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PON 上下行为什么用不同波长:1310/1490/1550nm 与波分复用

发布时间:2026-09-10

PON 是一条 OLT 通过分光器带几十到上百个 ONU 的树形结构。从机房到小区,中间往往只有一根光纤——下行广播、上行共享,都走这一根。问题来了:同一根光纤里,OLT 往下发、ONU 往回传,两束光迎面相遇,怎么不会互相淹没?

答案就两个字:分波长。

单纤双向靠的是波分复用

普通双绞线靠两根线分收发,光纤却想省成一根。办法是在一根光纤里同时跑多个波长,每个方向占一个"颜色",再用无源滤波把它们分开——这就是波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)。

在 GPON 体系里,ITU-T 把三个波长窗口定死了:

波长方向主要用途说明
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1310nm上行(ONU→OLT)用户数据回传ONU 发光、OLT 收光的窗口
1490nm下行(OLT→ONU)用户数据下发OLT 发光、ONU 收光的主用窗口
1550nm下行(OLT→ONU)广播电视 / CATV 叠加可选,模拟射频 overlay

下行 1490nm 和 1550nm 由 OLT 一侧发出,经分光器分到各 ONU;上行 1310nm 由各 ONU 发出,在分光器汇合后回传 OLT。因为波长不同,分光器前的 WDM 滤波片就能把"去"和"回"两束光拆开,互不干扰。

光纤上不同颜色的光代表不同波长
图1:一根光纤里可以同时跑多个波长,每个波长承载不同方向或业务(图片来源:Pexels,免费授权)

为什么不能上下行用同一个波长

如果上下行都用 1310nm,OLT 自己的发射光会和 ONU 的回传光在同一窗口重叠。无源分光器只负责把光"分"和"合",它本身不区分方向——没有波长差异,OLT 的接收端就会同时看到自己发出去的光(还有各种反射)和 ONU 回来的信号,判决根本做不下去。

用不同波长,相当于给两个方向各开了独立的"车道":

  • OLT 的发射机固定在 1490/1550nm,接收机只听 1310nm;

  • ONU 的发射机固定在 1310nm,接收机只听 1490/1550nm。

两边的光模块出厂时就按这个滤波特性配对,所以 ONU 不能随便把发射波长换成 1490nm,否则 OLT 收不到、自己还互相串扰。

1550nm 为什么留给电视

1550nm 是单模光纤的最低损耗窗口之一,而且它和 1490nm 离得够远,滤波容易分开。早期 PON 把广播电视(CATV)的模拟射频信号直接叠加在这一波长上,利用它衰减小、适合长距离模拟传输的特点,让一根光纤同时供上网和看电视。现在纯数据业务多了,1550nm 常被省掉或挪作他用,但"三波长"的框架一直留着。

不同代 PON 在同一根光纤上共存,也靠分波长

当网络从 GPON 升级到 XG-PON、XGS-PON,老用户不能一夜之间全换。运营商让新旧 PON 跑在不同的波长带上:比如 XG-PON 下行用 1577nm、上行用 1270nm,和 GPON 的 1490/1310 错开。分光器前加一级 WDM 合波,一根光纤就能同时带两代 ONU。这正是"平滑演进不中断业务"的物理基础。

机房里光纤与波长复用的承载环境
图2:PON 的波长规划在机房光纤配线环节落地(图片来源:Pexels,免费授权)

单纤双向 vs 双纤双向

对比项单纤双向(PON 常用)双纤双向(点对点常用)
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用纤量1 根2 根(一发一收)
方向区分靠波长(WDM)靠物理光纤
成本省光纤,适合多用户分布光纤翻倍,适合定点大带宽
典型场景GPON / XG-PON 树形接入交换机上联、点对点专线

PON 选单纤双向,本质是给"一个局端带一片用户"的拓扑省光纤;而园区里交换机之间的上联,往往用两根光纤各跑一个方向,简单粗暴也最稳。

常见问题(FAQ)

上行 1310、下行 1490,能反过来吗?

不能随便换。波长不是约定俗成,而是写进光模块滤波特性和标准里的。OLT 的接收机只解调 1310nm,ONU 的发射机只发 1310nm,整套配对固定。强行互换,两端都收不到对方。

1550nm 一定是电视吗?

不一定是。1550nm 是 GPON 定义里"可选的第三波长",传统用来叠 CATV 射频;现在不少网络纯数据、不广播电视,这一波长就空着或留给其他叠加业务。有没有 1550,看局端是否配置了对应的光发送模块。

单纤双向和双纤双向怎么选?

看拓扑。一片用户从一台 OLT 辐射出去、要省光纤,选单纤双向的 PON;两点之间要最大带宽和最简单运维,双纤点对点更直接。锐应科技的 PON 与 OLT 方案 同时覆盖这两类场景,可按现场纤芯资源选配。

不同代 PON 共存靠什么实现?

靠更细的波长划分加一级合波 WDM。新旧 PON 占不同波长带,在分光器前合到一根光纤上,各自带各自的 ONU,互不影响。

结语

PON 能用一根光纤服务上百用户,波分复用是关键一环:上行 1310nm、下行 1490nm、电视 1550nm,三个波长各司其职,让同纤双向不再打架。理解这套波长规划,无论是排查光功率还是规划 GPON 演进,都更有底气。锐应科技 工业交换机与 PON 组合方案 在园区接入里就是按这套逻辑落地;更多产品细节可访问 锐应科技官网 查阅。

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