Czym jest PON? Pasywna sieć optyczna: typy i zastosowania
Spis treści
PON to skrót od Passive Optical Network (pasywna sieć optyczna). To architektura, która umożliwia wdrożenie FTTH na dużą skalę: jedno aktywne urządzenie po stronie operatora (OLT) obsługuje do 128 abonentów przez infrastrukturę w 100 % pasywną (światłowody + rozdzielacze bez zasilania elektrycznego).
Ten przewodnik wyjaśnia działanie PON, jego różne warianty (APON, BPON, EPON, GPON, XGS-PON), zastosowania FTTx oraz komponenty sprzętowe niezbędne do jego wdrożenia.
Czym jest PON?
Rozwiązanie, którym jest PON (Passive Optical Network) , to optyczna sieć telekomunikacyjna, która przesyła dane po włóknie światłowodowym, używając pasywnego separatora (rozdzielacza optycznego) do prowadzenia sygnału z jednego punktu centralnego do wielu miejsc docelowych.
Słowo »pasywna« oznacza, że żaden komponent między OLT (po stronie operatora) a ONU/ONT (po stronie abonenta) nie potrzebuje zasilania elektrycznego. Rozdzielacz PLC po prostu dzieli światło na 2, 4, 8, 16, 32, 64 albo 128 części, bez wzmacniania, bez lasera, bez aktywnej elektroniki.
Ten brak pośrednich elementów aktywnych wyjaśnia ekonomikę FTTH: jedno włókno operatora współdzielone przez 32–64 abonentów przez pasywną skrzynkę uliczną jest 10× tańsze niż dedykowane włókna punkt-punkt.
Architektura punkt-wielopunkt (P2MP)
PON składa się z trzech elementów:
- OLT (Optical Line Terminal) — w centrali operatora. Nadaje i odbiera sygnał optyczny dla wszystkich abonentów na jednym porcie PON.
- Rozdzielacz PLC — pasywna skrzynka (uliczny PBO albo szafa). Dzieli sygnał na wiele torów (1×8, 1×16, 1×32, 1×64).
- ONU / ONT (Optical Network Unit / Terminal) — urządzenie abonenckie. Odbiera sygnał i zamienia go na użyteczny Ethernet.
W kierunku downstream (OLT → ONT) cały ruch jest rozgłaszany do wszystkich ONT; każdy ONT czyta tylko ramki przeznaczone dla niego (mechanizm podobny do współdzielonego Ethernetu).
W kierunku upstream (ONT → OLT) urządzenia ONT nadają w okienkach czasowych przydzielonych przez OLT (TDMA, Time Division Multiple Access), aby uniknąć kolizji na współdzielonym włóknie.
Główne typy PON
| Standard | Rok | Przepustowość DL/UL | Status |
|---|---|---|---|
| APON (ATM PON) | 1995 | 155 Mbps | Przestarzały |
| BPON (Broadband PON) | 2001 | 622 / 155 Mbps | Przestarzały |
| EPON (Ethernet PON, IEEE 802.3ah) | 2004 | 1,25 / 1,25 Gbps | Azja, operatorzy alternatywni |
| GPON (Gigabit PON, ITU-T G.984) | 2003 | 2,488 / 1,244 Gbps | Dominujący standard światowy |
| 10G-EPON (IEEE 802.3av) | 2009 | 10 / 1 albo 10 Gbps | Migracja EPON |
| XG-PON (ITU-T G.987) | 2010 | 10 / 2,5 Gbps | Przejście z GPON |
| XGS-PON (ITU-T G.9807) | 2016 | 10 / 10 Gbps | Standard od 2024 |
| NG-PON2 (ITU-T G.989) | 2015 | 40 Gbps (4×10G WDM) | Nisza firmowa |
| 50G-PON (ITU-T G.9804) | 2021 | 50 / 12,5 albo 50 Gbps | Wschodzący od 2025 |
Nowoczesne odmiany: w stronę multi-Gigabit
Nowoczesne standardy zwiększają przepustowość, pozostając jednocześnie wstecznie zgodne z istniejącym GPON przez multipleksowanie WDM (różne długości fali). Operatorzy mogą dodać XGS-PON do swojej infrastruktury GPON bez wymiany wszystkiego:
- GPON : 1490 nm w dół, 1310 nm w górę
- XGS-PON : 1577 nm w dół, 1270 nm w górę — na TYM SAMYM włóknie co GPON, równolegle
- NG-PON2 : 4 długości fali jednocześnie w TWDM (Time and Wavelength Division Multiplexing)
Zastosowania PON: rodzina FTTx
| Skrót | Znaczenie | Opis |
|---|---|---|
| FTTH | Fiber to the Home | Światłowód do domu (ONT u abonenta) |
| FTTB | Fiber to the Building | Światłowód do budynku, rozprowadzenie wewnętrzne miedzią |
| FTTC | Fiber to the Curb | Światłowód do krawężnika/szafy, ostatnie metry miedzią VDSL |
| FTTN | Fiber to the Neighborhood | Światłowód do dzielnicy, rozbudowane rozprowadzenie miedzią |
| FTTA | Fiber to the Antenna | Światłowód do stacji bazowych 4G/5G |
| FTTO | Fiber to the Office | Światłowód do biur firmowych |
Zalety PON
- Obniżony koszt infrastruktury — jedno włókno operatora obsługuje 32–128 abonentów przez pasywny rozdzielacz
- Brak elektryczności na zewnątrz — rozdzielacze pasywne, bez konserwacji, bez awarii zasilania
- Skalowalność — dodawanie abonentów bez ciągnięcia nowego włókna, dopóki zostają wolne wyjścia rozdzielacza
- Wysoka przepustowość — 1G współdzielone (GPON) albo 10G (XGS-PON), wystarczające dla 32–64 jednoczesnych abonentów
- Future-proof — migracja GPON → XGS-PON → 50G-PON na tym samym włóknie
- Niskie opóźnienie — zwykle < 1 ms między OLT a ONT
Komponenty sprzętowe PON
Komponenty Elfcam do wdrożenia PON
- Rozdzielacze PLC 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32, 1×64 — centralne komponenty pasywne
- Kable światłowodowe OS2 jednomodowe do rozprowadzenia na dużą odległość
- Patchcordy SC/APC do podłączenia OLT i ONT
- PTO (gniazda abonenckie światłowodowe) po stronie abonenta
- Przełącznice ODF rack 19″ do krosowania centralnego
- Moduły SFP+/SFP28 do uplinku OLT
UKK — pasywna sieć optyczna PON
1PON vs Active Ethernet: jaka różnica?
Active Ethernet (punkt-punkt): dedykowane włókno na abonenta, przełącznik Ethernet między OLT a abonentem. Wydajniejsze (1–10 Gbps dedykowane), ale droższe (3–5×) w CAPEX. PON dominuje masowo na rynku konsumenckim i MŚP, Active Ethernet jest zarezerwowany dla firm, centrów danych i operatorów alternatywnych.
2Dlaczego PON jest »pasywny«?
3Jaka jest maksymalna odległość w PON?
4Ilu abonentów ma typowy francuski PON?
5Czy XGS-PON jest zgodny z GPON?
6Czy PON obsługuje multicast IPTV?
7Rozdzielacz 1:32 vs 1:64 vs 1:128: jak wybrać?
- 1:32 — zrównoważony, komfortowa przepustowość na abonenta, odległość do 15–20 km
- 1:64 — maksymalna gęstość przy zachowaniu wydajności, standard operatorów we Francji
- 1:128 — wyłącznie z XGS-PON albo przy mało aktywnych abonentach
8Gdzie kupić rozdzielacze PON i akcesoria?
Podsumowanie
Rozwiązanie, którym jest PON (Passive Optical Network) to architektura, która upowszechniła FTTH: ekonomiczna, skalowalna, bez konserwacji elektrycznej po stronie rozdzielczej. Nowoczesne odmiany (XGS-PON, NG-PON2, 50G-PON) gwarantują trwałość infrastruktury na 15–20 lat.
Aby wdrożyć albo utrzymać PON, zapoznaj się z naszymi rozdzielaczami PLC, kablami światłowodowymi OS2 oraz zgodnymi modułami SFP+. W sprawie projektów operatorskich skontaktuj się z zespołem Elfcam przez stronę Wsparcie.
