Geschichte und Normen
Standards für passive optische Netzwerke (PONs) wurden von der International Telecommunication Union (ITU) und der IEEE entwickelt.
ITU-PON-Standards
APON – Die erste PON-Lösung, die in den 1990er Jahren gemäß dem Standard der International Telecommunications Union (ITU) für PON-Netzwerke entwickelt wurde, war das Asynchronous Transfer Mode PON (ATM-PON), auch bekannt als APON, mit einer Geschwindigkeit von 622 Mbit/s. Dies ist derzeit ein Hochgeschwindigkeitsnetz. APON ermöglichte es Internetanbietern (ISPs), mehrere Kunden von einem einzigen Router aus zu bedienen und „unpowered“ (stromlose) Hubs zur Datenübertragung an Endnutzer einzusetzen.
BPON – Der ITU-APON-Standard wurde erweitert und entwickelte sich 2007 zum Broadband PON (BPON). BPON bietet Downstream-Übertragungsraten von bis zu 622 Mbit/s und Upstream-Raten von 155 Mbit/s bis 622 Mbit/s.
GPON – Anfang der 2000er Jahre entstand ein weiterer ITU-G.984-Standard, das Gigabit-fähige PON (GPON), das den Asynchronous Transfer Mode (ATM) nutzt und es ermöglicht, die Datenübertragungsgeschwindigkeit für jeden Benutzer anzupassen. GPON erhöhte die Downstream-Datenrate auf 2,5 Gbit/s und die Upstream-Datenrate auf 1,25 Gbit/s. Der GPON-Standard definiert außerdem Protokolle für Fehlerkorrektur, Verschlüsselung (AES), Verbindungssteuerung (OMCI) sowie Passwort- oder Seriennummern-Authentifizierung. Im Jahr 2014 wurde der Standard um Wellenlängenmultiplexing (WDM) erweitert, wodurch mehrere Dienste (Video, Daten und Sprache) über dieselbe Faser übertragen werden können.
XG-PON / 10G PON – 10G-PON (auch bekannt als XG-PON) ist der Next-Generation-G.987-Standard, der 2010 von der ITU entwickelt wurde. Das asymmetrische 10G-PON (XG-PON1) ermöglicht Downstream-Geschwindigkeiten von 10 Gbit/s und Upstream-Geschwindigkeiten von 2,5 Gbit/s.
NG-PON2/TWDM-PON – Der 2015 von der ITU entwickelte NG-PON2-Standard bietet eine Architektur, die das Wellenlängenmultiplex (TWDM) mit 4 oder mehr Wellenlängen pro Faser nutzt, von denen jede eine symmetrische Übertragungsrate von 2,5 Gbit/s oder 10 Gbit/s bereitstellen kann.
XGS-PON – Eingeführt im Jahr 2016, bietet der XGS-PON-Standard jetzt synchrone Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s im Downstream und Upstream. XGS-PON ist nicht, wie man vielleicht vermuten würde, eine Weiterentwicklung von XG-PON, sondern basiert auf dem NG-PON2-Standard. XGS-PON verwendet für die Übertragung andere Wellenlängen als der ursprüngliche GPON-Standard, was die gleichzeitige Übertragung von GPON, XGS-PON und NG-PON2 ermöglicht.
Die ITU arbeitet weiterhin an der Entwicklung von Standards für passive optische Netzwerke mit höheren Übertragungsgeschwindigkeiten, darunter 25G-PON- und 50G-PON-Standards.
IEEE-PON-Standards
EPON – Im Jahr 2004 veröffentlichte die IEEE einen alternativen Standard zum ITU-Standard namens EPON, der die Kommunikation auf dem bidirektionalen Ethernet-Protokoll basierte. Das Ethernet Passive Optical Network (EPON) verwendet Pakete für die synchrone Kommunikation (anstelle des in GPON genutzten ATM) und bietet eine Bandbreite von bis zu 1 Gbit/s.
GEPON – war ein weiterer von der IEEE veröffentlichter Standard, der 10-Gbit/s-Geschwindigkeiten ermöglichte.
10G-EPON – wurde 2009 von der IEEE ratifiziert. Der 10G-EPON-Standard ermöglicht entweder eine symmetrische Übertragung bei 10 Gbit/s im Downstream und Upstream oder eine asymmetrische Übertragung bei 10 Gbit/s im Downstream und 1 Gbit/s im Upstream.