Es ist allgemein bekannt, dass Glasfasern Daten durch Lichtsignale übertragen. Da sich die Daten über eine Faser bewegen, benötigen sie getrennte Wege, um an den Zielorten anzukommen. Im Allgemeinen gibt es zwei wesentliche Arten, dies zu realisieren: aktive optische Netze (AON) und passive optische Netze (PON). Beide sind in der Lage, Daten zu trennen und sie an die richtigen Stellen zu leiten. Heutzutage investieren Serveranbieter Milliarden von Dollar in ihre Zugangsnetze, um die ständig steigende Nachfrage nach Breitband mit hoher Bandbreite zu befriedigen. Neben der Langlebigkeit der Technologie sind die Serveranbieter auch an der Weiterentwicklung der Technologie interessiert, um sicherzustellen, dass die Anforderungen der Verbraucher auch in Zukunft erfüllt werden können. Folglich ist die Entwicklung des Netzwerk-PON-Typs auf dem Vormarsch.
Die Definition des Netzwerk-PON-Typs
Ein passives optisches Netzwerk (PON) bezieht sich auf eine Telekommunikationstechnologie, die eine Punkt-zu-Multipunkt-Architektur implementiert. In diesem Fall kann eine einzelne Glasfaser mit Hilfe von stromlosen Glasfaserverteilern mehrere Endpunkte, z. B. Kunden, bedienen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, einzelne Fasern zwischen dem Knotenpunkt und dem Kunden zu verbinden. Das System kann als Fiber-To-The-Curb (FTTC), Fiber-To-The-Building (FTTB) oder Fiber-To-The-Home (FTTH) bezeichnet werden.
Ein PON besteht aus einem optischen Leitungsabschluss (OLT) und einer Reihe von optischen Netzwerkeinheiten (ONUs). Normalerweise wird der OLT in der Zentrale des Serveranbieters platziert und die ONUs werden in der Nähe der Endnutzer aufgestellt. An einen OLT können bis zu 32 ONUs angeschlossen werden. Ein passives optisches Netzwerk beschreibt einfach die Tatsache, dass die optische Übertragung keinen Strombedarf oder aktive elektronische Teile hat, wenn das Signal durch das Netzwerk läuft.
Ein PON-System ermöglicht die gemeinsame Nutzung teurer Komponenten für FTTH. Ein passiver Splitter nimmt ein Eingangssignal auf und teilt es auf, um es an viele Nutzer zu übertragen. Dies trägt dazu bei, die Kosten für die Verbindungen erheblich zu senken, indem beispielsweise ein teurer Laser mit bis zu 32 Haushalten geteilt wird. PON-Splitter sind bidirektional, d.h. die Signale können von der Zentrale aus nach unten gesendet und an alle Benutzer übertragen werden, und die Signale der Benutzer können nach oben gesendet und in einer Faser kombiniert werden, um mit der Zentrale zu kommunizieren.
Unterschied zwischen AON und PON
Wie bereits erwähnt, dienen AON und das Netzwerk vom Typ PON als die beiden Hauptmethoden zum Aufbau von CWDM- und DWDM-Backbone-Netzen. Jede von ihnen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.
Ein aktives optisches System verwendet elektrisch betriebene Vermittlungseinrichtungen, wie z. B. einen Router oder einen Switch-Aggregator, um die Signalverteilung zu verwalten und Signale an bestimmte Kunden zu leiten. Dieser Schalter leitet die eingehenden und ausgehenden Signale an die richtige Stelle, indem er auf verschiedene Weise geöffnet und geschlossen wird. In einem solchen System kann ein Kunde über eine dedizierte Glasfaserleitung zu seinem Haus verfügen. Da AON auf der Ethernet-Technologie basiert, ist die Interoperabilität zwischen den Anbietern einfach. Die Teilnehmer können eine Hardware auswählen, die eine angemessene Datenübertragungsrate liefert und bei steigendem Bedarf skaliert werden kann, ohne dass das Netz umstrukturiert werden muss. AON erfordert jedoch mindestens einen Switch-Aggregator für jeweils 48 Teilnehmer. Da es Strom benötigt, ist ein aktives optisches Netz von Natur aus weniger zuverlässig als ein passives optisches Netz.
Ein passives optisches Netz hingegen enthält keine elektrisch betriebene Vermittlungsausrüstung; stattdessen werden optische Splitter verwendet, um optische Signale auf ihrem Weg durch das Netz zu trennen und zu sammeln. Bei einem PON-Netz werden Glasfaserstränge für Teile des Netzes gemeinsam genutzt. Stromversorgte Geräte sind nur an der Quelle und am Empfangsende des Signals erforderlich. PONs sind effizient, da jeder Glasfaserstrang bis zu 32 Nutzer bedienen kann. Außerdem sind die Baukosten für PONs im Vergleich zu aktiven optischen Netzen gering und die Wartungskosten niedrig. Allerdings haben PONs auch einige Nachteile. Sie haben eine geringere Reichweite als ein AON, was bedeutet, dass die Teilnehmer geografisch näher an der zentralen Datenquelle sein müssen. Wenn eine Störung auftritt, ist es ziemlich schwierig, sie in einem PON zu isolieren. Da die Bandbreite in einem PON nicht für einzelne Teilnehmer reserviert ist, kann sich die Datenübertragungsgeschwindigkeit während der Spitzenlastzeiten verlangsamen, was als Latenz bezeichnet wird. Und Latenz würde Dienste wie Audio und Video, die eine gleichmäßige Rate benötigen, um die Qualität aufrechtzuerhalten, schnell beeinträchtigen.
Die Vorteile des Netzwerk-PON
Bereits im Jahr 2009 begannen die Netzwerk-PONs in Unternehmensnetzwerken aufzutauchen. Ursprünglich waren sie dafür gedacht, Millionen von Haushalten für Telefon-, Internet- und Fernsehdienste zu verbinden. Später haben die Nutzer diese Netze wegen ihres günstigen Preises, der hohen Geschwindigkeit, des geringen Stromverbrauchs, der einfachen Verwaltung usw. übernommen. Die wichtigsten Vorteile von PON sind im Folgenden aufgeführt:
- geringere Netzbetriebskosten
- Einsparung von Netzwerk-Switches im Netz
- Einsparung von wiederkehrenden Kosten, die mit einem Netz von Ethernet-Switches im Netz verbunden sind
- geringere Installationskosten (CapEx) für ein neues oder aufgerüstetes Netz (mindestens 200 Benutzer)
- geringere Energiekosten (OpEx) im Netz
- weniger Netz Infrastruktur
- Einsparungen bei der IDF-Immobilie
- Große Kupferkabelbündel werden durch kleine Singlemode-Glasfaserkabel ersetzt
- PON ermöglicht eine größere Entfernung zwischen Rechenzentrum und Desktop (>20 Kilometer)
- Die Wartung des Netzes ist einfacher und kostengünstiger
- Glasfaser ist sicherer als Kupfer. Es ist schwieriger anzuzapfen. An einem passiven optischen Splitter gibt es keinen Schnüffelport. Die Daten werden zwischen dem OLT und dem ONT verschlüsselt.
Abschluss
Nach dem, was wir oben besprochen haben, haben Sie vielleicht zumindest ein kurzes Verständnis des passiven optischen Netzes. In der Tat gibt es PON schon seit vielen Jahren im Bereich der Telekommunikation. Jetzt hält PON endlich Einzug in die Unternehmen und bietet den Kunden die Möglichkeit, neue Infrastrukturen oder neue Konstruktionen einzurichten. Mit der Entwicklung der Technologie konzentriert sich der Netzwerktyp PON hauptsächlich auf den kommerziellen Markt. Vor allem im Gesundheitswesen, auf Universitätsgeländen, in Hotels und Bürogebäuden ist er gut einsetzbar. Das PON macht Switches und einen Verteilerschrank überflüssig, was eine geringere Ausfallwahrscheinlichkeit bedeutet.
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