PON (Passive Optical Network)

Ein passives optisches Netzwerk (Passive Optical Network, PON) ist ein System, das Glasfaserkabel und Signale ganz oder größtenteils zum Endbenutzer bringt. Je nachdem, wo das PON endet, kann das System als Fiber to the Curb (FTTC), Fiber to the Building (FTTB) oder Fiber to the Home (FTTH) bezeichnet werden.

Ein PON besteht aus einem Optical Line Termination (OLT) am Standort des Kommunikationsunternehmens und einer Anzahl von Optical Network Units (ONU) in der Nähe der Endkunden. Typischerweise können bis zu 32 ONUs an einen OLT angeschlossen werden. Das Passiv beschreibt einfach die Tatsache, dass die optische Übertragung keinen Strombedarf oder aktive elektronische Teile benötigt, sobald das Signal das Netzwerk durchläuft.

Alle PON-Systeme haben im Wesentlichen die gleiche theoretische Kapazität auf der optischen Ebene. Die Grenzen für die Upstream- und Downstream-Bandbreite werden durch das elektrische Overlay gesetzt, das Protokoll, das für die Zuweisung der Kapazität und die Verwaltung der Verbindung verwendet wird. Die ersten PON-Systeme, die einen signifikanten kommerziellen Einsatz erreichten, hatten eine elektrische Schicht, die auf Asynchronous Transfer Mode (ATM oder Cell Switching) aufbaute und APON genannt wurde. Diese Varianten sind auch heute noch im Einsatz, obwohl inzwischen der Begriff Breitband-PON oder BPON benutzt wird. APON/BPON-Systeme haben typischerweise eine Downstream-Kapazität von 155 MBit/s oder 622 MBit/s, wobei Letztere inzwischen die häufigste ist. Die Upstream-Übertragung erfolgt in Form von Zell-Bursts mit 155 MBit/s.

Mehrere Benutzer eines PONs könnten Teile dieser Bandbreite zugewiesen bekommen. Ein PON könnte auch als Trunk zwischen einem größeren System, wie zum Beispiel einem Kabelsystem, und einem Nachbarschafts-, Gebäude- oder Heim-Ethernet-Netzwerk über Koaxialkabel dienen.

Der Nachfolger von APON/BPON ist GPON, das eine Vielzahl von Geschwindigkeitsoptionen bietet, die von 622 MBit/s symmetrisch (gleiche Upstream/Downstream-Kapazität) bis zu 2,5 GBit/s Downstream und 1,25 GBit/s Upstream reichen. GPON basiert ebenfalls auf dem ATM-Transport. GPON ist der PON-Typ, der in den heutigen FTTH-Netzwerken in neuen Installationen am häufigsten eingesetzt wird. FTTH gilt allgemein als geeignet für Breitbanddienste für Verbraucher in den nächsten Jahren. Ausgehend von GPON könnte die Zukunft zwei Wege einschlagen:

1. 10 GPON würde die Geschwindigkeit einer einzelnen elektrischen Breitbandeinspeisung auf 10 GBit/s erhöhen; und
2. WDM-PON würde Wellenlängenmultiplexing (WDM) verwenden, um jedes Signal in 32 Zweige aufzuteilen.

Eine konkurrierende Entwicklung zu GPON ist Ethernet-PON (EPON), das Ethernet-Pakete anstelle von ATM-Zellen verwendet. EPON soll laut Befürwortern billiger zu implementieren sein, hat aber noch nicht die Akzeptanz von GPON erreicht, so dass unklar ist, welche Rolle EPON in der Zukunft des Breitbandzugangs spielen wird.