PON-tyypit: GPON, XGS-PON, EPON — arkkitehtuurit ja käyttökohteet vuonna 2026
Sisällys
FTTH-yhteytesi tulee luoksesi yhdellä kuidulla, joka on jaettu kymmenien naapureiden kanssa. Ei aktiivista kytkintä kadulla, ei elektronista keskitintä katujakokaapissa — vain lasia, valoa ja passiivinen optinen jakaja. Se on periaate, joka on PON (Passive Optical Network).
Tämän näennäisen yksinkertaisuuden taustalla on useita keskenään yhteensopimattomia standardeja: GPON, XGS-PON, EPON, 10G-EPON. Niiden erojen ymmärtäminen antaa valita oikean OLT:n, oikean SFP-moduulin ja oikean kytkentäkaapelin FTTH-rakentamisessa tai verkkohuoneen asennuksessa.
PON-verkko jakaa yhden kuidun 32–128 loogiseksi kuiduksi passiivisen jakajan avulla. Tulos: infrastruktuurin kustannus on 3–5 kertaa pienempi kuin pisteestä pisteeseen -arkkitehtuurissa.
PON-arkkitehtuuri: OLT, jakaja ja ONU — kolme keskeistä osaa
Ennen standardien vertailua on ymmärrettävä kolme laitetta, jotka pysyvät samoina kaikissa PON-verkoissa:
- OLT (Optical Line Terminal) : keskuslaite, joka asennetaan puhelinkeskukseen tai operaattorin POP-pisteeseen (Point of Presence). Se hallitsee viestintää kaikkiin haaransa asiakkaisiin, jakaa puheenvuorot (TDMA nousevaan suuntaan) ja koodaa optiset signaalit.
- PLC-jakaja (Planar Lightwave Circuit) : passiivinen osa, joka asennetaan katujakokaappiin tai NRO:hon. Se jakaa optisen signaalin 2, 4, 8, 16, 32, 64 tai 128 haaraan ilman mitään virransyöttöä. Juuri se mahdollistaa kuidun jakamisen.
- ONU/ONT (Optical Network Unit / Optical Network Terminal) : asiakkaan puolen laite. Se muuntaa optisen signaalin Ethernet-signaaliksi (RJ45). Kotitalouksien FTTH-rakentamisessa se on usein integroitu internetboksiin. Yrityksissä se on erillinen laite.
Kuitu OLT:n ja asiakkaiden välillä on kaksisuuntainen yhdellä kuidulla aallonpituusmultipleksoinnin ansiosta: laskeva signaali (DL) käyttää eri aallonpituutta kuin nouseva signaali (UL). GPONissa se on 1490 nm laskevaan ja 1310 nm nousevaan suuntaan.
APON ja BPON: perustavat standardit (1995–2005)
Ensimmäinen PON-standardi, joka on APON (ATM PON), syntyi vuonna 1995 seitsemän eurooppalaisen operaattorin yhteenliittymän (FSAN) aloitteesta. Se nojasi tekniikkaan, joka on ATM (Asynchronous Transfer Mode) — 53 tavun soluja käyttävä kytkentäprotokolla, joka oli aikansa televerkkojen käytössä. Nopeus: 155 Mbit/s symmetrinen, jakosuhde 1:32.
L'BPON (Broadband PON), jonka ITU-T standardoi (G.983) vuonna 1998, paransi APONia lisäämällä tekniikan, joka on WDM (aallonpituusmultipleksointi) videon siirtoon, dynaamisen kaistanleveyden jaon (DBA) ja OMCI-rajapinnan OLT:n ja ONU:n välille. Nopeus nousi 622 Mbit/s:ään laskevaan ja 155 Mbit/s:ään nousevaan suuntaan.
Nämä kaksi standardia ovat nykyään vanhentuneita eikä niitä valmisteta. Niiden tärkein perintö on asia, joka on OMCI-rajapinta (ONT Management and Control Interface) jonka kaikki myöhemmät standardit ovat säilyttäneet ONU-laitteiden hallintaan.
GPON: vallitseva maailmanlaajuinen standardi kotitalouksien FTTH:ssa
Tekniikka GPON (Gigabit Passive Optical Network), jonka ITU-T standardoi standardina G.984 vuosina 2003–2004, on tekniikka, joka on lähes kaikissa ranskalaisissa FTTH-verkoissa. Orange, SFR ja Bouygues Telecom ovat kaikki valinneet GPONin liityntäverkkoonsa.
Pääominaisuudet:
- Laskeva nopeus: 2,488 Gbit/s (2,5 Gbit/s) jaettuna haaran kaikkien asiakkaiden kesken
- Nouseva nopeus: 1,244 Gbit/s (1,25 Gbit/s) jaettuna
- Aallonpituudet: 1490 nm laskeva / 1310 nm nouseva (+ valinnainen 1550 nm RF-videolle)
- Jakosuhde: jopa 1:64 (1:128 valinnaisena)
- Suurin etäisyys: 20 km loogisesti, 60 km fyysisesti vahvistuksella
- Kapselointi: GEM (GPON Encapsulation Method) — tukee Ethernetiä, ATM:ää ja TDM:ää
Ranskassa GPON-FTTH-asiakas saa käytännössä 1 Gbit/s laskevaan ja 700 Mbit/s nousevaan suuntaan — loppu GPONin kapasiteetista on jaettua mutta harvoin täynnä, kun suhteet ovat 1:32 tai 1:16 tiheillä alueilla. PTO:n ja boksin yhdistävän kytkentäkaapelin on ehdottomasti oltava SC/APC (vihreä liitin, 8°:n hionta) — vaatimus, jonka GPON-arkkitehtuuri asettaa, koska se vaatii alle −65 dB:n heijastuspaluun.
Elfcamin GPON-laitteet
- ONU GPON/EPON 1GE — SC/APC-yksimuotoportti, yhteensopiva tavallisen GPON-OLT:n kanssa
- SFP GPON OLT 1,25G — TX 1490 nm / RX 1310 nm, luokka PX20++, 20 km
- SC/APC OS2 -kytkentäkaapelit — PTO:n ja boksin liittämiseen GPON-verkossa
EPON ja 10G-EPON: Ethernet-tie, vallitseva Aasiassa
L'EPON (Ethernet PON), jonka IEEE standardoi standardina 802.3ah vuonna 2004, otti GPONista eroavan tien: GEM:n sijaan se siirtää natiivisti asioita, jotka ovat Ethernet-kehykset. Se on vallitseva standardi Aasiassa (Japani, Korea, Kiina) ja Yhdysvalloissa, mutta Euroopassa sitä on rakennettu vähän.
Ominaisuudet:
- Nopeus: 1 Gbit/s symmetrinen (laskeva ja nouseva samat)
- Aallonpituudet: 1490 nm DL / 1310 nm UL (samat kuin GPONissa)
- Suhde: 1:16 tyypillinen, 1:32 mahdollinen
- Protokolla: natiivi Ethernet — ei lisäkapselointikerrosta
Tekniikka 10G-EPON (IEEE 802.3av), joka standardoitiin vuonna 2009, nostaa nopeuden tasolle 10 Gbit/s laskeva / 1 Gbit/s nouseva (epäsymmetrinen) tai 10/10 Gbit/s (symmetrinen kokoonpanon mukaan). Se käyttää 1577 nm:ää laskevaan 10G:hen ja säilyttää 1310 nm:n nousevaan suuntaan.
XGS-PON ja 10G-PON: symmetrinen 10 Gbit/s, ranskalaisen FTTH:n tulevaisuus
L'XGS-PON (10-Gigabit-capable Symmetric Passive Optical Network), jonka ITU-T standardoi standardina G.9807.1 vuonna 2016, on ITU:n vastaus 10G-EPONille — ja siinä on yksi keskeinen ominaisuus: 10 Gbit/s molempiin suuntiin (nouseva ja laskeva).
XGS-PON käyttää eri aallonpituuksia kuin olemassa oleva GPON: 1577 nm laskeva / 1270 nm nouseva. Tämä spektrin erottelu mahdollistaa asian, joka on rinnakkaiselo samassa kuidussa — OLT voi palvella samanaikaisesti GPON-ONU-laitteita (1490/1310 nm) ja XGS-PON-ONU-laitteita (1577/1270 nm) samassa passiivisessa infrastruktuurissa. Juuri tätä Orange rakentaa Livebox 6:lla: asiakas siirtyy XGS-PONiin vaihtamalla vain ONU:n (boksin) kaapeleihin ja jakajaan koskematta.
- Nopeus: 9,953 Gbit/s symmetrinen (10 Gbit/s käytännössä)
- Suhde: jopa 1:128
- Etäisyys: 20 km (sama kuin GPONissa)
- Rinnakkaiselo: yhteensopiva GPONin kanssa samassa kuidussa WDM:n kautta
- Rakentaminen Ranskassa: Orange (Livebox 6), Bouyguesin ja SFR:n uudet verkot 2025–2026
XGS-PON ja SC/APC-kytkentäkaapelit
XGS-PON säilyttää liittimen, joka on SC/APC asiakkaan puolella — sama kytkentäkaapeli, joka liittää GPON-boksin, toimii XGS-PONissa. Vain ONU vaihtuu. Elfcamin SC/APC-kytkentäkaapelit (tuotenumerot 11, 319, 1366) ovat yhteensopivia molempien standardien kanssa.
NG-PON2 ja 50G-PON: seuraava aalto
Tekniikka NG-PON2 (Next-Generation PON 2), jonka ITU-T standardoi (G.989) vuonna 2015, tuo tekniikan, joka on TWDM-PON (Time and Wavelength Division Multiplexed PON) — aika- ja aallonpituusmultipleksoinnin yhdistelmä. Se pinoaa jopa 4 XGS-PON-aallonpituusparia ja saavuttaa nopeuden, joka on 40 Gbit/s laskeva / 10 Gbit/s nouseva säiettä kohden. Sen rakentaminen rajoittuu edelleen operaattorien runkoverkkoihin ja erittäin tiheisiin kampuksiin.
Tekniikka 50G-PON (ITU-T G.9804), joka standardoitiin vuonna 2021, tavoittelee nopeutta, joka on 50 Gbit/s laskeva / 25 Gbit/s nouseva ja vastaa konesalien ja suuritiheyksisten toimistorakennusten tarpeisiin. Ensimmäiset kaupalliset laitteet ilmestyvät vuosina 2025–2026. Kotitalouksien FTTH-rakentamisessa XGS-PON pysyy viitestandardina vähintään 10 vuotta.
PON-standardien vertailutaulukko — ja miten valita
| Standardi | Organisaatio | DL / UL | λ DL / UL | Suurin suhde | Etäisyys | Pääkäyttö | Rakentaminen Ranskassa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| APON | ITU-T G.983 | 155 / 155 Mbit/s | 1490 / 1310 nm | 1:32 | 20 km | Vanhentunut | Ei lainkaan |
| BPON | ITU-T G.983 | 622 / 155 Mbit/s | 1490 / 1310 nm | 1:32 | 20 km | Vanhentunut | Ei lainkaan |
| EPON | IEEE 802.3ah | 1 / 1 Gbit/s | 1490 / 1310 nm | 1:32 | 20 km | FTTH Aasia/USA | Marginaalinen |
| GPON | ITU-T G.984 | 2,5 / 1,25 Gbit/s | 1490 / 1310 nm | 1:128 | 20 km | FTTH maailmanlaajuisesti | Orange, SFR, Bouygues |
| 10G-EPON | IEEE 802.3av | 10 / 1–10 Gbit/s | 1577 / 1270 nm | 1:32 | 20 km | FTTH Aasia | Ei lainkaan |
| XG-PON (XG-PON1) | ITU-T G.987 | 10 / 2,5 Gbit/s | 1577 / 1270 nm | 1:64 | 20 km | FTTH siirtymävaihe | Harvinainen |
| XGS-PON | ITU-T G.9807.1 | 10 / 10 Gbit/s | 1577 / 1270 nm | 1:128 | 20 km | Uuden sukupolven FTTH | Orange Livebox 6 |
| NG-PON2 | ITU-T G.989 | 40 / 10 Gbit/s | 4× WDM | 1:256 | 40 km | Kampus, runkoverkko | Harvinainen |
| 50G-PON | ITU-T G.9804 | 50 / 25 Gbit/s | TBD | 1:256 | 20 km | Konesali, tiheä | Nouseva 2025–2026 |
Kun kyseessä on kotitalouksien FTTH-rakentaminen Ranskassa vuonna 2026, valinta tehdään kahden vaihtoehdon välillä: GPON (olemassa oleva infrastruktuuri, runsaasti edullisia laitteita) ja XGS-PON (uudet asennukset, rinnakkaiselo mahdollinen olemassa olevassa GPON-kuidussa). Kun kyseessä ovat yritykset ja konesalit, XGS-PON tai NG-PON2 tiheyden ja käytettävissä olevan optisen budjetin mukaan.
UKK — PON-tyypit ja passiiviset optiset verkot
1Mikä on GPONin ja XGS-PONin ero?
2Miksi kytkentäkaapelini on oltava SC/APC eikä SC/UPC FTTH-verkossa?
3Mikä on ONU:n ja ONT:n ero?
4Kuluttaako PON-jakaja sähköä?
5Onko Freebox PON-verkossa?
6Voiko GPON- ja XGS-PON-ONU-laitteita sekoittaa samassa OLT:ssä?
7Miten PON-yhteyden laatu mitataan kentällä?
- Optinen PON-tehomittari (esim. tuotenumero 22032): mittaa vastaanotetun tehon 1490 nm:ssä ja 1310 nm:ssä samanaikaisesti, yhteensopiva GPONin, EPONin ja XGS-PONin kanssa. Nopea tapa tarkistaa, että ONU vastaanottaa signaalin sallitulla alueella (yleensä −8…−28 dBm).
- Mini-OTDR XGS-PON (esim. tuotenumero 26909): täydellinen yhteyden mittauskäyrä, paikantaa jokaisen jatkoksen, liittimen ja jakajan. Välttämätön pitkien yhteyksien tai asennuksen jälkeisten vikojen diagnosointiin.
