In den letzten Jahren hat die Glasfaseranbindung bis ins Haus (FTTH) weltweit an Bedeutung gewonnen, und die entsprechenden Technologien entwickeln sich rasant. Es gibt zwei wichtige Systemtypen für FTTH-Breitbandanschlüsse: Aktive optische Netze (AON) und Passive optische Netze (PON). Bisher wurde bei den meisten FTTH-Projekten in Planung und Umsetzung PON eingesetzt, um Glasfaserkosten zu sparen. PON hat in letzter Zeit aufgrund seiner geringen Kosten und hohen Leistungsfähigkeit an Aufmerksamkeit gewonnen. In diesem Artikel stellen wir die Grundlagen von PON vor, insbesondere die Basiskomponenten und zugehörigen Technologien OLT, ONT, ONU und ODN.
Zunächst ist eine kurze Einführung in PON notwendig. Im Gegensatz zu AON werden mehrere Clients über ein verzweigtes Glasfasernetz und passive Splitter/Combiner-Einheiten an einen einzigen Transceiver angeschlossen. Diese Einheiten arbeiten ausschließlich im optischen Bereich und benötigen keine eigene Stromversorgung. Aktuell existieren zwei Hauptstandards für PON: Gigabit Passive Optical Network (GPON) und Ethernet Passive Optical Network (EPON). Unabhängig vom PON-Typ weisen alle jedoch die gleiche grundlegende Topologie auf. Das System besteht üblicherweise aus einem optischen Linienabschluss (OLT) in der Vermittlungsstelle des Dienstanbieters und zahlreichen optischen Netzwerkeinheiten (ONU) oder optischen Netzwerkabschlüssen (ONT) in der Nähe der Endnutzer, die als optische Splitter fungieren.
Optischer Linienanschluss (OLT)
OLT integriert die L2/L3-Vermittlungstechnik in das G/EPON-System. Die OLT-Ausrüstung umfasst in der Regel ein Rack, ein CSM (Steuerungs- und Vermittlungsmodul), ein ELM (EPON-Link-Modul, PON-Karte), ein redundantes Schutznetzteil (-48 V DC oder 110/220 V AC) und einen Lüfter. PON-Karte und Netzteil sind im laufenden Betrieb austauschbar, die übrigen Module sind fest verbaut. Die Hauptfunktion des OLT ist die Steuerung der bidirektionalen Datenübertragung im ODN der Vermittlungsstelle. Die maximale Übertragungsdistanz im ODN beträgt 20 km. Das OLT arbeitet in zwei Richtungen: Upstream (Empfang von Daten- und Sprachverkehr von Nutzern) und Downstream (Empfang von Daten-, Sprach- und Videoverkehr aus Metro- oder Fernnetzen und Weiterleitung an alle ONTs im ODN).
Optische Netzwerkeinheit (ONU)
Die ONU wandelt optische Signale, die über Glasfasern übertragen werden, in elektrische Signale um. Diese elektrischen Signale werden dann an die einzelnen Nutzer gesendet. Üblicherweise befindet sich zwischen der ONU und dem Haus des Endnutzers ein externes Netzwerk oder ein anderes Zugangsnetz. Darüber hinaus kann die ONU verschiedene Datentypen von Kunden senden, aggregieren und organisieren und diese an die OLT weiterleiten. Die Organisation optimiert und reorganisiert den Datenstrom, um eine effizientere Übertragung zu ermöglichen. Die OLT unterstützt die Bandbreitenzuweisung, wodurch die Datenübertragung – in der Regel ein plötzliches Ereignis seitens des Kunden – reibungslos erfolgen kann. Die ONU kann über verschiedene Methoden und Kabeltypen angeschlossen werden, beispielsweise über verdrillte Kupferadern, Koaxialkabel, Glasfaser oder WLAN.
Optisches Netzwerkterminal (ONT)
Tatsächlich ist ONT im Wesentlichen identisch mit ONU. ONT ist ein Begriff der ITU-T, ONU ein Begriff des IEEE. Beide bezeichnen die Endgeräte im GEPON-System. Hinsichtlich ihres Standorts gibt es jedoch Unterschiede. Das ONT befindet sich üblicherweise beim Kunden.
Optisches Verteilnetz (ODN)
Das optische Verteilnetz (ODN) ist ein integraler Bestandteil des PON-Systems und stellt ein optisches Übertragungsmedium für die physische Verbindung zwischen ONU und OLT bereit. Die Reichweite beträgt 20 Kilometer oder mehr. Im ODN arbeiten Glasfaserkabel, optische Steckverbinder, passive optische Splitter und Hilfskomponenten zusammen. Das ODN besteht aus fünf Teilen: Zuleitungsfaser, optischer Verteilerpunkt (ODP), Verteilerfaser, optischer Zugangspunkt (ONT) und Eingangsfaser. Die Zuleitungsfaser beginnt im ODF der Vermittlungsstelle und endet am ODP für die Fernnetzabdeckung. Die Verteilerfaser vom ODP zum ONT verteilt das Glasfasersignal im angrenzenden Gebiet. Die Eingangsfaser verbindet den ONT mit dem Endgerät (ONT) und führt das Glasfasersignal so in den Haushalt des Nutzers. Das ODN ist ein unverzichtbarer Bestandteil der PON-Datenübertragung, und seine Qualität beeinflusst direkt die Leistung, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit des PON-Systems.
Veröffentlichungsdatum: 31. Dezember 2021