Licht am Ende des Glasfaser-Tunnels

Passive optische Netze vs. aktive optische Netze

| Autor / Redakteur: Klaus Pollak / Andreas Donner

Passive optische Netze

Vom Kernnetz aus betrachtet ist das erste Netzelement eines PON-Netzes ein OLT (Optical Line Terminal), das in Richtung Kernnetz Standard-Ethernet-Schnittstellen und in Richtung Teilnehmer die so genannten PON-Schnittstellen zur Verfügung stellt. Die hier zum Einsatz kommenden PON-Varianten sind heute in der Regel Ethernet-PON (EPON), Gigabit-PON (GPON), 10 Gigabit-Ethernet-PON (10G-EPON)), 10GPON oder WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing, eine Wellenlänge für Downstream- und eine andere für Upstream-Traffic). EPON-Installationen sind gegenwärtig hauptsächlich in Fernost verbreitet, GPON hingegen in USA und Europa. Neue Varianten wie GPON2, 4WDM-PON usw. sind neue Herstellervarianten bereits bestehender PON-Systeme.

Bei PON wird das Signal auf der Glasfaser in Richtung Teilnehmer von einem passiven Splitter auf mehrere optische Teilnehmeranschlüsse aufgeteilt. Platziert ist der Splitter entweder in einem Außengehäuse (einem Kabelverzweiger) oder direkt im Kabelweg, beispielsweise in einer Muffe. Die Netzstruktur entspricht also einer Punkt-zu-Multipunkt-Struktur (P2MP). Die Glasfaser, die in der Zentrale startet, wird bis zum Splitter verlegt. Der Splitter dupliziert das Signal je nach Splitting-Faktor auf bis zu 128 Glasfasern.

Am anderen Ende wird die Glasfaser in einem optischen Netzabschluss (ONT) terminiert. In einer FTTH-Netzarchitektur wandelt dieser das optische Signal in eine oder mehrere elektrische Schnittstellen wie Ethernet, POTS oder ISDN um. Für FTTB-Anwendungen stehen auch ONTs mit VDSL2-Schnittstellen zur Verfügung, um die vorhandenen Teilnehmeranschlussleitungen im Haus überbrücken zu können. In diesem Fall erhält jeder Teilnehmer noch ein VDSL2-Modem als Netzabschluss.

Aktive optische Netze

Bei Ethernet-Point-to-Point-Netzstrukturen erhält jeder Teilnehmer eine „eigene“ Glasfaser, die an einem optischen Konzentrator (AN = Access Node) terminiert wird. Im Gegensatz zu PON-Systemen gibt es damit eine Eins-zu-eins-Beziehung vom Teilnehmer-Equipment (CPE = Customer Premises Equipment) zum optischen Port auf der Zentralseite. Die verwendeten Schnittstellen entsprechen dem Ethernet-Standard, der in Kernnetzen bereits seit Jahren verwendet wird. FTTH-Netze mit aktivem Ethernet basieren auf Standard-Ethernet-Komponenten und haben damit die Nase vorn, wenn es um Kompatibilität zwischen verschiedenen Herstellern geht. Symmetrische Übertragungsraten von 100 Mbit/s, 1 Gbit/s und später auch 10 Gbit/s sind Standard in der Transport-Ebene und können ebenso für die Teilnehmeranschlüsse eingesetzt werden.

Je nach eingesetzter Technologie können entweder eine Glasfaser oder zwei Glasfasern für die Datenübertragung Verwendung finden; bei heutigen FTTH-Anwendungen werden meistens Einfaser-Systeme eingesetzt. Aufgrund der dedizierten Glasfaser für jeden Teilnehmer haben die Netzbetreiber die Möglichkeit, einfacher individuelle Änderungen an der Bandbreite, dem Funktionsumfang und den Diensten vorzunehmen.

Aktives Ethernet bietet Vorteile wie hohe Flexibilität und maximale Bandbreite sowohl für Downstream- als auch für Upstream-Übertragung, da für jeden Teilnehmer eine getrennte Glasfaser genutzt wird. Außerdem ist die Datensicherheit höher. Im Vergleich zu passiven Netzen müssen Netzbetreiber allerdings mit etwas höheren Einstiegsinvestitionen rechnen und mit einem größeren Platzbedarf des Equipments in der Zentrale. Im Unterschied zu einem passiven Glasfasernetz kann eine aktive Architektur mit Punkt-zu-Punkt- und mit PON-Technologie verwendet werden.

Viele alternative Netzbetreiber in Deutschland haben sich bewusst für eine Lösung mit aktivem Ethernet entschieden. Denn betrachtet man die gesamten Investitionskosten für eine Glasfaserinfrastruktur, spielt das aktive Equipment darin nur eine geringe Rolle. Schätzungen zufolge entfallen bis zu 80% der Investitionskosten auf Tiefbauarbeiten und sind so unabhängig von der verwendeten Technologie.

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