）或波分多址（WDMA）b）时分多址（TDMA）c）码分多址（CDMA）

1.时分多址（TDMA）接入

       时分多址接入是把传输带宽划分成一列连续的时隙，根据传送模式的不同，预先分配或者根据用户需要分配这些时隙给用户。通常有同步传送模式（STM）和异步传送模式。

       STM分配固定时隙给用户，因此可保证每个用户有固定的可用带宽。时隙可以静态分配，也可以根据呼叫动态分配。不管是哪种情况，分配给某个用户的时隙只能由该用户使用，其他用户不能使用。

       相反，ATM根据数据传输的实际需要分配时隙给用户，因此可以更有效地使用总带宽。与STM相比，ATM要求更多的有关业务的类型和流量特性，以确保每个用户公平地使用带宽。

       图11.3.2表示一个树形PON的TDMA系统，该系统允许每个用户在指定的时隙发送上行数据到OLT。OLT可以根据每个时隙位置或时隙本身发送的信息，取出属于每个ONU的时隙数据。在下行方向，OLT采用TDM技术，在规定的时隙传送数据给每个ONU。

图11.3.2  PON系统各ONU采用TDMA突发模式接入

       在使用TDMA技术的树形PON中，上行接入采用突发模式，一个重要特点是必须保证ONU上行时隙的同步，所以必须采用测距技术，以便控制每个ONU的发送时间，确保各ONU发送的时隙插入指定的位置，避免在组成上行传输帧时发生碰撞。为防止各ONU时隙发生碰撞，要求时隙间留有保护间隙Tgap。测距精度通常为1~2bit，所以各ONU信元在组成上行帧时的间隙Tgap有几个比特，因此到达OLT的信元几乎是连续的比特流。ONU占据多少时隙由媒质接入控制协议（MAC）完成，ONU何时发送数据时隙（即在收到数据发送授权后延迟多长时间），由OLT根据测距（测量ONU到OLT的距离）结果通知ONU。

       在突发模式接收的TDMA系统中，除要求OLT测量每个ONU到OLT的距离外，还要求OLT利用上行突发数据时隙开始的前几个比特尽快地恢复出采样时钟，并利用该时钟进行该时隙数据的恢复。也就是说同步电路必须能够确定突发时隙信号到达OLT的相位和开始时间，同时还要为测距计数器提供开始计数和计数终了的时刻。

        在使用TDMA技术的树形PON中，OLT突发模式接收机接收从不同距离的ONU发送来的数据包，并恢复它们的幅度，正确判决它们是“1”还是“0”码。由于每个ONU的LD发射功率都相同，但它们到达OLT的距离互不相同，所以它们的数据包到达OLT时的功率变化很大。OLT突发模式接收机必须能够应付这些功率的变化，正确恢复出数据，不管它们离OLT多远。

2.波分多址接入（WDMA）