PON系统从OLT到多个ONU下行传输数据采用广播的方式,根据IEEE 802.3ah协议,每一个数据帧的帧头包含前面注册时分配的、特定ONU的逻辑链路标识(LLID),该标识表明本数据帧是给ONU(ONU1、ONU2、ONU3、…、ONUn)中的唯一一个;另外,部分数据帧可以是给所有的ONU(广播式)或者特殊的一组ONU(组播)。对于从多个ONU到OLT上行数据,采用时分多址(TDMA)技术分时隙给ONU传输上行流量。OLT会根据系统的配置,给ONU分配特定的带宽,或采用动态带宽分配策略。PON系统上下行工作机制如图2所示。

目前,市场上主流的PON产品有以太网无源光网络(EPON)和吉比特无源光网络(GPON)两大类。EPON在物理层采用了PON技术,在链路层使用以太网协议,利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。GPON能够提供非对称高传输速率,可以同时承载ATM信元和GEM帧。EPON和GPON主要技术指标对比见表2所列。可以看出,GPON在业务承载能力和网络管理方面更具优势,随着GPON产品规模化应用,其与EPON在成本方面的劣势也不断缩小。
3.2 WiMAX技术
全球微波接入互操作(WiMAX)是一种无线宽带城域网(WMAN)接入技术,其物理层和MAC层均基于IEEE 802.16工作组开发的无线城域网技术,能够实现固定及移动用户的高速无线接入。

WiMAX网络体系由核心网和接入网组成。核心网包含网络管理系统、路由器、AAA代理服务器、用户数据库以及网关设备,主要实现用户认证、漫游、网络管理等功能,并提供与其他网络之间的接口。接入网中包含基站(BS)、用户站(SS)和移动用户站(MSS),主要负责为WiMAX用户提供无线接入。WiMAX网络体系结构如图3所示。

WiMAX系统采用了包括正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、多入多出(MIMO,Multiple Input Multiple Output)、自适应调制编码(AMC,Adaptive Modulation andCoding)等多种技术提高网络传输带宽和抗干扰性能。
3.3 OFDM
OFDM是一种并行传输数据技术,它将高速串行数据变换为低速并行数据,用多个正交的载波构成子信道分别调制并行数据,并通过增加循环前缀用以消除多径传输引起的符号间干扰。由于OFDM技术在对抗多径衰落、抗窄带干扰多址接入和信号处理方面显示出的优势,被公认为下一代无线通信系统的核心技术之一。图4是OFDM系统基本原理。
