Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) hat das Forschungsprojekt Passive Optical Networks of the Next Generation – kurz PONGO – ins Leben gerufen. Ziel des vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt geförderten Projekts ist die Entwicklung von Grundlagen für die übernächste Generation passiver optischer Netze (PON). Diese sollen künftig mit Datenraten von mindestens 200 Gbit/s die steigenden Anforderungen moderner Anwendungen wie 6G, Edge-Cloud und XR-Dienste erfüllen.
Derzeit verfügbare PON-Systeme stoßen bei weiterem Datenwachstum schnell an ihre Grenzen. Während jetzige PON-Systeme mit maximal 10 Gbit/s arbeiten und kommende Systeme auf 50 Gbit/s ausgelegt sind, erfordert das wachsende Datenvolumen schon bald eine Vervierfachung der Datenrate. Für den nächsten Technologiesprung reichen klassische Übertragungsverfahren mit Intensitätsmodulation und Direktempfang daher nicht mehr aus. Hier knüpft PONGO mit der Forschung an kohärenten Übertragungstechniken an, die bisher der Nutzung in Weitverkehrsnetzen vorbehalten waren. Diese sollen für die PON-Architektur unter Berücksichtigung der Kosten- und Energieanforderungen im energieempfindlichen Zugangsbereich angepasst werden.
„Mit PONGO bereiten wir den Weg für eine neue Generation optischer Zugangssysteme. Entscheidend ist, dass wir kohärente Verfahren in einer Form entwickeln, die wirtschaftlich sinnvoll und zugleich nachhaltig im Betrieb sind“, erklärt Dr.-Ing. Christoph Kottke, stellvertretender Leiter der Gruppe Metro-, Zugangs- und Inhouse-Systeme am Fraunhofer HHI. „Nur so können wir den steigenden Bandbreitenbedarf langfristig decken – und gleichzeitig unseren Energieverbrauch im Griff behalten.“
Nachhaltigkeit trifft Innovation
Ein zentraler Aspekt von PONGO ist die energieeffiziente Gestaltung zukünftiger PON-Architekturen, also eine deutliche Reduktion des Energiebedarfs, der mit steigender Bandbreite und komplexer Signalverarbeitung (DSP) einhergeht. Das Fraunhofer HHI arbeitet hierbei gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM), der Universität der Bundeswehr München, der Technischen Hochschule Mittelhessen und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) an neuen Hardwarekonzepten und optimierten Signalverarbeitungsverfahren, die nicht nur leistungsfähig, sondern auch ressourcenschonend sind. Auch Fragen der Netzplanung und CO₂-Bilanzierung über den gesamten Lebenszyklus hinweg fließen in die Forschung mit ein – ein Alleinstellungsmerkmal im internationalen Vergleich.
Impulse für weltweite Standards
Das Projekt begleitet aktiv die Standardisierung kohärenter PON-Systeme bei der ITU-T. Erste Gespräche zu 200-Gbit/s-Standards laufen bereits. Durch technologisch fundierte Beiträge will PONGO die internationale Entwicklung langfristig mitgestalten und Deutschlands Rolle im Bereich optischer Netzinfrastrukturen stärken.
Neben dem Fraunhofer HHI und den Partnern Fraunhofer IZM, Universität der Bundeswehr München, Technische Hochschule Mittelhessen und Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist Adtran Networks SE als Verbundkoordinator und die teutel GmbH als assoziierter Netzbetreiber beteiligt. Der Projektstart erfolgte bereits im Juli 2024, mit einer Laufzeit von drei Jahren.
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