Explicação da tecnologia PON (incluindo GPON, EPON)

A Rede Óptica Passiva (PON) é uma categoria altamente significativa de sistemas de acesso de fibra óptica que detém uma posição dominante no mercado de acesso. GPON e EPON são dois tipos de PON. A distinção fundamental entre GPON e EPON vem nos protocolos utilizados para comunicação upstream e downstream. Este ensaio cobrirá primeiro o PON, depois o GPON e, finalmente, o EPON.

PON é uma forma de rede de fibra óptica que usa apenas componentes passivos, como fibra óptica, divisores PON e combinadores, em vez de componentes ativos como amplificadores, repetidores ou circuitos de modelagem. Como resultado, as redes PON são substancialmente mais baratas do que as redes de componentes ativos; no entanto, a intensidade do sinal limita a cobertura, resultando em um alcance mais estreito. As redes ópticas ativas (AON) podem cobrir distâncias de cerca de 100 quilômetros (62 milhas), enquanto a PON é normalmente limitada a comprimentos de cabo de fibra de até 20 quilômetros (12 milhas). A PON também é conhecida como redes Fiber to the Home (FTTH).

Uma configuração típica de PON é uma rede ponto a multiponto (P2MP), onde um Terminal de Linha de Escritório Central (OLT) na instalação do provedor de serviços distribui serviços de televisão ou internet para até 16 a 128 clientes por meio de linhas de fibra individuais. Um divisor divide um único sinal óptico em vários sinais iguais, mas de menor potência, distribuindo-os aos usuários. As unidades de rede óptica (ONUs) encerram a PON nas residências dos clientes. As ONUs geralmente se comunicam com terminais de rede óptica (ONTs), que podem ser um único dispositivo.

Rede óptica passiva Gigabit (GPON)

O GPON utiliza multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), permitindo que uma única fibra óptica transporte dados upstream e downstream. A transmissão de dados a jusante ocorre em um comprimento de onda de 1490 nm, enquanto a transmissão de dados a montante ocorre em 1310 nm.

Embora cada ONU receba uma taxa de downstream total de 2,488 Gbits/s, o GPON emprega um formato de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA) para alocar intervalos de tempo específicos para cada usuário. A largura de banda é particionada, garantindo que cada usuário receba uma parte, como 100 Mbits/s, dependendo de como o provedor de serviços aloca a largura de banda. A taxa upstream é menor que a taxa máxima, pois é compartilhada entre outras ONUs no esquema TDMA. A distância e o atraso de cada usuário são determinados pelo OLT, que fornece um método para atribuir slots de dados upstream para cada usuário usando software. Uma taxa de divisão típica para uma única fibra óptica é de 1:32 ou 1:64, o que significa que uma única fibra pode atender até 32 ou 64 usuários. Em alguns sistemas, a taxa de divisão pode chegar a 1:128.

Rede óptica passiva Ethernet (EPON)

O EPON 802.3ah é baseado no padrão  Ethernet 802.3 e especifica  redes ópticas passivas semelhantes com alcance de até 20 quilômetros. O EPON usa WDM na mesma frequência óptica que GPON e TDMA. A taxa de dados da linha original nas direções upstream e downstream é de 1,25 Gbit/s.

A tecnologia EPON fornece links bidirecionais de 1 Gb/s, com um comprimento de onda downstream de 1490 nm e um comprimento de onda upstream de 1310 nm, reservando 1550 nm para expansão futura ou serviços adicionais. O EPON é totalmente compatível com outros padrões Ethernet, portanto, não há necessidade de encapsulamento ou conversão quando conectado a uma rede baseada em Ethernet em nenhuma das extremidades. Usando os mesmos quadros Ethernet, a carga útil pode ser de até 1518 bytes. Como a Ethernet é a principal tecnologia de rede usada em redes locais (LANs) e redes metropolitanas (MANs), nenhuma conversão de protocolo é necessária.

A PON é usada para fornecer serviços triple play aos usuários, como serviços de televisão e internet. Menor custo de componentes passivos significa sistemas mais simples com menos componentes propensos a erros ou manutenção necessária. A principal desvantagem é o curto alcance, geralmente não ultrapassa 12 milhas ou 20 quilômetros. A PON está se tornando mais popular à medida que aumenta a demanda por serviços de Internet mais rápidos e mais conteúdo de vídeo. A era da PON começou, inaugurando uma nova era de redes de acesso.