Passive Optical Network

Passive Optical Networks (PON) werden unter anderem zur Realisierung von sogenannten Fiber To The Home - Access Architekturen (Glasfaser bis zum Kunden) errichtet. Wie bereits der Name sagt, handelt es sich dabei um optische Zugangsnetze, die im Bereich zwischen der Vermittlungsstelle und dem Kundenstandort aus passiven Bauelementen (ohne eigene Stromversorgung, ohne Switching Funktionalität) bestehen.

PONs bilden die Basis für moderne, bandbreitenstarke Zugangsnetze, die eine Grundlage für Highspeed Internet und multimediale Services (TV Broadcast, Video On Demand) darstellen. Durch die optische Übertragung von Signalen über eine Glasfaser, ist es im Gegensatz zu kupferbasierenden Breitbandtechnologien wie xDSL möglich, wesentlich höhere Bandbreiten und auch Reichweiten zu erzielen. Die Glasfaser als Übertragungsmedium ist nicht nur dämpfungsunempfindlicher, sondern auch resistent gegenüber elektromagnetischen Einflüssen, die sich in einem Kupferkabel, hervorgerufen durch einen hohen Beschaltungsgrad oder den Einfluss von Sendeanlagen, auf die zu übertragenden Signale sehr störend auswirken können.

Man unterscheidet: APON (ATM-basierend), BPON (Breitband, ATM-basierend), EPON (Ethernet-basierend), GEPON (Gigabit, Ethernet-basierend) und GPON (Gigabit, ATM- oder GEM-basierend)

Aufbau und Funktionsweise

Prinzipaufbau eines Passive Optical Networks

Ein PON setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:

• OLT: Optical Line Terminal (in Vermittlungsstelle)
• opt. Splitter: Verteilelemente (in Schaltstelle, z.B. Kabelverzweiger)
• ONT: Optical Network Termination beim Kunden

Die OLT bildet die übertragungstechnische Schnittstelle zwischen dem Access-Netz und dem dahinterliegenden Backbone-Netz. Von der OLT aus erstrecken sich die einzelnen PONs über einzelne Glasfasern zu den in einer Schaltstelle oder einer Muffe befindlichen passiven optischen Splittern, die eine physikalische Aufteilung des anliegenden optischen Signals (opt. Leistungsteilung) ermöglichen. Von den Splittern, die unterschiedliche Splitting-Faktoren aufweisen können (z.B. 1:16, 1:32) verteilen sich die Glasfaserverbindungen zu den jeweiligen Kundenstandorten, an denen die optische Übertragungsstrecke in den ONT terminiert wird. Die ONTs wandeln das optische Signal wieder in ein elektrisches um und bieten dem Kunden entsprechende Schnittstellen (z.B. POTS, 10BT/100BT) zur Nutzung der angebotenden Services (Voice, Highspeed-Internet, Broadcast TV und Video on Demand). Sowohl die OLT in der Vermittlungsstelle als auch die ONT beim Kunden ist eine aktive Komponente, die eine Stromversorgung benötigt, lediglich die Signalaufteilung im Verteilnetz erfolgt passiv.

Standards

• ITU-T Study Group 15
  • G.983 (APON und BPON)
  • G.984 (G-PON)
    • G.984.1 (G-PON): General characteristics
    • G.984.2 (G-PON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification
    • G.984.3 (G-PON): Transmission convergence (TC) layer specification
    • G.984.4 (G-PON): ONT management and control interface (OMCI) specification
    • G.984.5 (G-PON): Enhancement Band
    • G.984.6 (G-PON): Reach extension
• IEEE 802.3ah (EPON)