光纤到户与各类PON技术的沿革及发展概况

                    Steven S. Gorshe，PMC-Sierra的CTO组织首席工程师

在Triple Pay服务的趋势下，带宽极高的光纤成为电信运营商及CATV运营商的必要选择，但是光纤过高的成本却成为另一隐忧。无源光网络（PON）能降低运营商的使用空间、配置接入光纤的人工成本及维护成本。本文总结光纤的演进，以及用在接入网络的光纤技术，并概述PON的各项标准和技术。
 
简介
有几个主要原因使众多电信运营商对提供语音、视频以及高速数据接入之“三重服务Triple Play” 服务愈来愈有兴趣。最重要的是，不断增加的各种应用促使许多用户希望取得更高的带宽，包括网络的使用、互动游戏和视频的传输。网络运营商也非常急迫的要提供各种新的服务以增加营收的机会，这对现有的电话网络运营商格外的重要，因为他们要和无线移动运营商以及VoIP竞争语音服务的业务营收。在北美和某些其它地区，有线电视运营商（CATV）亦在利用其有线电缆网络提供给用户“Triple Play”服务。一些中央和地方政府在某些情况下非常鼓励并补贴三重服务的基础架构，所取得的地区或中央级的可能优势包括了使用电信通讯网路以降低传输基础架构的成本、通过远距教学改善劳动力的技术水准、并建构一个更理想的地方以吸引新公司和劳动力至该地区。虽然对于推出三重服务的兴趣已经超过二十五年，我们终于有足够的各式用户应用来创造服务的需求，而且技术已经够成熟，使用时具有成本效益。

电话网络和有线电视CATV网络在传统上都是使用铜线做 “最后一公里”连接至客户端。和电话公司所使用的绞线相比较，有线电视公司所使用的同轴电缆线有更高的带宽，某些电话公司也考虑配装自己的同轴电缆网络。不过，为了经济效益，必需由许多用户共同分用这些电缆线。同时，大部分的同轴电缆线的带宽被分割成几个频道，用来做下游视频播放的频道，只剩下有限的带宽用来做频道的上游流量和服务之用，例如交互式的video on-demand （VoD）。很明显的，最具弹性和 “未来性”的媒介体是光纤，它具有无限的可用带宽。对电话网络运营商来说，用光纤做连接是非常具吸引力的，采用它可以超越有线电视运营商的网络能力。

本文开始时将简介在接入网络中使用光纤的历史概况，从电信运营商直接以光纤连接至每一用户的成本过高，大部份的光纤接入系统都同时让许多用户分用一个无源光网络（PON）。本文将介绍一些具竞争力的PON技术和标准，其中包括现有的ITU-T G.983 系列宽带PON （B-PON）、ITU-T G.984系列Gigabit PON （GPON） 和IEEE 802.3ah Ethernet PON （EPON） 标准，以及未来的PON技术，例如IEEE 803.3av 10Gbit/s EPON、WDM PON和CDMA PON。

FITL历史简介

第一次对光纤到户（FTTH）非常认真看待的时间可回溯至1980年代末期，当时电话公司已获得提供用户ISDN宽带服务的经验。在光纤收发器、接收器和光纤FTTH技术快速发展之下，FTTH 的发展潜力初露端倪。

第一代FTTH系统曾试图以光纤来直接入代铜线回路，因此安装了一个光纤网络终端机（ONT）在（或靠近）客户端。光纤的网络端在一个光纤线路终端机（OLT）上的一个线路卡做连接之终端，或在一个传统的数字回路电信系统上（DLC） 做连接的终端。此种拓普（topology）做法亦称之为一个主动之星（active star），如果在DLC远程终端机（RT）上采用一组光纤收发器以便达到ONT，则称之为一个主动双星（active double star）。大部份大型设备厂商都会建构此类系统的原型系统或现场试用版本（例如[21]）。此类系统的光纤至用户的典型带宽是一个DS1或E1信号。

开发无源光网络（PON）主要是要降低光纤收发器和光纤的数目。如图一所示，一个PON系统在OLT使用单一光纤收发器通过一个光纤树或一个具备无源光纤信号分配器的总线来服务多个用户。第一个真正试用的PON系统是大约在1989年由英国电信所开发出来的[20]。第一代的PON系统则是由知名的设备的厂商和新设立的公司（start-up companies）所开发出来的。

第一个布建的商业性PON系统是针对企业客户。不过，市场规模不大，原因是要求比DS1/E1 还要高带宽的企业客户群并不多。让人意外的是，促使PON配置成长快速的动力来自住宅用户对高速因特网的需求。DSL （数字用户回路）是1990年代末期在住宅用户应用上最具成本效益的技术，由于频谱兼容性的问题，它必需将T1信号从铜线组中移开。因此，PON就成为服务企业客户最具吸引力的选项，它让铜线电缆可以专注于提供住宅DSL服务。


                                                     图 1 – PON 案例

另一个降低FITL系统成本的方式是由同一个ONT 光纤到户外路边Fiber to the curb （FTTC）系统来服务多个用户，一 般来说，从一个ONT可以服务4至12个用户，如此可提供三个主要成本效益。第一，和FTTH .相比，它可以降低光纤零器件的数目；第二，FTTC 从住宅外保留了最后几百公尺连接至住宅内的铜线回路，要在客户端安装光纤是非常昂贵的。这个短回路（一般都少于300公尺）可使用DSL技术来传输相同的数据数据和视频服务，并让模拟POTS以其原来的频率范围持续传输。第三个FTTC好处是更适合以网络提供电力给用户的电话（参看第2.2.2节有关电力供应问题的讨论）。从FTTC变化出来的做法包括光纤到柜 fiber to the cabinet （FTTCab），柜子可以比一般的住宅边设备服务更多的用户，另外还有光纤到客户端fiber to the premise （FTTP），此处的客户端是一个多租户的建筑物。在美国FTTN （Fiber to the Node）已经变成FTTC/P/Cab系统的一个普遍名词。

影响此种FTTC/FTTCab/FTTP 系统成本效益的因素众多，其中包括每一OLT光纤收发器的ONT数目、光纤及安装的成本、ONT端及客户端的DSL收发器的成本、供应ONT电力的整体成本、安置ONT的空间占用成本等。

对某些欧洲和美国电信运营商来说，目前比较喜爱的规划是用FTTC结合VDSL。不过，很明显的，FTTC/FTTCab/FTTP系统在高带宽的服务方面比FTTH系统的弹性度要低，因为当用户需要不同服务速度时，对设备造成的冲击较大。
 
FITL 技术上的挑战

■光器件

第一代的FITL系统面对了许多技术性的挑战。虽然将光纤接至用户的多模光纤比较便宜，但是单模光纤的带宽较优，是比较好的选择。不过，单模光纤需要用到激光发射器，因为它的纤芯直径太小，无法从LED发射器送出适当的光能量。在CD播放器上使用的廉价激光器无法被使用，因为它们的波长（一般从750nm至810nm）在单一模式玻璃光纤中是以多模式方式行进的。以单模传输的最廉价激光器是采用1310nm，在1990时框（time frame）中此类的激光器是非常昂贵的。将光纤收发器直接连至每一用户还是没有成本效益的。

熔接（fused）式光纤分配器（fiber splitter）的出现大幅度降低了成本，让PON更具吸引力 。无源的分配器将光能量分割至分配器的各支路上，当在OLT和ONT之间的分配器数目增加时，功率会快速降低。因此，每一OLT收发器的ONT的分配比例之范围一般都在16-比-1 和64-比-1之间。较高的分配器比例需要光学放大器。由于光学放大器的成本是由多家用户共同分担的，因此如果PON系统指数据传输率足够高，能给所有用户提供足够量的带宽，则颇具成本效益。

目前在PON系统一般都采用时域多路存取技术Time domain multiple access （TDMA）方式，其中所有ONT会轮流以脉冲方式传送其上传数据。参看图2。在一个TDMA PON系统中的限制性技术因素之一是在各个ONT上传数据时所需的防护时间。此防护时间包括一个ONT激光器被关闭和下一个ONT激光器打开时所需的时间，加上OLT调整至光学信号水准所需的时间，以及新的脉冲达到时脉（clock）和数据同步所需的时间。当PON数据传输率增加时，防护时间对上传时间的百分比会跟着增加，相对于所希望的上传数据速度，需要更高的脉冲传输速率。


                                       图 2 – TDMA 图示

■连接电力至回路
在许多国家的FITL系统中，其最大的阻碍不是光器件的成本，而是提供可靠的电力至ONT和用户。电话公司一般都是以一条-48Vdc 的电力输送线将电压输送至用户的电话机上，当电力公司断电时，一般都还会供应约八小时的备用电力 。此种服务的高可靠度常被称为‘生命线POTS’服务，因为用户在紧急状况时可依赖此服务。连接至当地电力公司的DLC RT设备以及CO设备共同使用一组电池做备援。当发生重大灾害时（例如水灾），会造成长时期断电，在CO端会使用发电机，而在RT端可以使用便携发电机来对电池进行充电。对FTTH/C来说，便携发电机是不切实际的，因为 ONT的位置太多了。

更重要的是，每五到十年就要更换电池，不但要花人力，还要付出成本。对电池的研究 （汽车产业非常鼓励此研究）已经改善了电池的寿命和容量，不过还是不适用在FTTH/C。值得注意的是，虽然ONT器件的能耗愈来愈低，但它们仍只占整体尖峰功率的一部份，尖峰功率和提供用户电话机的电力和振铃有关。

另一个因素是至电力公司的连接数目，每一个连接都要有一个电表。替代每一ONT连接至电力公司的方式，是采用一个分离的‘电力座power pedestal’，可以供应多个ONT的电力，并包括它们的备援电池。对FTTH来说，另一个方式是让用户自行供应电力至FTTH，并提供一个折扣给用户也降低他们的电力费。

因此，在这个激光器、光纤和高速数据传输的世界，讲到电力的话题似乎有一些俗气，但却是一个大问题，还没有一个容易的解决方式。不过，在广泛使用移动电话之下，情况已经改变了。用户开始习惯自己负担电话的用电，并自行维护电话服务所需的电池，客户很希望从FTTH获得各种宽带服务，因此可能很愿意负起自行供应电力的责任，以及提供ONT的备援电力。而且，FTTH用户非常可能已经是移动电话的用户了，亦可以使用移动电话做为生命线的服务。这个现象，加上对宽带服务的需求的成长，打开了住宅PON配置之门。
 
PON系统简介

■PON系统概述
如图一所示，一般ONT都会提供给用户一个POTS接口以及一个高速接口，可能是Ethernet或DSL。该OLT包括许多PON接口单位，一个给数据服务使用的交换光纤（switch fabric） （很可以是一个简单的光纤或语音频道的复用器），以及一个NE控制器。这些ONT最终还是由NE控制器来管理，此控制器负责所有的ONT和OAM&P之报告。OLT和ONT共同形成PON系统，其功能就如同一个NE一般。光纤的互连可被看成是一个扩展的背板。

在下链的方向，OLT将数据数据传输给所有的ONU。此下链信号包含了所有ONT的下链数据、OAM的Overhead，以及上链传输所需的同步信息。这些ONT在摘取它们的下链数据数据时，所依据的是时间槽（time slots）、细胞/封包地址、波长、或者CDMA码。

在上链的方向，这些ONU需要一个媒介存取控制 medium access control （MAC） 协议来分用此PON。最普遍的MAC协议是TDMA，在此协议中每一个ONT都分配一个时间槽 （time slot）用来传输它们的上链数据数据。

如第2.2.1节所述，在各个ONT上链脉冲传输之间需要一个防护带宽时间（guardband time），因此它们的传输不会在OLU接收器上互相重迭。各ONT信号通过光纤以光速除以光纤折射指数（约为2m/s）进行传输。大部份现今的PON系统都有一范围协议（ranging protocol） 来测量此延迟，因此当ONT脉冲以最小的防护时间到达OLT 时可以被调整。

基本的TDMA PON系统会预先指定上链带宽的一个固定部份给每一ONT，不管所要传送的数据有多少。动态带宽分配（DBA）可让上链带宽使用起来更有效率。采取DBA，每一ONT会将所需的带宽通知给OLT。此数据可能包括不同服务等级的输入。OLT会评估ONT的需求，并指派带宽给下一个上链传输。此OLT可能包括在DBA运算机制中数据流动相关的服务层次协议service level agreement （SLA）的数据。这些带宽的指派都被传送到下游，一般都代表一个共同参考点的传送开始和停止/区间。在某些系统中，ONT必需在所分配的上链传输槽中负责决定传输数据的优先次序。

一般PON 系统都以相同的光纤同时传送上链和下链数据数据。而方向性的客户有时习惯于在两个方向都用相同的波长，较高速的系统一般都在各方向使用不同的波长。最普遍的是采用粗波分复用coarse wave division multiplexing （CWDM），其中使用1490或1550 nm 做下链方向，1310 nm 做上链方向，可将比较廉价的1310 nm 激光器安置在ONT。

值得注意的是某些PON系统采用1490 nm作为下链PON信号传输，而视频则以1550 nm的波光作为下链传输。以WDM做视频重迭对现有的配置提供一简单的升级，并增加下链的容量。模拟视频传输则没有这些问题，因为缺乏数字内容，以及没有包含数字内容的规定。

■PON 系统概述

第一代的PON采用TDM信号，例如DS1/E1信号等。其下链讯框（downstream frame）是一个TDM讯框，其时间槽是被指派给每一ONT的数据资料。对任何TDMA协议来说，上传的数据资料必需被分割成几个区块，以脉冲的方式传输。这些早期的PON从它们的上传TDM时间槽收集数据数据，并在所指定的上传脉冲时间槽中以较高的速度传送。对语音信号来说，这样可反应出许多语音样品。对封包数据来说，在一个对应的点对点信号中，就只是一堆在该讯框中要传送的封包bytes。

第二代的PON采用ATM，在将上传数据分割成区块做上传脉冲时提供了一个方便的协议。ATM则提供一个运载TDM流量和封包的机制来支持QoS。此时的ATM被认为是下一代网络的基础，并已经被用在DSL系统中的宽带接入。由OLT分配给ONT的上传脉冲时间槽主要是所允许传送的ATM细胞数目。ITU-T G.983 Broadband PON （B-PON） 系列定义了一个由Full-Service Access Network （FSAN） 联盟所发展出的ATM PON （APON） 系统和协议。

由于IP封包包括更多的用户数据数据，同时IP封包一般都是在Ethernet讯框中，因此再路由的过程中采用封包技术是有道理的。所以为了避免复杂性以及和ATM相关的高带宽用量，第三代的PON系统就已经采用以太网的框架Ethernet frames。两个主要的高速PON 标准包括了ITU-T （G.984 系列）的Gigabit PON （GPON）和 IEEE （802.3ah）的Ethernet PON （EPON）。下一节将叙述此两个协议的上传格式。

■B-PON

目前大部份在北美和欧洲所采用的PON系统包括了Verizon的雄心勃勃的FiOS项目，它采用ITU-T G.983系列的B-PON。此G.983系列包括ONT和OLT功能区块的规格、 上传和下传讯框率和格式、TDMA上传接入协议、物理层接口、ONT管理以及控制接口、存活度的强化、以及DBA。表一是B-PON功能特性的摘要。

下链传输是一串ATM单元的传送，一个下传的讯框包括了56 53-byte 单元槽给155 Mbit/s的速率以及4x56=224 单元槽给622 Mbit/s的速率，每28单元槽插入一个物理层OAM （PLOAM） 单元。PLOAM包含一个framing bit 以找出PLOAM 单元。此外，PLOAM单元是可程控的，并包括一些信息，例如上传带宽以及OAM讯息。这些ONT使用ATM VPI/VCI地址在下传信号中找出它们的数据数据。

在上传讯框中包括53 56-byte时间槽。每一个时间槽包含一个ATM/PLOAM 单元和24 bits的其它用量。该用量包括了防护时间（guard time）、一个前导码（preamble）好让OLT来复原计时以及信号水准，还有一个分隔符号来指示此资料的终点。该数据群的长度及内容可由OLT来程控。当OLT要求时，ONT会传送PLOAM单元。

从OLT指派的带宽数据会告知每一ONT会使用哪一个上传时间槽（upstream time slots）来传送它的上传数据。B-PON DBA 协议可让OLT知道ONT带宽的需求，方式是经由ONT明确的报告或观察ONT传送出来的ATM 空闲单元 数目。在ONT传送Idles时OLT会降低带宽，在ONT的上传槽中充满了数据资料时，OLT则会增加其带宽。

OLT会定期中止上传，因此可以请任何新的ONT来宣告自己。新的ONT在此期间传来一个反应，如果有多个新ONT时，会使用随机时间延迟以降低碰撞的风险。该OLT会送给新的ONT一个范围的讯息并测量接到此反应的时间，来确定至每一新ONT的距离。然后该OLT会发送给该ONT一个等化的延迟时间值，让每一个 ONT都会有相同的来回和等化延迟。如此可使从各ONT出来的上行传输译最小的防护时间到达OLT。



■EPON

IEEE 802.3ah EPON之发展原先是为了发挥以太网技术优势使其成为下一个主要可标准化的TDMA PON协议。表一为EPON特性摘要。

下链传输是一串以太网络讯框。在点对点的Gigabit Ethernet连接中，这些讯框都是相同的， 只有前导码和分隔符号是被修改过的，这样便于搭载logical_link_id field （LLID）， 而只有LLID才能识别ONU对应的MAC。在上传的方向中，ONU会在OLT所指派的时间槽中传送以太网络讯框的脉冲。

多点控制协议Multi-Point Control Protocol PDUs （MPCPDUs）是基本的802.3 MAC控制讯框，由ONU使用来请求带宽（Report讯息），以及由OLT指派带宽（Gate讯息）。OLT会定期传送Gate讯息至ONU让它们有机会报告它们的带宽需求。这些ONU亦可将它们的Reports和一个上传数据数据一起传送。而Gate讯息中包括ONU所需之传送只开始时间和期间。带宽之请求和指派包括inter-frame gap和纠错传递（Forward Error Correction）所需的任何带宽。EPON亦可执行DBA。

EPON的上传时间嘈和范围协议和B-PON与GPON不同，因为它没有一个正规的下传和上传讯框架构。OLT和各ONU分别有自己的计数器，每16 ns计数一次。每一MPCPDU搭载一个时间截记（timestamp），它是发送者计数器之值。而ONU会将其计数器设至接收到的timestamp值。OLT通过比较接收到的值和自己的计数器值以决定来回的延迟。当OLT指派ONU上传开始时间会将此来回延迟列入考虑。

关于ranging和 activation则和B-PON类似，只是当地计数器会帮助OLT不需要将等化延迟时间传送至ONU。

■GPON

第二个FSAN TDMA PON协定是ITU-T G.984系列GPON，是根据B-PON和EPON的经验所建构的。如同EPON一般，GPON被最佳化以搭载以太网络讯框。表一为GPON特性摘要。

虽然GPON支持ATM 负载，它亦引入一个新的负载机制，称之为GPON Encapsulation Method （GEM），亦被最佳化以便搭载以太网络讯框。GEM是采用G.7041 Generic Framing Procedure （GFP）， 不同处是GEM为PON的应用作了讯框负担（Frame Overhead）的最佳化，让映像片段（mapping fragments）和整个以太网络讯框进入GEM 负载，并支持TDM映像。

GPON 采用一个125 μs GPON Transmission Conversion （GTC） frame 架构给上传和下传。下传的讯框开始时有一个PLOAM overhead field，之后有一个负载区域，包括GEM讯框和/或ATM 单元。PLOAM包括讯框信息和下一个上传讯框的ONT传输指派的带宽映射。

上传的讯框包括从ONT来的上传脉冲，每一脉冲都从物理层负载开始，在功能上和B-PON一样，但同时还包括一个ONT带宽请求的摘要数据。如果OLT有要求，在上传脉冲中还会含有额外的PLOAM fields和更多的带宽细节。OLT会指派每一ONT之上传时间，和下一个上传GTC frame相对应的传输开始和停止时间。

其中125 μs GTC讯框的架构可以搭载TDM信号，例如DS1/E1或语音，只要在每一GTC讯框期间简单的映像信号的适当bytes数目至一个GEM讯框。

此GPON activation和ranging协议和B-PON与EPON类似，只有送至每一ONT之等化延迟值是收到的下传frame之开始和其上传讯框之开始间的offset。

■IEEE 10 Gbit/s Ethernet PON（IEEE 802.3av）

IEEE 802.3 近日已核准一个项目来开发一个在10 Gbit/s 速率之EPON标准。最近的现场测试已显示其零器件技术已经可以执行此PON。

一个可能推动10 Gbit/s PON 系统的市场推手是数字视频传送。此带宽可以传送多重高画质IP-封包的视频流至每一ONT，甚至在OLT/ONT分割比例为1:64或更高时亦可 。相对的，如果我们假设以20 Mbit/s应用在一个高画质IP视频流，那么一个具备622 Mbit/s 下传速率的B-PON系统仅可以传送一个1:32 分割比例的VoD频道至每一ONT，而GPON可以以1:64 分割比例传送低于两个VoD的频道至每一ONT。

■WDM PON

WDM PON 采用波长复用技术，而不用TDMA。OLT则采用一个分离的波长来和每一ONU以点对点的方式做通讯。每一ONU有一光学滤波器来选择所接收数据的波长，而OLT有一组滤波器，每一个ONU对应一个滤波器。WDM PON的主要优点是和每一用户的通讯都可采用较好的原始数据传输率（例如 DS1/DS3、10/100/1000Base Ethernet, 等等），和信号速率及其它用户的格式无关。

WDM PON的主要缺点是制作和过滤不同波长之光器件的成本比较高。目前已经探索出产品不同ONU波长的方式，包括以下各项：

• 现场可安装的光模块，用来选择ONU波长。此方法的缺点是缺乏弹性，模块库存和追踪的成本高。
• 在ONU安装可调式激光器。虽然很有弹性，但可调式激光器还不具备成本效益。
• 分割频谱，在ONU采用一个具有合理宽光谱的光源，此处使用滤波器来选择ONU的传输载波波长。
• 被动的方式，其中OLT提供光学载波信号给ONU。每一ONU模块以某种方式来调制载波，并反射回去 OLT。
• 利用下传信号来控制ONU激光器的输出波长。例如，插入某些下传信号至一个面射型激光二极管（VCEL）已经被证明会使得VCEL的输出锁住和下传信号一样的波长。此技术被称为光学注入锁定（optical injection locking）。

图3为数组波导光栅Athermal Arrayed Waveguide Gratings （AWGs），似乎是最可行的接收器滤波技术。一个AWG是一个无源装置，可被使用在户外的环境。它们可以采用应用于其它光学集成电路的silica-on-silicon技术，因此有潜力成为具合理成本效益之技术。
 

                    图 3 – 导波管排列图示

目前配置最多WDM PON 的国家是南韩。此技术采用AWG接收器滤波方式，在ONU分割频谱。频谱的分割是在可调声光滤波器acousto-optic tunable filters （AOTFs）进行。在 AOTF中使用一个声波来形成一个长期间的衍射光栅，当做一个所需波长的陷波滤波器。

虽然WDM PON具备某些弹性优势，它可以搭载不同的客户信号以及提供每一用户更高的数据传输率，但其光学零部件的数量很多，又较复杂，因此和TDMA-为基础的 PON系统 ，例如EPON和GPON，或使用媒介体转换器的点对点滤波器连接相比较，其成本效益较差。WDM亦可结合TDMA PON协议以升级其容量。[22]

■CDMA PON

码分多址Code-division multiple access （CDMA） 技术亦可被应用于PON中。如同WDM PON一般，CDMA PON可让每一ONU使用一个不同的信号传输率和格式，对应到用户的原始客户信号。光学CDMA亦可和WDM一起使用，以增加带宽。此处将叙述一个基本典型的作法，如图4所示。

CDMA的理论是以同样频道的传输频谱来搭载多重客户信号。信号的加码方式可由译码器辨识。最可行的技术是直接序列散播频谱（direct sequence spread spectrum），每一客户信号的符号（例如0和1）都是运用较高的速率以更长串的符号来加码。每一ONU使用一个不同的值串给相关之符号。

                                                             图 4 CDMA PON 图示

幸运的是，光学直接序列 CDMA可以采用无源衍射滤波器来执行其动作。典型的执行动作是采用Bragg衍射光栅（diffraction grating），其架构是采用标准单模滤波器通过一个所要的图案之光罩来进行UV曝光，也可以使用其它的光栅（grating）型态。

如图 4所示，加码和译码器可用相同的执行方式。信号被送至滤波器的一端。当信号在滤波器中行进时，栅格规律会以光线反射的作用产生干扰规律。从滤波器反射回来的信号的幅度和相位会被调制，在通过滤波器时会以行进时间的函数做符号变化。在接收器端，反向操作的动作会将接收到的散播频谱符号转回原来的符号。

由于Bragg 滤波器的线性特性，散播频谱带宽（spread spectrum bandwidth）是和ONU的数目成正比的。OLT会将接收到的光学信号分割至多重衍射滤波器，以便从不同的ONU恢复数据资料。在一个典型的光学CDMA执行动作中，发射机和接收机都使用相同的光纤光栅（Bragg gratings）。更复杂的接收器会在发射器和接收器使用不同的光栅，并结合光学和电机方式做处理。适当的设计光栅规律会去除接收器的通话交叉干扰。

光栅的温度控制是非常重要的，因为滤波器的实体扩张或收缩会变更规律的有效性。不过。可以进一步运用此特性做成可调式滤波器（还有其它的调整机制）。不过，频率的稳定度对于光学CDMA系统中的激光器并不是必需的。

光学CDMA PON的一个主要缺点是一般光放大器都需要达到一个适当的信号杂音比。由于增加的接收器分割树（splitter tree）、循环器和滤波器所造成的损失，ONU/OLT分割器比例在没有放大器时只有2:1至8:1的范围，接收器的设计也是比较复杂。因此，和其它方式来比，它们的成本效益较差。
 
总结

电话运营商一直都对住宅视频和高速数据服务所带来的新营收机会非常有兴趣。聚合用户所要的新宽带应用之后，就需要宽带接入、先进的光学和封包技术，以及变更提供家用电话电力的模式，最终会使得FTTH和FTTN变成实际的需求。特别是目前EPON和GPON提供三重服务（Triple Play）所需的带宽和OAM。