一、分光比决定每户分多少

GPON 的线路速率是下行 2.488 Gbps、上行 1.244 Gbps，然后被一个分光器分给几十户：

1:32 分光时，每户「平均」只有 78 和 39 Mbps。 但这不是「每户被限速 78」—— 分光是「共享」，不是「切分」：没人用的时候，一户可以跑满 2.4 Gbps。 所以运营商的「1000M 宽带」在 FTTH 上是这么成立的： 峰值能给到 1000M（同一时刻别人没在用），但「所有户同时满速」在物理上不可能。 这就是「收敛比」这个词在接入网里的含义——和第一章讲骨干网时是同一个概念，只是换了个位置。

二、为什么偏偏是「无源」

两种做法摆在一起，差别全在成本结构上：

第二行让「光纤到户」从「装不起」变成「装得起」： 局端一个端口服务 32 户，机房面积、供电、维护全都省了三十倍。 这就是为什么 2010 年之后光纤能大规模铺开——不是光纤便宜了，是「不用每户一个端口」了。 「无源」还有个隐形好处：不用电。 分光器就是个玻璃器件，装在楼道里的分线箱里，不需要供电、不怕停电。 如果那里放一台有源设备，就得配电源、配电池、配防雷——一个小区几百个点，运维成本会失控。 所以「无源」这两个字，买的是「不用管」。 上行为什么用 1.244 而不是对称的 2.488： 因为上行是「多个用户轮流发」，需要一个调度机制（叫测距和授权）。 每个用户离局端的距离不同，信号到达的时间也不同，必须先测出时延再分配时隙—— 这套机制本身要占开销，所以上行速率定得低一些。

三、PON 的家族

几代 PON 的差别，主要在速率和「怎么分波长」上：

第一行 GPON 和第三行 XG-PON 都是「下行快、上行慢」， 第二行 EPON 反而是对称的—— 因为 EPON 是「以太网直接跑在光上」，上下行用同一套帧结构，没必要做成不对称。 注意一个升级上的便利：XG-PON 和 GPON 可以用不同波长在同一根纤上共存（叫波分叠加）， 所以运营商能「先给愿意付费的用户换 10G 光猫」，其余用户继续用 GPON。 这又是「能一点点换过去」那条规律——和 3.6.5 的 100VG 正好相反。 再往后是「光进铜退」的终点：当每户都是光纤，「带宽」这件事就不再受介质限制了， 瓶颈会挪到「运营商的出口带宽」和「服务器的能力」上。 今天很多「千兆宽带跑不满」的案例，原因都在后面这两段。

四、动手 Demo：光纤到户，为什么要分光

把 GPON 的 2.488 Gbps 按不同分光比摊到每户，看「平均」和「峰值」差多远。 注意 1:32 那一行：平均 78 Mbps，但峰值仍是 2.4 Gbps。

DOWN, UP = 2488.0, 1244.0
for ratio in (1, 4, 8, 16, 32, 64, 128):
    print('1:%-4d 每户平均下行 %6.0f Mbps，上行 %5.0f Mbps'
          % (ratio, DOWN / ratio, UP / ratio))

print('峰值仍是 %.0f Mbps，分光只是「共享」不是「切分」' % DOWN)

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
光纤到户，为什么要分光
--------------------------------------------------------------------
**FTTH 最常用的做法是 PON（无源光网络）：一根光纤从局端出来，中途用一个「分光器」分成几十路。**
**「无源」的意思是分光器不用电、不需要维护。**
**代价是「一根线的带宽被几十户分」。**

**算一下分光比的影响**：
  分光比     每户平均下行 Mbps（GPON）     每户平均上行 Mbps
  -----------------------------------------------------------
  1:1        2488                          1244
  1:4        622                           311
  1:8        311                           156
  1:16       156                           78
  1:32       78                            39
  1:64       39                            19
  1:128      19                            10

**GPON 的线路速率是下行 2.488 Gbps、上行 1.244 Gbps**：
**1:32 分光时，每户「平均」只有 78／39 Mbps。**
**但这不是「每户被限速 78」**——
**分光是「共享」，不是「切分」：没人用的时候，一户可以跑满 2.4 Gbps。**
**所以运营商的「1000M 宽带」在 FTTH 上是这么成立的**：
**峰值能给到 1000M（因为同一时刻别人没在用），但「所有户同时满速」是不可能的。**
**这就是「收敛比」这个词在接入网里的含义**——**和第一章讲骨干网时是同一个概念。**
**为什么偏偏是「无源」**：
  方案                       结构                     代价
  -----------------------------------------------------------------------------
  **有源（点到点光纤）**     **每户一根纤到局端**     **快、但纤和端口都贵**
  **无源（PON）**            **一根纤分 32 户**       **省纤省端口，但要共享**

**第二行让「光纤到户」从「装不起」变成「装得起」**：
**局端一个端口服务 32 户，机房面积和功耗都省了三十倍。**
**这就是为什么 2010 年之后光纤能大规模铺开**：**不是光纤便宜了，是「不用每户一个端口」了。**

「共享不是切分」这句话要理解透： 切分是「你这 78 Mbps 别人用不了」；共享是「谁都可能用到 2.4 Gbps，但不能同时」。 所以运营商标「1000M」在技术上不违规——它承诺的是「峰值速率」，不是「保证速率」。 想要「保证」，就得买专线（3.7.6）。 为什么国内 GPON 的分光比常用 1:32 或 1:64：分光比越大，光功率分得越散，能传的距离越短。 1:32 大约能传 20 公里，1:64 就只剩 10 公里左右—— 所以「城里用 1:64、郊区用 1:32」是常见做法。 工程上永远是「覆盖范围」和「分光比」互相挤。 「光功率预算」这个词值得记住： 一个 PON 端口发出的光功率是固定的，经过分光器要损失（1:32 大约 16.5 dB）， 再经过熔接点和光纤本身的衰减，到用户家必须还剩足够的光功率让光猫能收到。 所以「能不能装宽带」在光纤时代仍然是「算得出来的」，只是算的是光功率不是距离。

30 秒实验

1. 算一下：1:16 分光时，每户平均下行是多少？
2. 想一下：为什么「分光比越大，能传的距离越短」？
3. 看一眼你家光猫的型号，查一下它支持 GPON 还是 XG-PON。

常见误区

1. 以为「1000M 宽带就是每户独占 1000M」。 是共享的峰值，分光比决定了平均能分到多少。
2. 以为「分光器要供电」。 它是纯光学的玻璃器件，这正是「无源」的意思。
3. 以为「光纤到户就没有距离限制」。 光功率预算仍然限制距离， 只是从「几公里」变成了「二十公里」。

下一节看有线电视：一个频道能装几套节目。

• ☐ （本节完，下一节 3.7.5 有线电视）

相关笔记

• ADSL
• 有线电视
• 📚 图解TCP／IP · 索引