GPON - Gigabit Passive Optical Network (ITU G.984)
GPON ist ein Übertragungssystem auf Basis eines Glasfasernetzes, das die ITU im Jahr 2003 mit der Bezeichnung "G.984 Gigabit capable passive optical networks" standardisiert hat.
In der Regel wird GPON und die Variante GEPON als Nachfolger von ATM-PON und BPON (G.983) verwendet, um beliebige Endpunkte per Glasfaser an ein öffentliches Netz anzubinden. Beispielsweise zur Versorgung von DSLAMs für DSL-Anschlüsse oder für Glasfaser-Anschlüssen für Endkunden (FTTH).
GPON ist auf die Interessen von Netzbetreibern abgestimmt. Es bietet umfangreiche Management-Funktionen für die Betriebssteuerung, ist multiprotokollfähig und erlaubt neben TDM- auch Ethernet- und ATM-Datenverkehr.
- GEPON - Gigabit Ethernet Passive Optical Network
- 10GEPON - 10 Gigabit Ethernet Passive Optical Network
- XGS-PON - 10-Gigabit-Capable Symmetric Passive Optical Network
- NG-PON2 - 40-Gigabit-Capable Passive Optical Network (Next Generation PON 2)
Obwohl es sich um passive optische Netze handelt, können unterschiedliche Lichtwellenleiter-Techniken parallel verwendet werden. Die Trennung wird über verschiedene Lichtwellenlängen (Farben) realisiert.
Übertragungsgeschwindigkeit
Über einen optischen Splitter müssen sich alle Nutzer (32 oder 64) eine Bandbreite von insgesamt 2,48 GBit/s (rund 2,5 GBit/s) im Downstream und 1,24 GBit/s (rund 1,25 GBit/s) im Upstream teilen. Die Glasfaser ist dann ein Shared Medium, das bei hoher Belastung für jeden Kunden nur eine kleine Datenrate ermöglicht.
NG-PON2 kann mit vier parallel eingespeisten Lichtwellenlängen 40 GBit/s erreichen. Pro Teilnehmer sind symmetrisch maximal 10 GBit/s möglich.
GPON-Netzarchitektur
Die GPON-Netzarchitektur wird als Optical Distribution Network, kurz ODN, bezeichnet. GPON stützt sich auf ein passives Verteilnetz mit einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur und orientiert sich an der sternförmigen Architektur des Festnetzes. In der Vermittlungsstelle ist ein OLT (Optical Line Terminator) installiert. Von dort verläuft ein Glasfaserkabel zu den Verteilern, die am Straßenrand stehen (Kabelverzweiger). Im Straßenverteiler ist ein passiver optischer Splitter installiert, der wie ein Prisma funktioniert. Das Lichtsignal wird an mehrere Ausgänge gestreut, an denen die Endpunkte der Glasfaser-Verkabelung verbunden sind. Der PON-Splitter ist ein rein passives Bauteil. Er braucht keine Energieversorgung. Mit dem Splitter wird das Signal auf 32 bzw. 64 Fasern verzweigt, die zu den Teilnehmern verlaufen. Am Ende der Glasfaser, also auf der Kundenseite, ist ein ONU (Optical Network Unit) und ein ONT (Optical Network Terminator) installiert. Meist ist das ONT in den ONU integriert. Das ONU ist das Endgerät beim Kunden. Dieses optische Modem kann sehr einfach aufgebaut und preiswert sein. Die Strecke zwischen Kunde und Vermittlungsstelle darf bis zu 20 Kilometer betragen. GPON funktioniert deshalb auch in ländlichen Gebieten.
Der Vorteil von passiven Glasfasernetzen sind die niedrigeren Kosten im Vergleich zu Glasfasernetzen mit aktiven Komponenten (zum Beispiel AON mit Punkt-zu-Punkt-Architektur).
GPON-Übertragungstechnik
Der optische Splitter verteilt das Downstream-Signal (Sendesignal von der Vermittlungsstelle) gleichmäßig auf 32 oder 64 Ausgänge. Das bedeutet, alle Teilnehmer empfangen das gleiche Signal. Also auch die Daten, die für die anderen Teilnehmer bestimmt sind. Damit kein Abhören möglich ist, werden die Daten individuell mit AES verschlüsselt. Das Empfänger-Modem kann nur die Daten entschlüsseln, für die es den Schlüssel hat. Also für seinen eigenen GPON-Anschluss.
Umgekehrt leitet der Splitter das Upstream-Signal (Sendesignal vom Teilnehmer) nur in Richtung der Vermittlung weiter.
Downstream und Upstream werden über unterschiedliche Wellenlängen abgewickelt. Der Downstream läuft mit 1490 nm, der Upstream mit 1310 nm. GPON kann auch zwei Fasern nutzen. Eine für den Downstream und eine für den Upstream. Dann kommt nur eine Farbe (1310 nm) zum Einsatz.
Übersicht: PON-Technik
Übersicht: Glasfaser-Anschluss
- Glasfaser-Anschluss
- Glasfaser-Netzarchitektur
- Glasfaser-Anschlusstechnik
- AON - Acive Optical Netzwork
- PON - Passive Optical Network
- Ethernet in the First Mile (IEEE 802.3ah)
- EPON - Ethernet Passive Optical Network
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