AON vs. PON: Was ist besser für ein FTTH-Netzwerk?

(Glasfasertechnologie hat im modernen Leben aufgrund der steigenden Anforderungen an die Netzwerkgeschwindigkeit immer mehr an Bedeutung gewonnen. Nehmen Sie FTTH (Fiber to the Home) als Beispiel: Dabei werden Glasfaserkabel verwendet, um Netzwerksignale von zentralen Punkten zu einzelnen Haushalten zu übertragen. FTTH hat sich aufgrund seiner hohen und stabilen Netzwerkgeschwindigkeit allmählich im Breitband-Internet durchgesetzt. Aktives optisches Netzwerk (AON) und passives optisches Netzwerk (PON) sind die beiden Hauptsysteme in FTTH- und Glasfasernetzen. Was genau sind die Unterschiede zwischen ihnen? Wie funktionieren sie? Wie gestalten Sie Ihre Glasfasernetzwerkarchitektur? Dieser Blog bietet einen umfassenden Überblick über AON- und PON-Netzwerke.

Was ist ein Active Optical Network (AON)?

AON (Active Optical Network) ist eine Punkt-zu-Punkt-Netzwerkarchitektur, die Netzwerkdaten vom zentralen Punkt an jeden Teilnehmer überträgt und so jedem Teilnehmer seine eigene Glasfaserleitung zur Verfügung stellt. AON ermöglicht die direkte Verbindung zwischen verschiedenen Geräten und Knoten und ermöglicht so nahtlose Kommunikation und Datenübertragung im gesamten Netzwerk.

Dieses Netzwerksystem nutzt zahlreiche aktive Glasfaserübertragungsgeräte wie Router oder Switching-Aggregatoren, optische Empfänger und optische Transceiver-Module. Router und Switching-Aggregatoren spielen eine wichtige Rolle bei der Signalverteilung und Datenweiterleitung. Obwohl AON mindestens einen Switch-Aggregator pro Teilnehmer benötigt, bietet es den Vorteil der Hardware-Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern. AON kann den Datenverkehr je nach Netzwerkaufkommen umleiten.

AON besteht aus drei wesentlichen Komponenten: optischem Verstärker, Transponder und Modulator. Der optische Verstärker dient zur Erhöhung der Lichtmenge, die entweder digital oder analog sein kann. Der Transponder dient zur Konvertierung verschiedener Signalformate, und der Modulator dient zur Übertragung optischer Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen.

Was ist ein passives optisches Netzwerk (PON)?

PON (Passive Optical Network) wurde in den 1990er Jahren entwickelt und zielte darauf ab, Nutzern Daten-, Sprach- und Videodienste bereitzustellen. Es unterstützt Netzbetreiber oder Internetdienstanbieter (ISPs) bei der Versorgung mehrerer Nutzer, indem es den Glasfaserbetrieb vereinfacht und den Einsatz aktiver Stromversorgungsgeräte überflüssig macht. Dadurch eignet es sich ideal für langfristige Glasfaserinfrastrukturen. Der Name PON leitet sich von der Verwendung eines passiven optischen Splitters (optischer Strahlteiler) ab, der die vom Optical Line Terminal (OLT) gesendeten Daten an mehrere Endnutzer verteilt und routet. Dadurch kann jeder Teilnehmer auf mehr Dienste zugreifen, allerdings kann die Bandbreite der eingehenden Verbindung begrenzt sein. PON ist zukunftssicher und kostengünstig, da es die Kosten für Bereitstellung und Wartung reduziert, und erfreut sich daher bei vielen Anbietern und Nutzern großer Beliebtheit. Es ist weit verbreitet in dicht besiedelten städtischen Gebieten sowie bei FTTH- und FTTB-Anwendungen.

In der Geschichte von PON wurden verschiedene Varianten der PON-Technologie entwickelt. Asynchronous Transfer Mode PON (APON) ist die erste Technologie, die für die ATM-Paketkommunikation verwendet wurde, wurde jedoch durch spätere Technologien ersetzt; Broadband PON (BPON) ist eine verbesserte Version von APON gemäß ITU-Standards und führt Wavelength Division Multiplex (WDM)-Technologien ein; EPON (Ethernet PON) basiert auf IEEE-Standards und unterstützt synchrone Kommunikation und „drei Netzwerke in einem“; GPON oder Gigabit PON wurde Anfang der 2000er Jahre eingeführt, stellt die neueste PON-Technologie dar und bietet hohe Bandbreite, umfassende Abdeckung, Mehrfachzugriffsdienste, QoS und Sicherheitsfunktionen wie Fehlerkorrektur, Verschlüsselung und Authentifizierung.

AON vs. PON: Was sind die Unterschiede?

Sowohl AON als auch PON sind unverzichtbare Komponenten von Glasfasernetzen. Kennen Sie die Unterschiede? Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

1. Signalzuweisung oder Bandbreitenkapazität

Unterschiedliche Signalverteilungen führen zu unterschiedlichen Bandbreitenkapazitäten. Nutzer, die sich für das AON-System entscheiden, profitieren von einer hohen Bandbreite, da ihre Glasfaserleitung nicht mit anderen Teilnehmern geteilt wird. Dies unterscheidet sich deutlich von PON. Passive optische Splitter werden in PON-Systemen häufig eingesetzt, um Signale von einer Quelle an mehrere Ziele zu verteilen und so die Bandbreite während der Übertragung zu reduzieren. Dadurch steht jedem Teilnehmer nur eine begrenzte Bandbreite zur Verfügung.

2. Kosten

AON verwendet viele aktive Komponenten, darunter optische Verstärker, Repeater, Laser, optische Empfänger, optische Transceiver-Module und Formgebungsschaltungen. PON verwendet keine aktive Ausrüstung, sondern benötigt passive Splitter und kann mit gemeinsam genutzten Geräten arbeiten. Darüber hinaus erfordert PON im Vergleich zu AON weniger Bau- und Wartungsaufwand. PON-Netzwerke können kostengünstiger sein als AON.

3. Maximale Entfernung

Auch die maximale Reichweite von PON und AON ist sehr unterschiedlich. Bei PON müssen sich die Nutzer in der Nähe der zentralen Signalquelle befinden, um die Glasfaser im Netzwerkbereich gemeinsam nutzen zu können. Daher beträgt die Entfernung zwischen CO (Vermittlungsstelle) und Client maximal 20 Kilometer. AON hingegen kann die Reichweite auf rund 70 bis 100 Kilometer erweitern und bietet jedem Teilnehmer einen dedizierten Service.

4. Skalierbarkeit

AON erfordert die Installation optischer Schnittstellenkarten in den Zubringerknoten, um das Netzwerk zu erweitern, ohne die anderen Glasfaserleitungen zu beeinträchtigen. Die Erweiterung des PON-Systems hingegen ist unkompliziert, da nur geringfügige Änderungen an der Glasfaserinfrastruktur erforderlich sind. Passive Geräte (passive Splitter und Combiner) erfordern weniger Wartung. Dies erleichtert die Netzwerkerweiterung durch den Austausch des ursprünglichen Splitters durch einen neuen, der mehr Glasfaserverbindungen verteilen kann.

5. Sicherheit

Es ist zu beachten, dass sowohl AON als auch PON über eigene Sicherheitsfunktionen verfügen. AON ermöglicht die dedizierte Glasfaserübertragung und reduziert so die Möglichkeit des Abfangens und Vermischens von Daten. PON konzentriert sich ausschließlich auf die Verschlüsselung und Filterung, um potenzielle Lauscher bei der Downlink-Übertragung abzuschrecken. Es bietet jedoch Schutz für einzelne Knoten und das gesamte Netzwerk zur Verbesserung der Netzwerksicherheit. Der Schutz einzelner Knoten verhindert, dass ein Knoten durch den Ausfall anderer Knoten beschädigt wird; der Schutz des gesamten Netzwerks ermöglicht automatische Glasfaserwegumschaltung sowie Kanal- und Leitungsschutz.

6. Zuverlässigkeit

Einerseits bietet AON flexibles Management, ist aber stark auf eine kontinuierliche Stromversorgung für mehrere aktive Geräte (Verstärker, Empfänger, Transceiver-Module usw.) angewiesen. Andererseits ist dediziertes AON stets zuverlässig und schnell, da es bei einem Anruf oder einem Datenleck im Netzwerk jemanden zur Behebung des Problems schicken kann. PON kann ohne Strombedarf, außer für Quelle und Ziel, gut funktionieren.

AON vs. PON: Was soll ich wählen?

PON ist eine kostengünstige Methode zur Bereitstellung und Wartung, bietet den Abonnenten jedoch möglicherweise nur eine begrenzte Bandbreite. AON hingegen bietet eine sichere Lösung für große Unternehmen, erfordert aber hohe Anfangsinvestitionen. Beide sind nicht perfekt, daher betrachten wir zunächst ihre Vor- und Nachteile.

AON 

Vorteile

• Hervorragende Leistung: AON minimiert die Netzwerklatenz und bietet eine hohe Bandbreite. Aktive Geräte, die in AON verwendet werden, können den Stromfluss in einem Stromkreis steuern, um die Leistung zu erhöhen.
• Fernübertragung: AON enthält aktive Geräte wie Verstärker zur Signalverstärkung, was ideal für die Datenübertragung über große Entfernungen ist.
• Sicherheit und Datenschutz: Jeder Teilnehmer im AON-System verfügt über eine unabhängige Übertragungsleitung und kann so ein Netzwerk mit hoher Bandbreite nutzen. PON bietet zudem Verschlüsselung und Authentifizierung zur Gewährleistung der Sicherheit.

Nachteile

• Hohe Kosten und geringe Skalierbarkeit: AON verlangt von seinen Abonnenten jedoch die Bereitstellung aktiver Aggregatoren für die Bereitstellung des AON-Systems. Die Installation des Netzwerks erfordert hohe Anfangsinvestitionen. Zudem mangelt es an Skalierbarkeit.

PON

Vorteile

• Geringere Investition : Aufgrund der vereinfachten Architektur erfordert PON geringere Kosten bei Installation und Wartung.
• Energieeffizienz : PON nutzt Mehrpunktkonnektivität , um mehrere Benutzer durch den Einsatz passiver Splitter zu bedienen und spart so Platz, Energie und 
• Flexibilität und Skalierbarkeit: Es ermöglicht eine einfache Netzwerkerweiterung durch den Austausch eines neuen Splitters und mehrere Verbindungsoptionen.

Nachteile

• Schwierige Fehlerbehebung: PON ist nicht auf aktive Geräte angewiesen, daher kann die Fehlerbehebung bei einem Ausfall des Netzwerkdienstes eine Herausforderung sein.
• Verringerte Netzwerkgeschwindigkeit : Wenn Sie die von einer einzelnen Glasfaser gesendete Bandbreite gemeinsam nutzen, kann sich Ihre Netzwerkgeschwindigkeit in Spitzenzeiten des Netzwerkverkehrs verlangsamen.
• Sicherheitsbedenken: Bei gemeinsam genutzter Bandbreite ist Ihr Netzwerk anfälliger für Störungen. Dies kann Ihre Daten und Ihre Privatsphäre gefährden.

Beide haben zwei Seiten, daher hängt die Wahl von Ihren spezifischen Anforderungen ab. AON ist komplexer als PON und wird üblicherweise für Anwendungen eingesetzt, die eine hohe Bandbreite und geringe Latenz erfordern. Dank seiner symmetrischen Geschwindigkeit spielt AON eine wichtige Rolle bei Online-Gaming, Cloud Computing und Videokonferenzen. Es kann auch großen Unternehmen helfen, die Netzwerksicherheit und den Datenschutz zu verbessern. Darüber hinaus eignet sich AON hervorragend für Szenarien, die den Einsatz von Glasfaserkabeln über große Entfernungen erfordern. Es wird häufig in Rechenzentren, internationalen Unternehmensnetzwerken und Telekommunikationsnetzen eingesetzt.

PON wird bevorzugt in Szenarien eingesetzt, in denen Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz gefragt sind. Es findet Anwendung im privaten und kleinen gewerblichen Bereich. Beispielsweise eignet sich PON gut für die Hochgeschwindigkeitsübertragung in Haushalten, kleinen Büros oder ländlichen Gebieten. Es wird häufig in der Glasfaserübertragung auf der letzten Meile wie FTTH und FTTB eingesetzt.

Zusammenfassung

Mit der steigenden Nachfrage nach Glasfasernetzen entwickeln sich sowohl AON als auch PON weiter und prägen die zukünftigen Trends der FTTH-Technologien. Um die richtige Wahl zwischen PON und AON zu treffen, sollten Sie deren Vor- und Nachteile anhand Ihrer spezifischen Anforderungen verstehen. Generell ist AON aufgrund seiner geringen Latenz, hohen Bandbreite und erweiterten Sicherheitsfunktionen die bevorzugte Wahl für Unternehmensanwendungen. Wenn Sie jedoch eine kostengünstige und hochskalierbare Lösung suchen, spielt PON seine Stärken aus.

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