EPON, GPON atd. Jaké jsou v tom rozdíly?

Přehled xPON technologií

Technologie umožňující přístup k internetu se za posledních 25 let dramaticky změnily. Řada z nás ještě pamatuje vytáčené připojení modemem přes telefonní linku. Velkým pokrokem pak bylo xDSL nebo bezdrátové připojení přes Wi-Fi. Svatým grálem internetové konektivity je optické vlákno. To dnes nabízí neuvěřitelnou šířku pásma a zajištění dostatečné kapacity ještě dlouho do budoucna. V optickém připojení soupeřily dvě odlišné technologie o trůn světové jedničky - PON a aktivní ethernet. Druhý jmenovaný přes mnohé výhody nakonec souboj prohrává a PON bude dominantní technologie pro FTTH. Pojďme se tedy podívat, jak PON funguje a jaké varianty jsou aktuálně nebo budou v blízké budoucnosti k dispozici.

PON je zkratka pro Passive Optical Network, pasivní optickou síť. Narozdíl od aktivního ethernetu, který potřebuje pro rozdělení konektivity pro jednotlivé účastníky aktivní prvek (switch), si PON vystačí s pasivním optickým splitterem, který nepotřebuje napájení. Rozdělí optický signál pravidelně mezi všechna koncová zařízení (ONT Optical Network Terminal) a ta jsou pak schopná komunikovat s centrálním prvkem (OLT Optical Line Terminal) v přiděleném časovém okně na základě časového multiplexu.

První PON sítě v polovině devadesátých let používaly pro přenos ATM standard. Teprve po roce 2000 se zrodily základy současných standardů. První z nich vzniká v rámci IEEE a používá Ethernet enkapsulaci. Obecně se nazývá EPON a je nejvíc rozšířen v Asii. Druhý se rozvíjí pod hlavičkou ITU-T, má svoji vlastní enkapsulaci a dnes je rozšířen nejvíce. Obecně mu říkáme GPON.

Jaké jsou tedy konkrétně aktuální používané standardy?

EPON rodina (IEEE)

EPON (Ethernet Passive Optical Networks, občas také nazýván GEPON Gigabit Ethernet Passive Optical Networks) - byl schválen v roce 2004 v rámci projektu IEEE Ethernet in the first mile (EFM), který byl popsán ve standardu IEEE 802.3ah, podporuje přenosové rychlosti až 1 Gb/s v obou směrech a reálně lze k jednomu OLT připojit 32 ONT přes splitter 1:32 (nicméně v normě není uveden limit, takže na kratší vzdálenosti je možné teoreticky použít i 1:128) až do vzdálenosti 20 km.

10G-EPON - evoluce EPON standardu schválená v roce 2009 jako IEEE 802.3av - podporuje buď symetrický provoz 10/10 Gb/s nebo asymetrický 10/1 Gb/s.

25G/50G-EPON - nový standard IEEE 802.3ca z roku 2020, který rozšiřuje možnosti ethernetového PONu až na 50 Gb/s v obou směrech. Celé řešení však zatím není komerčně dostupné.

GPON rodina (ITU-T)

GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) - první verze standardu ITU-T G.984 schválena v roce 2003, podporuje přenosové rychlosti až 2488 Mb/s v downlinku a 1244 Mb/s v uplinku (teoreticky i 2488 Mb/s, ale nepoužívá se). K jednomu OLT se dá připojit až 128 uživatelů/ONT do vzdálenosti 20 km. V současnosti se jedná o nejrozšířenější FTTH technologii celosvětově.

10G-PON nebo také XG-PON - nová generace GPON pro 10G přenosy schválená v roce 2010 jako ITU-T G.987 umožňuje asymetrický přenos 10/2,5 Gb/s (down/up), split ratio až 1:256 a teoretický dosah až 100 km.

XGS-PON - podle ITU-T G.9807.1 z roku 2016, umožňuje symetrický přenos 10 Gb/s. Podle nedávných průzkumů se většina telekomunikačních operátorů rozhoduje pro tuto verzi GPONu. XGS-PON tedy pravděpodobně nahradí postupně GPON na čele FTTH.

NG-PON2 - toto ITU-T doporučení G.989 z roku 2015 přináší kromě časového multiplexu i ten vlnový a umožňuje navýšit kapacitu v obou směrech až na 80 Gb/s (při použití osmi vlnových délek).

HSP (Higher Speed PON) - je nové ITU-T doporučení G.9804 z roku 2018, které si klade za cíl uvést novou technologii přenosu schopnou docílit rychlosti až 50 Gb/s na jednu vlnovou délku.