ONU EPON GEPON: Funktionen, Typen und Unterschiede zum GPON

EPON (Ethernet Passive Optical Network), auch GEPON (Gigabit EPON) genannt, ist eine der beiden großen passiven optischen Netzwerktechnologien, die weltweit in großem Maßstab eingesetzt werden. Während GPON in Europa dominiert, ist EPON der Referenzstandard in Asien — Japan, Südkorea, China — und ist nach wie vor in zahlreichen industriellen und Unternehmensinstallationen präsent. Das Verständnis seiner Besonderheiten und der verschiedenen verfügbaren ONU-Typen ist für jeden Netzwerkintegrator oder Glasfasertechniker, der an Multitechnologie-Bereitstellungen arbeitet, unverzichtbar.

Was ist EPON / GEPON?

EPON ist durch die Norm IEEE 802.3ah (veröffentlicht 2004) definiert. Im Gegensatz zu GPON, das die Daten in ein proprietäres Protokoll (GEM) kapselt, transportiert EPON nativ Ethernet-Frames 802.3 — was die Integration in bestehende IP-Netzwerke vereinfacht und die Komplexität der Hardware verringert.

Der Begriff GEPON ist einfach die „Gigabit“-Version von EPON und bezeichnet dieselbe Norm IEEE 802.3ah. Beide Bezeichnungen werden je nach Hersteller und Region austauschbar verwendet — japanische Gerätehersteller bevorzugen „GEPON“, chinesische und amerikanische Hersteller „EPON“.

Hauptmerkmale:

• Datenrate: 1,25 Gbps symmetrisch (gleiche Down- und Upstream-Datenrate)
• Wellenlängen: 1490 nm Downstream / 1310 nm Upstream (identisch mit GPON)
• Maximale Reichweite: 20 km zwischen OLT und der am weitesten entfernten ONU
• Split-Verhältnis: typischerweise 1:16 bis 1:32 (Norm: bis zu 1:64)
• Protokoll: natives Ethernet 802.3, MPCP-Kapselung (Multi-Point Control Protocol)

EPON transportiert Ethernet-Frames ohne Protokollkonvertierung — was es natürlich kompatibel mit bestehenden IP/Ethernet-Infrastrukturen macht und die Netzwerkverwaltung vereinfacht.

Architektur eines EPON-Netzwerks: OLT und ONU

Ein EPON-Netzwerk basiert auf derselben Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur wie GPON, mit zwei wichtigen aktiven Geräten:

Der EPON-OLT (Optical Line Terminal) wird am Netzwerkkopf installiert — im Technikraum des Betreibers oder im Serverraum eines Unternehmens. Er verwaltet die zeitliche TDMA-Synchronisation, die Bandbreitenzuweisung (DBA) und die Authentifizierung der ONU über ihre MAC-Adresse oder LLID-Nummer. Jeder PON-Port eines EPON-OLT kann bis zu 32 oder 64 ONU bedienen.

Die EPON-ONU (Optical Network Unit) wird auf der Teilnehmerseite installiert. Sie empfängt das optische Signal der Glasfaser über einen SC/APC-Steckverbinder, wandelt es in ein Ethernet-Signal um und verteilt die Dienste an die Endgeräte (Box, Switch, IP-Kameras, WiFi-Access-Points). Sie ist das Äquivalent zur ONT in der GPON-Architektur.

Dazwischen verwendet das passive Verteilnetz optische PLC-Splitter (1:4, 1:8, 1:16), um das Signal ohne jegliches mit Strom versorgte Gerät aufzuteilen. Die Transportfaser, die Splitter und die Anschlusskabel bleiben über ihre gesamte Lebensdauer passiv — typischerweise 25 bis 30 Jahre.

Die Typen von EPON-ONU: WiFi, PoE, CATV, Reverse PoE

Im Gegensatz zu den von Orange für FTTH im Privatbereich standardisierten GPON-ONU gibt es EPON-ONU in zahlreichen funktionalen Varianten, die an spezifische Anwendungsfälle angepasst sind:

Basis-EPON-ONU (1GE / 1GE+FE) — nur Ethernet-Ports. Ideal, um einen vorhandenen Router oder Switch zu versorgen. Kompaktes Format, minimaler Verbrauch.

EPON-ONU WiFi — integriert ein WiFi-Modul 2,4 GHz (802.11b/g/n) oder Dual-Band (2,4 + 5 GHz). Ermöglicht die Bereitstellung von Glasfaser und WiFi in einem einzigen Gerät ohne zusätzlichen Switch oder AP. Wird in Bereitstellungen im Privat- und Hotelbereich verwendet.

EPON-ONU PoE — ausgestattet mit Ethernet-Ports 802.3af/at, die es ermöglichen, aktive Geräte (IP-Kameras, WiFi-AP, SIP-Telefone) direkt von der ONU aus zu versorgen. Reduziert die Stromverkabelung bei Überwachungsanlagen und Zugangsnetzen.

EPON-ONU CATV — integriert einen koaxialen RF-Port für die Verteilung von Kabelfernsehen parallel zu den IP-Diensten. Wird in gemischten Installationen verwendet, in denen das bestehende Koaxialnetz erhalten bleibt.

EPON-ONU Reverse PoE — spezielle Konfiguration, bei der die ONU von dem Gerät, das sie bedient (über PoE), und nicht von einer eigenen Netzstromversorgung gespeist wird. Ermöglicht die Installation in Bereichen ohne Zugang zu Wechselstrom — typischerweise an Beleuchtungsmasten, Telefonmasten oder Outdoor-Geräten.

EPON vs. GPON: vollständige Vergleichstabelle

Beide Normen koexistieren auf dem Markt und sind oft im selben Gerätekatalog vorhanden. Hier sind die wichtigsten Unterschiede, die Sie kennen sollten, um je nach Ihrem Projekt die richtige Technologie zu wählen:

In der Praxis wird die Wahl oft durch den bereits vorhandenen OLT bestimmt. Wenn Ihr Kunde über einen EPON-OLT verfügt, müssen Sie EPON-ONU einsetzen. Wenn der nationale Betreiber GPON vorschreibt (Fall Orange Frankreich), funktioniert keine EPON-ONU in diesem Netzwerk. Die XPON-Geräte (Dual-Mode) sind die Lösung, wenn die Technologie des Netzwerks nicht im Voraus bekannt ist.

XPON: die mit EPON und GPON kompatiblen ONU

Die XPON-ONU integrieren beide Protokollschichten EPON (IEEE 802.3ah) und GPON (ITU-T G.984). Beim Start erkennt die ONU automatisch den Typ des OLT, mit dem sie verbunden ist, und passt sich ohne manuelle Konfiguration daran an.

Diese Flexibilität ist besonders in drei Situationen wertvoll:

• Multi-Betreiber-Bereitstellungen — eine einzige ONU-SKU für koexistierende EPON- und GPON-Netzwerke
• Migration EPON → GPON — schrittweiser Austausch des OLT, ohne die ONU bei den Teilnehmern zu wechseln
• Einheitlicher Lagerbestand — Vereinfachung der Logistik für Integratoren, die mehrere Netzwerktypen verwalten

Die XPON-ONU weisen beide Zertifizierungen in ihrem Datenblatt aus und die Angabe „XPON“ oder „GEPON/GPON“ in ihrer Handelsbezeichnung.

Wie wählt man seine EPON-ONU aus?

Die richtige EPON-ONU hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: den zu verteilenden Diensten, der Installationsumgebung und der Kompatibilität mit dem OLT.

Zu verteilende Dienste:

• Nur Internet → ONU 1GE oder 1GE+FE (einfacher, günstiger)
• Internet + WiFi in Räumen ohne AP → ONU mit integriertem WiFi
• Versorgung von IP-Kameras oder AP → ONU PoE (verfügbare Gesamtleistung prüfen: 60 W oder 120 W je nach Modell)
• Kabelfernsehen über bestehendes Koaxialnetz → ONU CATV
• Outdoor-Installation ohne Netzanschluss → ONU Reverse PoE

Installationsumgebung:

• Im technischen Innenbereich (Rack, Wandgehäuse) → ONU im Standardgehäuseformat
• Im Außenbereich oder in Industriezonen → ONU mit Schutzart IP65+ und erweitertem Temperaturbereich (-40 °C bis +70 °C)

OLT-Kompatibilität: Prüfen Sie systematisch, dass die ONU als kompatibel mit Ihrem OLT-Modell aufgeführt ist. Die Elfcam-OLT veröffentlichen eine Interoperabilitäts-Kompatibilitätsliste im Datenblatt — die ONU von V-SOL und Elfcam werden werkseitig auf den OLT derselben Produktreihe getestet und validiert.

Provisionierung einer EPON-ONU auf einem OLT

Die Inbetriebnahme einer EPON-ONU folgt einem standardisierten Prozess in 4 Schritten:

• 1. Physischer Anschluss — die SC/APC-Patchleitung zwischen dem Splitter-Ausgang und dem SC/APC-Port der ONU anschließen. Vor jeder Handhabung die Sauberkeit der Steckverbinder prüfen.
• 2. Automatische Erkennung — die ONU sendet ein Registrierungssignal (MPCP Register Request). Der OLT erkennt sie und fügt sie der Liste der auf Registrierung wartenden ONU hinzu.
• 3. Provisionierung — in der EMS-Oberfläche die LLID oder MAC-Adresse der ONU einem Dienstprofil zuordnen: VLAN Internet (tagged oder untagged), Priorität 802.1p, Bandbreitenbegrenzung.
• 4. Überprüfung — die Konnektivität von der ONU aus testen (Ping Gateway) und die optischen Pegel messen (empfangene Leistung zwischen -3 und -27 dBm für eine konforme Installation).

Wenn sich die ONU nicht registriert, sind die häufigsten Ursachen: zu hohe optische Dämpfung (verschmutzter Steckverbinder, übermäßiger Biegeradius), EPON/GPON-Inkompatibilität (GPON-ONU an EPON-OLT angeschlossen) oder falsch konfiguriertes Dienstprofil auf der OLT-Seite.

Häufige Fragen — ONU EPON GEPON