FTTH-Technologievergleich: AON vs PON-Netzwerke, was ist der Unterschied?

Fiber-to-the-Home (FTTH) ist ein Netzwerksystem, bei dem Glasfaserkabel direkt von einem zentralen Knotenpunkt in einzelne Wohnsitze wie Häuser und Wohnungen verlegt werden. Bei der Bereitstellung von FTTH wurden erhebliche Fortschritte erzielt, wodurch Teilnehmer über Glasfaser statt über Kupfer auf Breitbandinternet zugreifen können. Zwei Hauptansätze für die Bereitstellung eines Hochgeschwindigkeits-FTTH-Netzwerks sind aktive optische Netzwerke (AON) und passive optische Netzwerke (PON). Was ist also der Unterschied zwischen AON und PON, und wie treffen Sie eine fundierte Wahl?

Was sind Active Optical Networks (AON)?

AON (Active Optical Network) verwendet eine Punkt-zu-Punkt-Architektur, bei der jeder Teilnehmer über eine dedizierte Glasfaserleitung verfügt, die in einem optischen Konzentrator endet. AON-Netzwerke stützen sich auf strombetriebene Switching-Geräte wie Router oder Aggregation-Switches, um Signale zu verwalten und zu verteilen und sicherzustellen, dass sie korrekt an einzelne Teilnehmer geliefert werden. Durch die Switching-Fähigkeiten der Switching-Geräte können Eingangs- und Ausgangssignale präzise an ihr Ziel geleitet werden. Durch die Nutzung der Ethernet-Technologie bieten AON-Netzwerke den Vorteil der Interoperabilität zwischen verschiedenen Anbietern. Benutzer können die passende Hardware mit der richtigen Datenrate für ihre Anforderungen auswählen und das Netzwerk bei steigender Nachfrage erweitern, ohne es neu zu konfigurieren. Allerdings benötigen AON-Netzwerke mindestens einen Aggregation-Switch pro Benutzer.

In aktiven optischen Netzwerken, Verstärker, Transponder und Modulatoren sind entscheidende Geräte, die eine Schlüsselrolle bei der Ermöglichung komplexerer Kommunikationsschemata spielen.

Verstärker

Verstärker erhöhen die Stärke optischer Signale bei der Übertragung über Glasfaserkabel. Verstärker werden im Allgemeinen in zwei Typen eingeteilt: analoge Verstärker und digitale Verstärker. Der entscheidende Unterschied besteht darin, dass Ersterer eine kostengünstigere Lösung ist, die in verschiedenen Umgebungen eingesetzt wird, darunter große Gebäude wie Rechenzentren und Krankenhäuser. Der andere Typ, der digitale Verstärker, verwendet Laseremitter statt LED-Emitter und kann erweiterte Funktionen für bestimmte Anwendungen bieten.

Transponder

A Transponder ist ein optischer Link-Signalkonverter, der ein Signal von einem Format in ein anderes umwandelt. Wenn Sie beispielsweise eine Telefonleitung zur Übertragung eines TV-Signals verwenden möchten, müssen Sie zunächst einen Transponder verwenden, um dieses Modell in ein Telefonsignal umzuwandeln. Diese Signalumwandlung ermöglicht nahtlose Konnektivität, sodass Sie eine Telefonleitung direkt in eine Wandbuchse einstecken können.

Modulatoren

Ein Modulator unterscheidet sich von einem Transponder dadurch, dass er die Wellenlänge des optischen Signals ändert, anstatt das Signal zu formatieren. Diese Funktion ist beispielsweise nützlich, wenn Sie blaue Glasfaser verwenden müssen, um einen roten Laserstrahl zu übertragen; in diesem Fall wandeln Modulatoren den roten Laserstrahl in einen blauen Laserstrahl um, um sicherzustellen, dass das optische Signal mit dem optischen Medium kompatibel ist.

Was ist ein PON-Netzwerk?

Im Gegensatz zur zuvor erwähnten AON-Netzwerkarchitektur nutzen passive optische Netzwerke eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerkarchitektur, bei der optische Signale durch den Einsatz passiver optischer Splitter aufgeteilt und gesammelt werden. Glasfaser-Splitter werden verwendet, um mehrere Teilnehmer in einem PON-Netzwerk mit einer einzigen Glasfaser zu verbinden, um ihnen verschiedene Dienste bereitzustellen, ohne dass separate Glasfaserbereitstellungen in Hubs und bei Endnutzern erforderlich sind. Die Switching-Ausrüstung in einem PON-Netzwerk ist passiv und muss nicht elektrisch mit Strom versorgt werden, wobei Glasfaserstränge in Teilen des Netzwerks gemeinsam genutzt werden und aktive Ausrüstung nur an den Sende- und Empfangsenden der Signale verwendet wird.

In einem PON-Netzwerk bilden die folgenden wichtigen Produkte und Geräte gemeinsam die kritischen Knotenpunkte der PON-Architektur, ermöglichen effiziente optische Kommunikation und machen sie zu einer vielseitigen und effektiven Architektur für die Bereitstellung von Breitbandzugangsdiensten.

Lesen Sie diesen Artikel, um mehr zu erfahren: Leitfaden für passive optische Netzwerke

OLT

Das OLT (Optical Line Terminal) ist für das Senden und Empfangen optischer Signale zur und von der Teilnehmerseite verantwortlich und ist das zentrale Gerät des PON, das auch das gesamte PON-Netzwerk verwalten kann und sich üblicherweise in der Vermittlungsstelle und im Rechenzentrum des Dienstanbieters befindet. Einige OLT-Geräte können auch eine Netzwerkvisualisierungs-WebUI für das Netzwerkmanagement in Echtzeit bereitstellen; Administratoren können die wesentlichen Daten, Alarme und Berichte des Netzwerks jederzeit über die WEB-Ansicht einsehen, ob vor Ort oder per Fernsteuerung.

ONU oder ONT 

Die ONT(Optical Network Unit) oder ONU (Optical Network Terminal) wird am Kundenstandort installiert, z. B. in einem Wohn- oder Geschäftsgebäude, und ist dafür verantwortlich, optische Signale von der OLT zu empfangen und sie anschließend in elektrische Signale zur Nutzung durch die Endgeräte umzuwandeln.ONT kann als Heim-Gateway verwendet werden, um unter anderem hochwertige Telefonie, hochauflösendes Fernsehen und Internetdienste bereitzustellen. In Verbindung mit OLTs können ONT/ONUs als Fiber-to-the-Home(FTTH) und Multi-Service-Datenverkehr verwendet werden, um effiziente GPON-Lösungen bereitzustellen.

PON-Transceiver

PON-Transceiver können auf OLT- und ONU-Geräten verwendet werden, um optische Signale zwischen ihnen zu senden und zu empfangen. Durch die Erweiterung von optischen PON-Modulen können Netzbetreiber die Netzwerkkapazität einfach erweitern.

PLC-Splitter

Ein PLC-Splitter kann optische Signale zu einem einzigen Ausgang kombinieren oder ein eingehendes optisches Signal auf mehrere unabhängige Ausgänge verteilen. Mit anderen Worten: Der Splitter in einem PON kann funktional in beide Richtungen verwendet werden, um Glasfasersignale downstream von der Vermittlungsstelle zur Übertragung an alle Teilnehmer zu verteilen oder Signale von Teilnehmern upstream zur Zusammenführung von Glasfasersignalen zu senden, um mit der Vermittlungsstelle zu kommunizieren.

Was sind die Unterschiede zwischen AON- und PON-Netzwerken, und wie wählen Sie das richtige aus?

Als unterschiedliche Arten von Glasfaser-Backbones in FTTH-Systemen ermöglichen sowohl PON als auch AON Teilnehmern oder Unternehmen den Zugriff auf das Netzwerk. Der folgende Abschnitt stellt die Unterschiede zwischen PON und AON vor, um Ihnen zu helfen, die richtige Wahl zu treffen.

Signalverteilung

Der Hauptunterschied zwischen AON- und PON-Netzen besteht darin, wie die optischen Signale in einem FTTH-System an jeden Teilnehmer verteilt werden. In einem AON-System verfügt jeder Teilnehmer über eine dedizierte Glasfaserstrecke und nutzt eine unabhängige Bandbreite, die nicht gemeinsam verwendet wird. In einem PON-System teilen sich die Nutzer einen Teil der Glasfaserstrecke. Aufgrund dieses Unterschieds sind aktive optische Netze effizienter als passive optische Netze, und AON-Netze können zudem mehr Nutzer unterstützen.

Kosten

Stromversorgungsausrüstung und Wartungskosten machen den größten Teil der Netzwerkbetriebskosten aus. AON ist ein aktives Netzwerk, während PON passive Geräte verwendet. Daher hat PON einen Vorteil bei Wartungs- und Stromversorgungskosten, und seine Kosten sind geringer als die von AON.

Abdeckungsdistanz und Anwendungen

AON kann Entfernungen von bis zu 90 km abdecken, während PON im Allgemeinen nur mit einem 20-km-Glasfasernetz bereitgestellt werden kann. Daher müssen PON-Nutzer näher am Sendersignal am Bodenstandort sein.

PON ist die einzige geeignete Lösung, wenn andere Aspekte zu berücksichtigen sind, wie etwa die Notwendigkeit, RF- und Videodienste bereitzustellen, unter Berücksichtigung besonderer Gründe und geschäftsbezogener Aspekte. Wenn die Dienste im Netzwerk alle auf dem Internet Protocol basieren, sind entweder PON oder AON geeignet. PON ist besser geeignet, wenn lange Übertragungsstrecken erforderlich sind und Schwierigkeiten bestehen, die Infrastruktur vor Ort mit Strom oder Kühlung zu versorgen. Wenn es sich um einen Geschäftskunden handelt oder das Netzwerk in mehreren Wohneinheiten bereitgestellt werden muss, ist ein AON-Netzwerk geeigneter.

Netzwerkerweiterung

Wenn eine Netzwerkerweiterung erforderlich ist, müssen AON-Netzwerke optische Schnittstellenkarten an Tributary-Knoten installieren, um die Richtungsabhängigkeit des Lichts zu verbessern. PON-Netzwerke hingegen müssen lediglich den optischen Splitter austauschen, und die optische Richtungsabhängigkeit kann durch den Einsatz optischer Splitter mit mehr Abzweigungen verbessert werden. Daher ist PON im Hinblick auf die Netzwerkerweiterung praktischer als AON, und auch die Erweiterungskosten sind geringer.

Netzwerksicherheitsmechanismus

In Bezug auf Netzwerksicherheitsmechanismen verfügt PON über einen stabileren Netzwerksicherheitsmechanismus, der dem Netzwerk durch Einzelknotenschutz und Schutz des gesamten Netzwerks umfassenden Schutz bietet. Der Einzelknotenschutz stellt sicher, dass Geräteausfälle von Knoten im Netzwerk andere Knoten nicht beeinträchtigen und das Netzwerk auch gleichzeitige Ausfälle mehrerer Knoten verkraften kann. Der Schutz des gesamten Netzwerks verwendet den exakten Schutzmechanismus mit zwei optischen Ebenen, bietet 1+1-Kanalschutz und 1+1-Leitungsschutz und schaltet optische Ebenen automatisch um, wodurch die Netzwerksicherheit wirksam gewährleistet wird.

AON- vs. PON-Netzwerke: Welches ist besser für FTTH?

Sowohl AON als auch PON sind effektive Lösungen bei der Wahl von FTTH. Der Unterschied liegt in den unterschiedlichen Nutzungsszenarien und einzigartigen Vorteilen der beiden Arten für verschiedene Anwendungen. Bei der Auswahl einer Netzwerklösung müssen Sie verschiedene Faktoren bewerten, wie z. B. geografische Lage, Anwendungsanforderungen und Kosten.

Obwohl AON kostspieliger ist, bietet es eine effizientere Netzwerkkonnektivität und eignet sich hervorragend für Netzwerkanwendungen mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, wie etwa in der Gesundheits-, Unterhaltungs- und Bildungsbranche. Diese Branchen haben einen höheren Bedarf an Internetzugang und sind entscheidend, um Kundenanforderungen zu erfüllen und ein hervorragendes Benutzererlebnis sicherzustellen.

Mit seinen Punkt-zu-Mehrpunkt- und Shared-Bandwidth-Eigenschaften kann PON, basierend auf den Vorteilen der Verteilung und Übertragung von Daten an eine große Zahl von Nutzern über einen einzigen passiven optischen Splitter, einen breitbandigen Internetzugang in städtischen und dicht besiedelten Gebieten bereitstellen und so den Bedarf an Glasfaserressourcen sowie deren Kosten reduzieren.

Fazit

Wenn Sie zwischen AON und PON wählen müssen, bewerten Sie Ihre spezifischen Anforderungen. Beide haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, und bei der Auswahl einer FTTH-Lösung müssen Sie die Änderungen berücksichtigen, die mit der Einzigartigkeit der Bereitstellung einhergehen.QSFPTEK kann Ihnen einen kostenlosen Beratungsservice für Netzwerklösungen anbieten, und unsere Ingenieure können eine hochwertige PON-Netzwerklösung für Sie individuell anpassen. Wenn Sie Fragen zu PON oder AON haben, können Sie uns jederzeit kontaktieren.