EPON (Passives optisches Ethernet-Netzwerk)
Das passive optische Ethernet-Netzwerk ist eine auf Ethernet basierende PON-Technologie. Es nutzt eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Struktur und passive Glasfaserübertragung und bietet so mehrere Dienste über Ethernet. Die EPON-Technologie wurde von der Arbeitsgruppe IEEE802.3 EFM standardisiert. Im Juni 2004 veröffentlichte die Arbeitsgruppe IEEE802.3EFM den EPON-Standard IEEE802.3ah (2005 in den Standard IEEE802.3-2005 integriert).
Dieser Standard kombiniert Ethernet- und PON-Technologien. Dabei kommt die PON-Technologie auf der Bitübertragungsschicht und das Ethernet-Protokoll auf der Sicherungsschicht zum Einsatz. Die PON-Topologie ermöglicht den Ethernet-Zugriff. Dadurch werden die Vorteile der PON- und Ethernet-Technologie kombiniert: niedrige Kosten, hohe Bandbreite, hohe Skalierbarkeit, Kompatibilität mit bestehendem Ethernet, komfortable Verwaltung usw.
GPON (Gigabit-fähiges PON)
Bei dieser Technologie handelt es sich um die neueste Generation des passiv optischen Breitband-Zugangsstandards ITU-TG.984.x. Er bietet zahlreiche Vorteile wie hohe Bandbreite, hohe Effizienz, große Abdeckung und umfangreiche Benutzeroberflächen. Die meisten Betreiber halten GPON für die ideale Technologie für Breitband und die umfassende Transformation von Zugangsnetzdiensten. GPON wurde erstmals im September 2002 von der FSAN-Organisation vorgeschlagen. Darauf aufbauend schloss die ITU-T im März 2003 die Entwicklung von ITU-T G.984.1 und G.984.2 ab und standardisierte G.984.3 im Februar und Juni 2004. Damit war die GPON-Standardfamilie endgültig geschaffen.
Die GPON-Technologie geht auf den ATMPON-Technologiestandard zurück, der sich 1995 schrittweise herausbildete, und PON steht auf Englisch für „Passive Optical Network“. GPON (Gigabit Capable Passive Optical Network) wurde erstmals im September 2002 von der FSAN-Organisation vorgeschlagen. Darauf aufbauend schloss die ITU-T im März 2003 die Entwicklung von ITU-T G.984.1 und G.984.2 ab und standardisierte G.984.3 im Februar und Juni 2004. So wurde schließlich die Standardfamilie von GPON gebildet. Die Grundstruktur von Geräten, die auf der GPON-Technologie basieren, ist ähnlich wie bei bestehenden PON und besteht aus OLT (Optical Line Terminal) in der Vermittlungsstelle, ONT/ONU (Optical Network Terminal oder Optical Network Unit) am Benutzerende, ODN (Optical Distribution Network) bestehend aus Singlemode-Glasfaser (SM-Glasfaser) und passivem Splitter sowie einem Netzwerkmanagementsystem, das die ersten beiden Geräte verbindet.
Der Unterschied zwischen EPON und GPON
GPON nutzt Wellenlängenmultiplex (WDM), um gleichzeitiges Hoch- und Herunterladen zu ermöglichen. Üblicherweise wird für den Download ein optischer Träger mit 1490 nm und für den Upload ein optischer Träger mit 1310 nm verwendet. Für die Übertragung von Fernsehsignalen wird zusätzlich ein optischer Träger mit 1550 nm verwendet. Obwohl jede ONU eine Downloadgeschwindigkeit von 2,488 Gbit/s erreichen kann, nutzt GPON zusätzlich Time Division Multiple Access (TDMA), um jedem Benutzer im periodischen Signal einen bestimmten Zeitschlitz zuzuweisen.
Die maximale Downloadrate von XGPON beträgt bis zu 10 Gbit/s und die Uploadrate beträgt ebenfalls 2,5 Gbit/s. Es verwendet auch WDM-Technologie und die Wellenlängen der optischen Träger im Upstream und Downstream betragen 1270 nm bzw. 1577 nm.
Aufgrund der höheren Übertragungsrate können mehrere ONUs nach demselben Datenformat aufgeteilt werden, mit einer maximalen Reichweite von bis zu 20 km. Obwohl XGPON noch nicht weit verbreitet ist, bietet es Betreibern optischer Kommunikationssysteme eine gute Möglichkeit zur Aufrüstung.
EPON ist vollständig kompatibel mit anderen Ethernet-Standards. Daher ist bei der Verbindung mit Ethernet-basierten Netzwerken keine Konvertierung oder Kapselung erforderlich. Die maximale Nutzlast beträgt 1518 Byte. EPON benötigt in bestimmten Ethernet-Versionen nicht die CSMA/CD-Zugriffsmethode. Da Ethernet die Hauptübertragungsmethode für lokale Netzwerke ist, ist beim Upgrade auf ein Metropolitan Area Network keine Netzwerkprotokollkonvertierung erforderlich.
Es gibt auch eine 10-Gbit/s-Ethernet-Version mit der Bezeichnung 802.3av. Die tatsächliche Leitungsgeschwindigkeit beträgt 10,3125 Gbit/s. Der Hauptmodus ist eine Uplink- und Downlink-Rate von 10 Gbit/s, wobei einige auch 10 Gbit/s Downlink und 1 Gbit/s Uplink verwenden.
Die Gbit/s-Version verwendet unterschiedliche optische Wellenlängen auf der Faser, mit einer Downstream-Wellenlänge von 1575–1580 nm und einer Upstream-Wellenlänge von 1260–1280 nm. Daher können das 10-Gbit/s-System und das Standard-1-Gbit/s-System auf derselben Faser wellenlängenmultiplext werden.
Triple-Play-Integration
Die Konvergenz dreier Netzwerke bedeutet, dass im Zuge der Entwicklung von Telekommunikationsnetzen, Rundfunk- und Fernsehnetzen und Internet hin zu Breitbandkommunikationsnetzen, digitalen Fernsehnetzen und dem Internet der nächsten Generation die drei Netzwerke durch technischen Wandel tendenziell dieselben technischen Funktionen, denselben Geschäftsumfang, dieselbe Netzwerkverbindung und Ressourcenteilung aufweisen und den Nutzern Sprach-, Daten-, Rundfunk- und Fernsehdienste sowie weitere Dienste anbieten können. Dreifache Fusion bedeutet nicht die physische Integration der drei großen Netzwerke, sondern hauptsächlich die Fusion hochrangiger Geschäftsanwendungen.
Die Integration der drei Netzwerke wird in verschiedenen Bereichen wie intelligentem Transport, Umweltschutz, Regierungsarbeit, öffentlicher Sicherheit und sicheren Wohnhäusern weit verbreitet eingesetzt. In Zukunft können Mobiltelefone fernsehen und im Internet surfen, Fernseher können telefonieren und im Internet surfen und Computer können ebenfalls telefonieren und fernsehen.
Die Integration der drei Netzwerke kann konzeptionell aus verschiedenen Perspektiven und auf verschiedenen Ebenen analysiert werden, darunter Technologieintegration, Geschäftsintegration, Branchenintegration, Terminalintegration und Netzwerkintegration.
Breitbandtechnologie
Der Kern der Breitbandtechnologie ist die Glasfaserkommunikationstechnologie. Ein Ziel der Netzwerkkonvergenz ist die Bereitstellung einheitlicher Dienste über ein Netzwerk. Für die Bereitstellung einheitlicher Dienste ist eine Netzwerkplattform erforderlich, die die Übertragung verschiedener Multimediadienste (Streaming Media) wie Audio und Video unterstützt.
Diese Unternehmen zeichnen sich durch hohe Geschäftsanforderungen, große Datenmengen und hohe Anforderungen an die Servicequalität aus. Daher benötigen sie in der Regel eine sehr hohe Bandbreite für die Übertragung. Aus wirtschaftlicher Sicht sollten die Kosten zudem nicht zu hoch sein. Daher hat sich die leistungsstarke und nachhaltige Glasfaserkommunikationstechnologie als beste Wahl für das Übertragungsmedium etabliert. Die Entwicklung der Breitbandtechnologie, insbesondere der optischen Kommunikationstechnologie, bietet die notwendige Bandbreite, Übertragungsqualität und niedrige Kosten für die Übertragung verschiedener Geschäftsinformationen.
Als tragende Säule der modernen Kommunikation entwickelt sich die optische Kommunikationstechnologie alle 10 Jahre um das Hundertfache. Die Glasfaserübertragung mit enormer Kapazität ist die ideale Übertragungsplattform für die „drei Netze“ und der wichtigste physische Träger der zukünftigen Datenautobahn. Glasfaser-Kommunikationstechnologie mit hoher Kapazität findet breite Anwendung in Telekommunikationsnetzen, Computernetzwerken sowie Rundfunk- und Fernsehnetzen.
Veröffentlichungszeit: 12. Dezember 2024