Was ist PON? Passives optisches Netzwerk : Typen und Anwendungen
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PON ist das Akronym für Passive Optical Network (passives optisches Netzwerk). Es ist die Architektur, die den groß angelegten FTTH-Ausbau ermöglicht : ein einziges aktives Gerät auf der Betreiberseite (OLT) versorgt bis zu 128 Teilnehmer über eine zu 100% passive Infrastruktur (Fasern + Splitter ohne Stromversorgung).
Dieser Leitfaden erklärt die Funktionsweise eines PON, seine verschiedenen Varianten (APON, BPON, EPON, GPON, XGS-PON), seine FTTx-Anwendungen und die für den Ausbau erforderlichen Hardware-Komponenten.
Was ist ein PON?
Ein PON (Passive Optical Network) ist ein optisches Telekommunikationsnetz, das Daten über Glasfaser überträgt und dabei einen passiven Splitter (optischen Splitter) verwendet, um das Signal von einem zentralen Punkt zu mehreren Zielen zu leiten.
Das Wort "passiv" bedeutet, dass keine Komponente zwischen dem OLT (Betreiberseite) und der ONU/ONT (Teilnehmerseite) eine Stromversorgung benötigt. Der PLC-Splitter teilt das Licht einfach durch 2, 4, 8, 16, 32, 64 oder 128 ohne Verstärkung, ohne Laser, ohne aktive Elektronik.
Dieses Fehlen aktiver Zwischenelemente erklärt die Wirtschaftlichkeit von FTTH : eine zwischen 32-64 Teilnehmern geteilte Betreiberfaser über einen passiven Straßenverteiler kostet 10× weniger als dedizierte Punkt-zu-Punkt-Fasern.
Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur (P2MP)
Drei Elemente bilden ein PON :
- OLT (Optical Line Terminal) — in der Betreiberzentrale. Sendet und empfängt das optische Signal für alle Teilnehmer an einem einzigen PON-Port.
- PLC-Splitter — passiver Verteiler (Straßen-PBO oder Schrank). Teilt das Signal in mehrere Wege (1×8, 1×16, 1×32, 1×64).
- ONU / ONT (Optical Network Unit / Terminal) — Teilnehmergerät. Empfängt das Signal und wandelt es in nutzbares Ethernet um.
Im Downstream (OLT → ONT) wird der gesamte Datenverkehr per Broadcast an alle ONT gesendet ; jedes ONT liest nur die für es bestimmten Frames (ein Mechanismus ähnlich wie bei geteiltem Ethernet).
Im Upstream (ONT → OLT) senden die ONT in vom OLT zugewiesenen Zeitfenstern (TDMA, Time Division Multiple Access), um Kollisionen auf der geteilten Faser zu vermeiden.
Die wichtigsten PON-Typen
| Standard | Jahr | Rate DL/UL | Status |
|---|---|---|---|
| APON (ATM PON) | 1995 | 155 Mbps | Veraltet |
| BPON (Broadband PON) | 2001 | 622 / 155 Mbps | Veraltet |
| EPON (Ethernet PON, IEEE 802.3ah) | 2004 | 1,25 / 1,25 Gbps | Asien, alternative Betreiber |
| GPON (Gigabit PON, ITU-T G.984) | 2003 | 2,488 / 1,244 Gbps | Dominanter Weltstandard |
| 10G-EPON (IEEE 802.3av) | 2009 | 10 / 1 oder 10 Gbps | EPON-Migration |
| XG-PON (ITU-T G.987) | 2010 | 10 / 2,5 Gbps | GPON-Übergang |
| XGS-PON (ITU-T G.9807) | 2016 | 10 / 10 Gbps | Standard ab 2024 |
| NG-PON2 (ITU-T G.989) | 2015 | 40 Gbps (4×10G WDM) | Unternehmensnische |
| 50G-PON (ITU-T G.9804) | 2021 | 50 / 12,5 oder 50 Gbps | Aufkommend ab 2025 |
Moderne Entwicklungen : hin zum Multi-Gigabit
Die modernen Standards erhöhen die Rate und bleiben dabei abwärtskompatibel mit bestehendem GPON über das WDM-Multiplexing (verschiedene Wellenlängen). Betreiber können XGS-PON zu ihrer GPON-Infrastruktur hinzufügen, ohne alles zu ersetzen :
- GPON : 1490 nm down, 1310 nm up
- XGS-PON : 1577 nm down, 1270 nm up — auf DERSELBEN Faser wie GPON, parallel
- NG-PON2 : 4 gleichzeitige Wellenlängen im TWDM (Time and Wavelength Division Multiplexing)
PON-Anwendungen : die FTTx-Familie
| Akronym | Bedeutung | Beschreibung |
|---|---|---|
| FTTH | Fiber to the Home | Glasfaser bis ins Zuhause (ONT beim Teilnehmer) |
| FTTB | Fiber to the Building | Glasfaser bis zum Gebäude, interne Verteilung über Kupfer |
| FTTC | Fiber to the Curb | Glasfaser bis zum Bordstein/Schrank, letzte Meter über VDSL-Kupfer |
| FTTN | Fiber to the Neighborhood | Glasfaser bis zum Viertel, erweiterte Kupferverteilung |
| FTTA | Fiber to the Antenna | Glasfaser bis zu den 4G/5G-Basisstationen |
| FTTO | Fiber to the Office | Glasfaser bis zu den Unternehmensbüros |
Vorteile von PON
- Reduzierte Infrastrukturkosten — eine Betreiberfaser versorgt 32-128 Teilnehmer über einen passiven Splitter
- Kein Strom im Freien — passive Splitter, keine Wartung, kein Stromausfall
- Skalierbarkeit — Hinzufügen von Teilnehmern ohne neue Faserverlegung, solange Splitter-Ausgänge frei sind
- Hohe Bandbreite — 1G geteilt (GPON) oder 10G (XGS-PON), ausreichend für 32-64 gleichzeitige Teilnehmer
- Zukunftssicher — Migration GPON → XGS-PON → 50G-PON auf derselben Faser
- Geringe Latenz — typischerweise < 1 ms zwischen OLT und ONT
Hardware-Komponenten eines PON
Elfcam-Komponenten für den PON-Ausbau
- PLC-Splitter 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32, 1×64 — zentrale passive Komponenten
- OS2-Glasfaserkabel Singlemode für die Langstreckenverteilung
- SC/APC-Patchkabel für den Anschluss von OLT und ONT
- PTO (optische Anschlussdosen) auf der Teilnehmerseite
- 19"-Rack-ODF-Einschübe für das zentrale Rangieren
- SFP+/SFP28-Module für den OLT-Uplink
FAQ — Passives optisches Netzwerk PON
1PON vs Active Ethernet : was ist der Unterschied?
Active Ethernet (Punkt-zu-Punkt) : eine dedizierte Faser pro Teilnehmer, Ethernet-Switch zwischen OLT und Teilnehmer. Leistungsfähiger (1-10 Gbps dediziert), aber teurer (3-5×) im CAPEX. PON dominiert den Endkunden- und KMU-Markt deutlich, Active Ethernet ist Unternehmen, Rechenzentren und alternativen Betreibern vorbehalten.
2Warum ist PON "passiv"?
3Welche maximale Distanz in einem PON?
4Wie viele Teilnehmer auf einem typischen französischen PON?
5Ist XGS-PON mit GPON kompatibel?
6Kann PON IPTV-Multicast?
7Splitter 1:32 vs 1:64 vs 1:128 : wie wählen?
- 1:32 — ausgewogen, komfortable Rate pro Teilnehmer, Distanz bis zu 15-20 km
- 1:64 — maximale Dichte bei weiterhin guter Leistung, Standard französischer Betreiber
- 1:128 — nur mit XGS-PON oder wenig aktiven Teilnehmern
8Wo PON-Splitter und Zubehör kaufen?
Zusammengefasst
PON (Passive Optical Network) ist die Architektur, die FTTH demokratisiert hat : wirtschaftlich, skalierbar, ohne elektrische Wartung auf der Verteilseite. Die modernen Entwicklungen (XGS-PON, NG-PON2, 50G-PON) gewährleisten die Langlebigkeit der Infrastruktur für 15-20 Jahre.
Um ein PON aufzubauen oder zu warten, sehen Sie sich unsere PLC-Splitter, OS2-Glasfaserkabel und kompatiblen SFP+-Module an. Für Betreiberprojekte kontaktieren Sie das Elfcam-Team über Support.
