GPON ONU, ONT en OLT: alles begrijpen over de PON-architectuur

FTTH-glasvezelnetwerken zijn vrijwel allemaal gebaseerd op dezelfde basisinfrastructuur: een passief optisch netwerk, of PON. Achter deze technologie schuilen twee belangrijke apparaten — de OLT aan operatorzijde en de ONU/ONT aan abonneezijde — waarvan de beheersing onmisbaar is voor elke glasvezeltechnicus, netwerkverantwoordelijke of integrator die werkt aan FTTH-uitrollen. Deze gids legt de rol van elk uit, de varianten GPON, EPON en XGS-PON, en hoe u de juiste apparatuur kiest op basis van uw infrastructuur.

De PON-architectuur: waarom GPON?

Een PON (Passive Optical Network) is een glasvezeldistributie-infrastructuur die geen actieve apparatuur gebruikt tussen de centrale van de operator en de lokalen van de abonnee. De transmissie berust uitsluitend op passieve optische splitters — componenten zonder elektrische voeding die het signaal verdelen.

Het belangrijkste voordeel is economisch: een enkele vezel vanaf de OLT kan tot 128 abonnees bedienen (1:128 verhouding in GPON) door het signaal op het niveau van de splitters te verdelen. Dit vermindert de installatiekosten aanzienlijk vergeleken met een punt-naar-punt architectuur waarbij elke abonnee zijn eigen toegewijde vezel naar de centrale zou nodig hebben.

Een GPON FTTH-uitrol kost gemiddeld 30 tot 40% minder dan een equivalente punt-naar-punt architectuur, dankzij het delen van de transportvezel.

GPON (Gigabit Passive Optical Network) is de norm gedefinieerd door ITU-T G.984 en vertegenwoordigt vandaag de dominante technologie in FTTH-uitrollen in Europa en Frankrijk. Het biedt 2,5 Gbps downstream (operator → abonnee) en 1,25 Gbps upstream, gedeeld tussen de abonnees van eenzelfde PON-poort.

GPON ONU en ONT: de terminal aan abonneezijde

De ONU (Optical Network Unit) of ONT (Optical Network Terminal) is de apparatuur die bij de abonnee wordt geïnstalleerd. Het verzorgt de conversie tussen het optische signaal van de vezel en de bruikbare elektrische interfaces (Ethernet, analoge telefonie, WiFi). In de praktijk duiden ONU en ONT vaak hetzelfde apparaat aan — de technische nuance is dat de ONT rechtstreeks is aangesloten op de eindapparatuur (box), terwijl de ONU een subnetwerk voedt via een Ethernet-switch.

De meest voorkomende ONU/ONT-configuraties:

• 1GE ONU — enkele Gigabit Ethernet-poort, minimalistische configuratie voor eenvoudige residentiële installaties
• 1GE + 3FE ONU — 1 Gigabit-poort + 3 Fast Ethernet-poorten, ideaal voor kleine gebouwen of bedrijfsruimtes
• 1GE + 3FE + PoE ONU — met geïntegreerde PoE-voeding om WiFi AP's of IP-camera's rechtstreeks te voeden
• ONU met geïntegreerde WiFi — met 2,4/5 GHz WiFi-module, voor alles-in-één residentiële uitrollen
• CATV ONU — met RF-poort voor coaxiale kabeltelevisie, gangbaar in gemengde installaties

De optische connector van een ONU is systematisch een SC/APC (groene connector, hoek 8°). Het is deze connector die wordt aangesloten op het glasvezelpatchsnoer dat van de PTO (optische eindaansluiting) in FTTH-woningen komt.

GPON OLT: de concentrator aan operatorzijde

De OLT (Optical Line Terminal) is de centrale apparatuur van het PON-netwerk, geïnstalleerd aan het netwerkhoofd — typisch in het NRO (optische aansluitknooppunt) of de DSLAM van een operator, of in de serverruimte van een privé-netwerk (campus, hotel, beheerde residentie). De OLT is de enige actieve apparatuur van de hele architectuur: hij beheert de tijdelijke synchronisatie (TDMA) van de transmissies naar en van elke ONU.

De belangrijkste functies van een OLT:

• PON-aggregatie — elke PON-poort beheert tot 64 of 128 ONU/ONTs gelijktijdig
• Bandbreedtebeheer — dynamische toewijzing (DBA) volgens de behoeften van elke abonnee
• ONU-authenticatie — registratie van terminals via serienummer of LOID
• VLAN en QoS — scheiding van Internet-, spraak- en IPTV-verkeer
• Netwerkuplink — GbE of 10GbE uplink-poorten naar het kernnetwerk (router, BRAS)

Een Elfcam OLT met 4 PON-poorten kan zo tot 256 gelijktijdige abonnees beheren (4 × 64) op een enkele rack-eenheid. De 16-poorts versie breidt deze capaciteit uit tot 1.024 abonnees — voldoende voor een FTTH-uitrol van een hele wijk of een grote campus.

GPON vs EPON: welke verschillen?

De twee grote wereldwijd uitgerolde PON-normen zijn GPON (ITU-T G.984) en EPON (IEEE 802.3ah). Hoewel ze dezelfde rol vervullen, verschillen ze op verschillende technische punten en zijn ze onderling incompatibel — een GPON ONU kan niet werken op een EPON OLT en omgekeerd.

In Frankrijk is GPON de norm opgelegd door Orange voor zijn publieke FTTH-netwerk. SFR, Bouygues en Free gebruiken ook GPON op hun infrastructuren. EPON blijft aanwezig op sommige bedrijfsapparatuur en in industriële installaties, met name in Azië.

XGS-PON en XGPON: de snelheidsverhoging naar 10G

De volgende generatie van GPON is XGS-PON (10-Gigabit Symmetric PON, ITU-T G.9807.1), die de vezelsnelheden met 4 vermenigvuldigt: 10 Gbps downstream en 10 Gbps upstream. Dit is de technologie waarnaar Europese operators geleidelijk migreren om aan de bandbreedtevraag van cloud-, gaming- en 4K-videoconferentiegebruik te voldoen.

Het bijzondere aan XGS-PON is zijn coëxistentie met GPON op dezelfde glasvezelinfrastructuur. De twee technologieën gebruiken verschillende golflengtes, waardoor een XGS-PON OLT gelijktijdig GPON ONUs (oude abonnees) en XGS-PON ONUs (nieuwe abonnees) kan bedienen op hetzelfde distributienetwerk. De migratie is dus geleidelijk, zonder vervanging van kabels of splitters.

Let op: XGPON (G.987, 10G downstream / 2,5G upstream) is een asymmetrische variant die minder is uitgerold dan XGS-PON. Free gebruikt met name XGS-PON op zijn Freebox Ultra, die beschikt over een 10G SFP+ poort aan abonneezijde.

SFP GPON modules: het compacte alternatief voor toegewijde apparatuur

Een alternatief voor toegewijde ONU/ONTs is de SFP GPON module — een transceiver in standaard SFP-formaat die de GPON-logica integreert in een 1,25G of 2,5G vormfactor. Dit type module schuift in de SFP-poort van een beheerde switch of compatibele router, waardoor deze apparatuur wordt omgevormd tot een GPON ONU zonder extra toegewijde behuizing.

SFP GPON modules bestaan in twee vermogensklassen:

• PX20+ / PX20++ — optisch budget van 29–32 dB, dekking tot 20 km, voor standaard residentiële FTTH-uitrollen
• Class C++ — optisch budget van 32–35 dB, voor lange afstanden of splitters met hoge verhouding (1:128)

De SFP OLT modules (operatorzijde) en SFP ONU (abonneezijde) zijn verschillend en niet uitwisselbaar. Een SFP GPON OLT TX module op 1490 nm is ontworpen om in de OLT te worden gestoken, terwijl een SFP ONU TX op 1310 nm wordt geïnstalleerd in de abonneeapparatuur.

Een PON-netwerk dimensioneren: splitverhouding en optisch budget

De dimensionering van een PON-netwerk berust op twee fundamentele parameters: de splitverhouding en het optisch budget.

De splitverhouding is de verhouding tussen het aantal PON-poorten van de OLT en het aantal bediende abonnees. Een 1:64 verhouding betekent dat één PON-poort 64 ONUs bedient. Hoe hoger de verhouding, hoe kleiner het bandbreedtebudget per abonnee en hoe groter de te compenseren optische verliezen.

Het optisch budget is het maximaal aanvaardbaar verlies op het optische traject tussen de OLT en de ONU. Het wordt als volgt berekend:

Optisch budget = Kabelverliezen (0,35 dB/km × afstand) + Splitterverliezen (3,5 dB per splitniveau) + Connectorverliezen (0,3 dB × aantal) + Marge (3 dB)

Voor een standaard GPON-uitrol:

• Afstand OLT → abonnee: 20 km max.
• Splitter 1:64: demping ≈ 18 dB
• Typisch totaalbudget: 28 dB (klasse B+) of 32 dB (klasse C++)

Als uw uitrol dit budget overschrijdt (lange afstanden, meerdere cascade-splitters), moet u SFP Class C++ modules gebruiken of een EDFA-versterker tussenvoegen. De versterkte buitenglasvezelkabels Elfcam G.657.A1/A2 met PE-mantel worden aanbevolen voor langeafstandsverbindingen blootgesteld aan UV en temperatuurschommelingen.

Veelgestelde vragen — GPON ONU, ONT en OLT