Passive Optical Network (PON) ist die Kerntechnologie für Glasfaser-Breitband. Dank der Vorteile der Passivität (keine Stromversorgung für das optische Verteilnetz/ODN erforderlich), der niedrigen Kosten, der hohen Zuverlässigkeit und der großen Reichweite (bis zu 20 km) hat es sich zum Mainstream der Breitbandnetze entwickelt. GPON, XG-PON und XGS-PON stellen drei Schlüsselphasen in der Entwicklung der PON-Technologie dar. Die wichtigsten Unterschiede liegen in der Bandbreitenkapazität und Symmetrie – Faktoren, die ihre technische Positionierung direkt bestimmen. Dieser Artikel untersucht die wichtigsten Unterschiede zwischen den drei Technologien aus der Perspektive der technologischen Entwicklung und der wichtigsten Parameter.
I. Technologische Evolution: Die Iterationslogik von „Basic Gigabit“ zu „Symmetric 10G“
Die Entwicklung dieser drei Technologien ist im Wesentlichen ein Prozess der Bandbreitenerweiterung und Symmetrieoptimierung. Alle drei Technologien entsprechen den Standards der ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) und weisen eine schrittweise verbesserte Kompatibilität auf:
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GPON: Es wurde in den 2000er Jahren als „Gigabit-PON der ersten Generation“ eingeführt und betraf den Übergang von „100-Mbit/s-Breitband“ zu „Gigabit-Zugang“ und diente als primäre Technologie für die ersten Fiber-to-the-Home-Bereitstellungen (FTTH).
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XG-PON: Das in den 2010er Jahren als „PON der zweiten Generation“ eingeführte Gerät zielte auf downloadintensive Anforderungen (z. B. hochauflösende Videos, Cloud-Gaming) ab, indem es die Downstream-Bandbreite auf 10G erhöhte und so die Popularität des „Gigabit-Heimzugangs“ vorantrieb.
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XGS-PON: Es wurde in den 2018er Jahren als „PON der dritten Generation“ auf den Markt gebracht und bewältigte die Upstream-Bandbreitenbeschränkungen von XG-PON, indem es „symmetrischen 10G Upstream/Downstream“ ermöglichte. Dadurch eignet es sich für Szenarien, die eine hohe bidirektionale Bandbreite erfordern.
II. Vergleich der Kernparameter: Unterschiede klar im Überblick
Vergleichsdimension
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GPON (Gigabit PON)
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XG-PON (10G PON)
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XGS-PON (Symmetrisches 10G PON)
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Normengrundlage
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ITU-T G.984-Serie
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ITU-T G.987-Reihe
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ITU-T G.9807-Reihe
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Upstream-/Downstream-Bandbreite
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Symmetrisch 1,25 Gbit/s
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Asymmetrisch (10 Gbit/s Downstream, 2,5 Gbit/s Upstream)
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Symmetrische 10 Gbit/s (Upstream/Downstream)
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Typische Benutzergeschwindigkeit
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Meistens 100-Mbit/s-Klasse (50-100 Mbit/s), mit einigen Gigabit-Geschwindigkeiten
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1-Gbit/s-Klasse Downstream (500 Mbit/s – 1 Gbit/s), 100-Mbit/s-Klasse Upstream
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Symmetrische 1-Gbit/s-Klasse (500 Mbit/s – 1 Gbit/s)
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Bandbreitensymmetrie
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Symmetrisch
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Asymmetrisch
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Symmetrisch
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Maximales Teilungsverhältnis
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1:64 (unterstützt 64 Benutzersplits)
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1:128
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1:128
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Technische Kernfunktionen
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Ausgereift und stabil, niedrige Kosten; unterstützt Triple-Play (Sprache, Daten, Video)
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Deutlich verbesserte Downstream-Bandbreite; geeignet für downloadintensive Szenarien
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Ausgeglichene Upstream-/Downstream-Bandbreite; unterstützt Szenarien mit hoher bidirektionaler Bandbreite
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III. Bedarfsorientierte technologische Iteration
Von GPON über XG-PON bis hin zu XGS-PON handelt es sich bei dieser Entwicklung nicht um einen Fall, in dem „neue Technologien alte vollständig ersetzen“, sondern vielmehr um ein typisches Beispiel für „nachfrageorientierte Weiterentwicklung“:
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GPON legte den Grundstein für Fiber-to-the-Home (FTTH). Dank seiner ausgereiften Technologie und niedrigen Kosten deckt es den Bedarf an Breitbandzugang von Grund auf ab und eignet sich auch heute noch für Szenarien mit geringem Bandbreitenbedarf.
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XG-PON hat Engpässe bei der Downstream-Bandbreite durchbrochen. Sein asymmetrisches Design entspricht den Anforderungen der Benutzer an die „Download-Priorität“ und macht es zur Mainstream-Technologie für aktuelle Gigabit-Breitbandverbindungen zu Hause.
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XGS-PON erreicht eine ausgewogene bidirektionale Bandbreite. Ausgestattet mit symmetrischer 10G-Fähigkeit passt es sich an neue Szenarien wie 5G und Cloud-Speicher an und stellt die zentrale Entwicklungsrichtung optischer Netzwerke in den nächsten 5–10 Jahren dar.
Die Kernlogik dieser drei Technologien bestand schon immer darin, „den aktuellen und kurzfristigen Bandbreitenbedarf zu angemessenen Kosten zu decken“. Zusammen bilden sie ein komplettes technisches System für optische Netzwerke, das alles von Basisdiensten bis hin zu zukünftigen Upgrades abdeckt.
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