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Passive Optical Network (PON) umfasst eine Familie von Zugangstechnologien für die physikalische Schicht (Schicht 1), die auf den Spezifikationen der Full-Service Access Network (FSAN)-Initiative für ein ATM-basiertes passives optisches Netzwerk basieren. Das System wurde von einem internationalen Anbieterkonsortium entwickelt und von der ITU-T im Standard G.983.1 (Oktober 1998) ratifiziert. Ein PON ist ein Glasfaser-Teilnehmeranschlussnetz ohne aktive Elektronik wie Repeater, die sowohl teuer als auch problematisch sein können. Stattdessen verwendet ein PON kostengünstige passive optische Splitter und Glasfaserkoppler, um Signale vom Netzwerkrand an mehrere Kundenstandorte zu übertragen. Die PON-Splitter werden an jedem Glasfaserknotenpunkt oder jeder Verbindung im gesamten Netzwerk platziert und ermöglichen eine enorme Glasfaserverteilung zu einer großen Anzahl von Endpunkten. Durch den Verzicht auf teure aktive Netzwerkelemente und die damit verbundenen laufenden Kosten für Stromversorgung und Wartung können Netzbetreiber erhebliche Kosten sparen. PON-Technologie wird üblicherweise im Teilnehmeranschlussnetz verwendet, um Kundenstandorte an ein reines Glasfasernetz anzuschließen.
Ein effizientes und zuverlässiges optisches Netzwerk (PON) ist auf entsprechende Tests und Messungen angewiesen. Nur durch ordnungsgemäße Tests während der Aufbauphase kann sichergestellt werden, dass alle erforderlichen Übertragungsspezifikationen eingehalten werden, das Netzwerk für den tatsächlichen Verkehr bereit ist und den Teilnehmern die erwartete Servicequalität geboten wird. Bei der Inbetriebnahme und Aktivierung der Teilnehmer können Tests und Diagnosen sicherstellen, dass das gesamte System innerhalb der zulässigen Spezifikationen arbeitet. Nach der Aktivierung und Inbetriebnahme des Netzwerks muss die Dienstgüte (QoS) getestet und überwacht werden, um die Service-Level-Agreements mit den Teilnehmern einzuhalten. Bei erkannten und diagnostizierten Problemen (z. B. schwaches oder kein Signal) helfen Fehlerbehebungsnetzwerke, Netzwerkausfallzeiten zu minimieren, ausgefallene Dienste schnell wiederherzustellen und die Netzwerkleistung effizient zu verwalten.
Ein PON ist eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerkarchitektur mit Glasfaser bis zum Gebäude. Dabei werden stromlose optische Splitter (mit Aufteilung der optischen Leistung oder der Wellenlänge) verwendet, um mehrere Gebäude mit einer einzigen Glasfaser zu versorgen. Abbildung 1 zeigt die allgemeine PON-Architektur. Ein PON verwendet keine aktiven elektronischen Komponenten (Stromverbraucher) von der Vermittlungsstelle (CO) bis zum Gebäude des Verbrauchers. Das Netzwerk besteht aus einem einzelnen Glasfaserstrang, der mehrfach aufgesplittet wird, um viele Verbraucherinstallationen zu versorgen. Diese Aufsplittung wird durch passive Splitter erreicht. Auf der Seite der Ortsvermittlungsstelle befindet sich ein optischer Leitungsabschluss (OLT), auf der Benutzerseite ein optisches Netzwerk mit Glasfasern und einem oder mehreren Splittern (kaskadiert). Mehrere ONUs sind in einer Baumtopologie mit einem OLT verbunden. Eine ONU kann mit einer Netzwerkabschlusseinheit (NT) kombiniert werden. Dadurch entsteht ein optischer Netzwerkabschluss (ONT). Der OLT verfügt über die Schnittstellen zum Backbone-Netzwerk, das die Dienste für die Benutzer bereitstellt. Der passive Teil eines PON besteht daher aus Splittern und Fasern, die sich im Feld befinden. In der Ortsvermittlungsstelle (OLT) und auf der Benutzerseite (ONU/ONTs) werden einigermaßen komplexe aktive Komponenten benötigt.
Anders als bei terrestrischen und unterseeischen Punkt-zu-Punkt-Glasfasersystemen mit verstärktem Wellenlängenmultiplex (optischer Verstärker) sind optische Diagnose, Leistungsüberwachung und Charakterisierung bei PON aufgrund der Punkt-zu-Mehrpunkt-Natur eine Herausforderung. Zu den wichtigsten Tests, die während der Konstruktion eines PON durchgeführt werden, gehören die Messung des gesamten Verbindungsverlusts (optische Leistungsbilanz), die Messung der optischen Rückflussdämpfung (ORL) – insbesondere bei der Bereitstellung von Kabelfernsehdiensten (CATV) – und die Verbindungscharakterisierung mit einem optischen Zeitbereichsreflektometer (OTDR ). Während des Betriebs eines PON müssen Netzwerkbetreiber das Vorhandensein von Signalen erkennen, diese messen und sicherstellen, dass sie innerhalb akzeptabler Leistungsbereiche liegen. Eine gründliche Leistungsbewertung und eine genaue Messung der Bitfehlerrate (BER) können dabei helfen, wettbewerbsfähige, kundenorientierte Service-Level-Agreements zu definieren und – was am wichtigsten ist – diese sicherzustellen und aufrechtzuerhalten.
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