Optischer Linienterminal (OLT) - Kern des optischen Zugangsnetworks

Die Berechnung und Optimierung des Splitting-Verhältnisses bei OLTs (Optical Line Terminal) sind wesentliche Prozesse in passiven optischen Netzen (PONs), die bestimmen, wie viele ONUs (Optical Network Units) über optische Splitter an einen einzelnen OLT-Port angeschlossen werden können, wobei die Netzwerkkapazität, Signalqualität und Einsatzkosten ausgewogen werden. Das Splitting-Verhältnis (z. B. 1:8, 1:16, 1:32, 1:64) gibt an, wie viele ONUs die optische Leistung und Bandbreite eines OLT-Ports gemeinsam nutzen, wobei höhere Verhältnisse mehr Teilnehmer ermöglichen, aber potenziell die Signalstärke verringern und die Latenz erhöhen können. Die Berechnung des optimalen Splitting-Verhältnisses beginnt mit der Analyse des optischen Leistungs-Budgets, das den maximal zulässigen Verlust zwischen OLT und ONU angibt. Zu diesem Budget gehören die Sendeleistung des OLTs, die Empfindlichkeit des ONU-Empfängers sowie die Verluste durch Splitter, Glasfaserkabel, Steckverbinder und Spleiße. Ein 1:32-Splitter verursacht beispielsweise einen Verlust von ca. 15,5 dB, während ein 1:64-Splitter ca. 18,5 dB hinzufügt. Ingenieure müssen sicherstellen, dass der Gesamtverlust (Splitterverlust + Faserverlust + Verlust durch Steckverbinder/Spleiße) das Leistungs-Budget nicht überschreitet, das für GPON-Systeme typischerweise bei 28–32 dB liegt und für XGS-PON höher ist (bis zu 35 dB). Auch die Bandbreitenanforderungen sind ein entscheidender Faktor. Jede ONU teilt sich die Gesamtbandbreite des OLT-Ports (z. B. 2,5 Gbps Downstream bei GPON), sodass höhere Splitting-Verhältnisse die verfügbare Bandbreite pro Teilnehmer reduzieren. In Wohngebieten mit moderater Nutzung (Web-Browsing, Streaming) kann ein Verhältnis von 1:32 ausreichen, was ca. 78 Mbps pro ONU bereitstellt. In dicht besiedelten städtischen Gebieten mit hohem Bandbreitenbedarf (4K-Videos, Gaming) sorgt ein Verhältnis von 1:16 für mehr Bandbreite (~156 Mbps pro ONU), wobei dadurch die Hardwarekosten steigen, da mehr OLT-Ports und Splitter benötigt werden. Auch Latenz- und QoS-Anforderungen beeinflussen das Verhältnis. Dienste wie Sprachübertragung und Videokonferenzen benötigen geringe Latenzzeiten, die sich bei höheren Splitting-Verhältnissen verschlechtern können, da mehr ONUs um die Bandbreite konkurrieren. Die dynamische Bandbreitenvergabe (DBA) in OLTs hilft, diesen Effekt zu reduzieren, indem prioritärer Datenverkehr Vorrang erhält, allerdings sind hier Grenzen gesetzt – die Optimierung kann daher beispielsweise den Einsatz niedrigerer Verhältnisse (1:8) in Gebieten mit hohem Echtzeit-Datenverkehr erfordern. Einsatzkosten