EPON (Passives optisches Ethernet-Netzwerk)
Das passive optische Ethernet-Netzwerk ist eine PON-Technologie, die auf Ethernet basiert. Es nutzt eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Struktur und passive Glasfaserübertragung und bietet so mehrere Dienste über Ethernet. Die EPON-Technologie wurde von der IEEE802.3 EFM-Arbeitsgruppe standardisiert. Im Juni 2004 veröffentlichte die IEEE802.3EFM-Arbeitsgruppe den EPON-Standard IEEE802.3ah (2005 in den Standard IEEE802.3-2005 integriert).
Dieser Standard kombiniert Ethernet- und PON-Technologien. PON wird auf der Bitübertragungsschicht und das Ethernet-Protokoll auf der Sicherungsschicht eingesetzt. Die PON-Topologie ermöglicht den Ethernet-Zugriff. Dadurch werden die Vorteile von PON und Ethernet kombiniert: niedrige Kosten, hohe Bandbreite, hohe Skalierbarkeit, Kompatibilität mit bestehendem Ethernet, komfortable Verwaltung usw.
GPON (Gigabit-fähiges PON)
Die Technologie ist die neueste Generation des passiv-optischen Breitband-Zugangsstandards für integrierten Zugang basierend auf dem Standard ITU-TG.984.x und bietet zahlreiche Vorteile wie hohe Bandbreite, hohe Effizienz, große Abdeckung und umfangreiche Benutzeroberflächen. Die meisten Betreiber halten sie 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 ab 1995 schrittweise herausbildete. 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. Damit war die GPON-Standardfamilie endgültig geschaffen. Die Grundstruktur von Geräten auf Basis der GPON-Technologie ähnelt der bestehenden PON-Technologie 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-Glasfasern (SM-Glasfasern) 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 ein optischer Träger mit 1490 nm für den Download und ein optischer Träger mit 1310 nm für den Upload 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, die Uploadrate ebenfalls 2,5 Gbit/s. Es wird ebenfalls WDM-Technologie verwendet und die Wellenlängen der optischen Träger im Upstream und Downstream betragen 1270 nm bzw. 1577 nm.
Dank der höheren Übertragungsrate können mehrere ONUs im gleichen Datenformat aufgeteilt werden, mit einer maximalen Reichweite von bis zu 20 km. Obwohl XGPON noch nicht flächendeckend eingesetzt wird, 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 mit einer maximalen Nutzlast von 1518 Bytes keine Konvertierung oder Kapselung erforderlich. EPON benötigt in bestimmten Ethernet-Versionen nicht das CSMA/CD-Zugriffsverfahren. 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 Übertragungsgeschwindigkeit 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 nutzen.
Die Gbit/s-Version verwendet unterschiedliche optische Wellenlängen auf der Glasfaser, 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 Glasfaser wellenlängenmultiplext werden.
Triple-Play-Integration
Die Konvergenz dreier Netze bedeutet, dass im Zuge der Entwicklung von Telekommunikationsnetzen, Rundfunk- und Fernsehnetzen und Internet hin zu Breitbandkommunikationsnetzen, digitalem Fernsehnetz und dem Internet der nächsten Generation die drei Netze durch technischen Wandel tendenziell dieselben technischen Funktionen, denselben Geschäftsumfang, dieselbe Netzwerkverbindung und gemeinsame Ressourcennutzung aufweisen und Nutzern Sprach-, Daten-, Rundfunk- und Fernsehdienste sowie weitere Dienste anbieten können. Dreifache Fusion bedeutet nicht die physische Integration der drei großen Netze, sondern hauptsächlich die Fusion hochrangiger Geschäftsanwendungen.
Die Integration der drei Netzwerke wird in verschiedenen Bereichen wie intelligentem Transport, Umweltschutz, Regierungsarbeit, öffentlicher Sicherheit und sicheren Wohnverhältnissen breit eingesetzt. In Zukunft können Mobiltelefone fernsehen und im Internet surfen, Fernseher telefonieren und im Internet surfen und Computer telefonieren und fernsehen.
Die Integration der drei Netzwerke kann konzeptionell aus verschiedenen Perspektiven und 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, großes Datenvolumen 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 Glasfasertechnologie als bestes 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 zehn Jahre um das Hundertfache. Glasfaserübertragung mit enormer Kapazität ist die ideale Übertragungsplattform für die drei Netze und der wichtigste physische Träger der zukünftigen Datenautobahn. Glasfaserkommunikationstechnologie mit hoher Kapazität findet breite Anwendung in Telekommunikationsnetzen, Computernetzwerken sowie Rundfunk- und Fernsehnetzen.
Veröffentlichungszeit: 12. Dezember 2024