PON/GPON
PON/GPON
Downstream en GPON:
Upstream
en GPON:
La Red Óptica Pasiva con Capacidad de
Gigabit (GPON), es una tecnología de acceso de telecomunicaciones que utiliza fibra óptica para llegar hasta el suscriptor. Sus estándares
técnicos fueron aprobados en 2003-2004 por ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3,
G.984.4 y G.984.5. Todos los fabricantes de equipos deben cumplirla para
garantizar la interoperabilidad. Se trata de las estandarizaciones de las
redes PON a velocidades superiores a 1 Gbit/s. Posteriormente se han editado dos nuevas recomendaciones:
G.984.6 (Extensión del alcance) y G.984.7 (Largo alcance).
- Este nuevo estándar surgió con el fin de establecer nuevas exigencias a la red
- Soporte de todos los servicios: transmisión de voz (TDM, tanto SONET como SDH), Ethernet (10/100
BaseT), ATM,…
- Alcance máximo de 20 km
- Soporte de varios bitrate con el mismo protocolo, incluyendo velocidades simétricas de 622 Mbit/s, 1.25 Gbit/s, y asimétricas de 2.5 Gbit/s en el enlace descendente y 1.25 Gbit/s en el ascendente. OAM&P extremo a extremo.
- Seguridad del nivel de protocolo para el enlace descendente, necesaria
debido a la naturaleza multicast de PON.
- El número máximo de usuarios que pueden colgar de una misma fibra es 64
Una red óptica pasiva (del inglés Passive Optical Network, conocida como PON) permite eliminar todos los componentes activos existentes entre el servidor y el cliente introduciendo en su lugar componentes ópticos pasivos (divisores ópticos pasivos) para guiar el tráfico por la red, cuyo elemento principal es el dispositivo divisor óptico (conocido como splitter). La utilización de estos sistemas pasivos reduce considerablemente los costes y son utilizados en las redes FTTH.
GPON es una tecnología de acceso de telecomunicaciones que utiliza cableado de fibra óptica para llegar hasta el usuario final. Se trata de crear redes convergentes de banda ancha basadas en IP, que maximizan tus activos y te permiten ofrecer más servicios sobre la misma infraestructura.
Aparación de redes de fibra optica:
En la actualidad seguimos trabajando con tecnologías que explotan el bucle de abonado de cobre (como por ejemplo el Cable Modem y el ADSL); pero, aun así, es necesario cubrir la continua demanda de los usuarios de un ancho de banda más grande. Es en este punto donde se halla el inconveniente de las tecnologías basadas en cobre: sólo pueden ofrecer a lo sumo un ancho de banda en canal descendente de 100 Mbps y en ascendente hasta los 50 Mbps. Además, a esto es necesario sumarle el hecho que estos valores disminuyen rápidamente a medida que la distancia entre el usuario y la central aumenta.
- Las redes de fibra óptica surgen como la gran solución al problema debido a dos aspectos en concreto:
- Un ancho de banda mucho más grande.
- El descenso continuo de los precios de los láseres.
- Caracteristicas Tecnicas:
- Multiplexación de la Información
- Tanto el sentido descendente como el ascendente viajan en la misma fibra óptica. Para ello se utiliza una multiplexación WDM
- Potencia y Alcance
- El alcance de un equipo viene dado por la atenuación máxima que es capaz de soportar sin perder el servicio. La atenuación máxima soportada por un sistema vendrá dada por la potencia máxima garantizada por la OLT (Optical Line Terminal) menos la potencia mínima que es capaz de percibir la ONT (Optical Network Terminal). El estándar GPON define diferentes tipos de láseres.
- Sentido Descendente – Broadcast
Todos los datos se transmiten a todas las ONTs (el splitter es
un elemento pasivo que simplemente replica los datos de la entrada en todas las
salidas). Cada ONT filtra los datos recibidos (sólo se queda con aquellos que
van dirigidos hacia él). Tiene el problema de que el operador/usuario puede
querer confidencialidad de los datos, lo cual se soluciona mediante cifrado de los datos.
- Sentido Ascendente – TDMA
Se utiliza tecnología conceptualmente similar a TDMA (Time
Division Multiple Access). La OLT controla el canal ascendente,
asignando ventanas de tiempo a las ONT. Se requiere un control
de acceso al medio para evitar colisiones y para distribuir el ancho de banda
entre los usuarios.
Al ser el splitter óptico un
elemento pasivo, es necesaria la perfecta sincronización de los paquetes
ascendentes que le lleguen, para que sea capaz de formar la trama GPON. Es por
ello necesario que la OLT conozca la distancia a la que están las ONTs para
tener en cuenta el retardo.
- Identificación de Usuarios
Todos los elementos situados entre OLT y ONT (fibra óptica,
splitters, repartidores y conectores) son elementos pasivos, que no requieren
alimentación eléctrica pero no "responden" tampoco. Esto implica que
la OLT necesita un mecanismo que le permita identificar a cada uno de los
usuarios que tiene conectados a una misma fibra. Para ello se ha creado un
elemento denominado número de serie de ONT,
que debe estar configurado tanto en la OLT como en la ONT. La OLT debe tener un
registro de los números de serie de ONT de todos los usuarios y a qué puerto
pertenecen (de qué fibra cuelgan).
El número de serie está compuesto por 8 bytes (64 bits). Los
primeros 4 bytes identifican al fabricante y los 4 siguientes a la ONT
propiamente dicha.
Para que sea más manejable, se suele convertir el número a ASCII (8
caracteres ASCII) o a hexadecimal (16
caracteres hexadecimales).
- Configuración Remota de las ONT
- Protocolos de Enlace
La norma GPON contempla dos posibilidades referentes a los
protocolos de enlace que se pueden utilizar:
ATM: es el utilizado por APON y BPON, por lo que es una solución continuista
GEM (GPON Encapsulation Method): se trata de un nuevo protocolo definido por la G.984s para en GPON.
A pesar de existir las dos posibilidades, los fabricantes se han decantado por implementar solamente la solución GEM. La pila de protocolos quedaría de la siguiente manera: Ethernet sobre GEM, y éste sobre TDM/TDMA
ATM: es el utilizado por APON y BPON, por lo que es una solución continuista
GEM (GPON Encapsulation Method): se trata de un nuevo protocolo definido por la G.984s para en GPON.
A pesar de existir las dos posibilidades, los fabricantes se han decantado por implementar solamente la solución GEM. La pila de protocolos quedaría de la siguiente manera: Ethernet sobre GEM, y éste sobre TDM/TDMA
- Implementación Multicast
GPON es una tecnología punto a multipunto, en el que todos los
usuarios reciben la misma información, pero sólo se quedan con la que está
dirigida a ellos. Si dos usuarios piden el mismo canal de televisión, ¿para qué
voy a enviarlo dos veces si los usuarios reciben toda la información?
Multicast es un protocolo de red utilizado para
la difusión de televisión, debido a que optimiza los flujos de datos a través
de la red. No confundir con el servicio de video bajo demanda. Este protocolo, está
integrado en las ONTs, OLT y decodificadores.
El estándar GPON se ha diseñado para que una parte de la trama
GPON esté dedicada al tráfico multicast, de tal manera que sea accesible por todos
los usuarios. Esta es la manera de conseguir enviar una sola copia de cada
canal independientemente de los usuarios que la estén solicitando.
Elementos:
- OLT (Optical Line Termination)
Es el elemento activo situado en sitio central de equipamiento.
De él parten las fibras ópticas hacia los usuarios (cada OLT suele tener
capacidad para dar servicio a varios miles de usuarios)(ENLACE
TPE)
Este equipo agrega el tráfico proveniente de los clientes y lo
encamina hacia la red de agregación.
Realiza funciones de router para poder ofrecer todos
los servicios demandados por los usuarios.
- ONT (Optical Network Termination)
La ONT es el
elemento situado en casa del usuario que termina la fibra óptica y ofrece las
interfaces de usuario. Estos interfaces han evolucionado del fast
ethernet al gigabit
ethernet a la par que las velocidades ofrecidas a los usuarios.
Actualmente no existe interoperabilidad entre elementos, por lo que debe ser
del mismo fabricante que la OLT. Se está trabajando
para conseguir la interoperabilidad entre fabricantes, lo que permitiría abrir
el mercado y abaratar precios (situación actualmente conseguida por las
tecnologías XDSL
En el caso de las ONTs de exterior, deben estar preparadas para
soportar las inclemencias meteorológicas y suelen estar equipadas con baterías.
Existe una gran variedad de ONTs, en función de los servicios que se quieran
ofrecer y las interfaces que ofrezcan al usuario:
· Interfaces que pueden alcanzar velocidades de hasta 1 Gbit/s. Se
suelen utilizar en usuarios residenciales y empresas para ofrecer servicios de
conectividad a Internet e IPTV.
· Interfaces RJ11, que se utilizan para conectar teléfonos
analógicos y ofrecer servicios de voz.
· Interfaces E1 o STM-1, para dar servicios específicos de
empresa.
Es fundamental para el
desarrollo del mercado diseñar un estándar de interoperabilidad entre
diferentes fabricantes de OLTs y ONTs, donde un estudio de 2013 mostró que
interoperabilidad era el segundo criterio de selección en importancia (31%)
después de precio (41%)
MDU (Multi Dwelling Unit)
· MDU XDSL:
Termina la fibra óptica que llega de la
central telefónica. Utiliza tecnología XDSL para
ofrecer servicios a los usuarios. Van integrados dentro de un armario, que se
ubica en una zona común del edificio, con fácil acceso a los pares de cobre que
llegan a los pisos. La ventaja fundamental que ofrecen respecto a las ONTs es
que permiten aprovechar las redes verticales de cobre que existen en los
edificios. La desventaja es que tienen todas las limitaciones de las
tecnologías xDSL.
· MDU con interfaces fast o Giga ethernet:
Están equipadas con una gran cantidad de
interfaces ethernet y permiten
dar servicio a un edificio que esté cableado con cable UTP o a una empresa.
Aplicaciones:
- · Fibra hasta X (FTTX)
- · Regulado por FSAN
- · Alcance : En la capa TC de la G-PON, se define que el máximo alcance
lógico es de 60 km, mientras que la máxima diferencia de distancia de fibra
entre la ONU más lejana y la más cercana debe ser 20 km.3
- · Ethernet en theFirstMile (EFM) (conexión de red entre las instalaciones del
cliente y la oficina central).
- · Regulado por IEEE 802.03ah
- · Alcance: 750 m –2,7 km
- · Distribución de tv digital
Servicios que ofrece
GPON es un estándar
muy potente pero a la vez muy complejo de implementar que ofrece:
- · Soporte global multiservicio: incluyendo voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base
T, ATM, Frame Relay y muchas
más
- · Alcance físico de 20 km
- · Soporte para varias tasas de transferencia, incluyendo tráfico simétrico de
622 Mbit/s, tráfico simétrico de 1.25 Gbit/s y asimétrico de 2.5 Gbit/s en
sentido descendente y 1.25 Gbit/s en sentido ascendente.
- · Importantes facilidades de gestión, operación y mantenimiento, desde la
cabecera OLT al equipamiento de usuario ONT.
- Seguridad a nivel de protocolo (cifrado) debido a la naturaleza multicast del protocolo.
Principales Parámetros:
Arquitectura GPON:
Para nuestra red de acceso, hemos elegido la tecnología FFTH, la tecnología actualmente mas avanzada, capaz de introducir la tecnologia GPON(red óptica pasiva Gigabit)
La red de acceso FFTH es una red pasiva de múltiples operadores que admite tecnologías de *punto a multipunto* y utiliza tecnologías punto a punto.
La arquitectura de *punto a multipunto* se basa en la creación de un red en la que los recursos de concentración óptica, se asignan a los diversos operadores, mientras que la conexión final con el usuario se realiza con una fibra dedicada.
Para permitir la recoleción eficiente de usuarios, se introdujo un elemento de red, que consiste en una gabinete de parche( que coincide con el nodo PFS) que permite la conexión flexible de cada cliente con los recursos ópticos del operador con el que firma el servicio.
La tecnología de red de acceso óptico PON, ve un aumento del ancho de banda por puerto y ancho de banda disponible por cliente.
La evolución de tecnología FFTH(fibra hasta el hogar) es un aspecto clave para la industria de las telecomunicaciones. La plataforma de acceso óptico es adaptable de acuerdo con la evolución de las aplicaciones en el mercado y requisitos futuros de banda ancha.
Los servicios proporcionados en la red en la configuración PON(red óptica pasiva) están dirigidos a usuarios residenciales y comerciales con servicios de conectividad en configuraciones simétricas y asimétricas. Debido a la evolución de la tecnología en el uso de rdes Pon, es posible ofrecer enlaces de backhauling y fronthauling de alta capacidad para sistemas avanzados de radio móvil.
Las tecnologías previstas en el estándar FFTH son:
- GPON(2,5G/1.25G)
- XG-PON(10G/2.5G)
- XGS-PON(10G/10G)
- NG-PON2(min 4*10G/2.5G)
GPON. Conjunto de recomendaciones G.984.x del ITU-T donde
se describen las técnicas para compartir un medio común (FO)
por varios usuarios, encapsular la información y gestionar los
elementos de red
A
finales de los años 90 se empezó a desarrollar la tecnología PON (Passive
Optical Network) y dio lugar a varios estándares como APON, BPON, EPON y GPON.
Ahora no voy a enrollarme explicándote cada uno de ellos y nos vamos a centrar
en el que utilizan actualmente las operadoras, el estándar GPON. GPON
ofrece ventajas sobre el resto de las otras tecnologías ya que como vamos a ver
admite múltiples servicios a la vez.
GPON proviene
del acrónimo inglés «Gigabit-capable Passive Optical Network» y quiere decir
«Red Óptica Pasiva con Capacidad Gigabit». Como puedes imaginar el estándar
GPON ha ido evolucionando con el tiempo y son un conjunto de recomendaciones
(G.984.x del ITU-T) que describe las técnicas para encapsular la información,
cómo gestionar la red, cómo transportarla, etc, …
En
enlace en una conexión GPON se hace mediante un dispositivo que se encuentra en
la centralita de la operadora telefónica llamado OLT (Optical Line
Terminal) y el dispositivo que se coloca en nuestra casa llamado ONT (Optical Node
Terminal). También al ONT se le puede denominar ONU (Optical
Network Unit).
Entre medio es necesario colocar unos divisores
de fibra que se llaman splitters.
Son elementos pasivos, es decir, se limitan a agrupar o desagregar las
diferentes fibras pero no a amplificar la señal o a modificarla.
Así de esta manera en las centralitas de las
distintas operadoras telefónicas se encuentra alojado el OLT y mediante los
diferentes splitters la fibra se va subdividiendo en más líneas hasta llegar a
la casa del usuario final donde se instala el ONT/ONU.
Como
puedes ver en el esquema
de una arquitectura típica GPON, la fibra que sale del OLT se
va dividiendo a través de los splitters de primer nivel en nuevas redes de
fibra. A su vez estas fibras se vuelven a subdividir en más fibras en los de
segundo nivel y así sucesivamente hasta llegar al último punto de conexión que
es el ONT que ese encuentra en la casa o empresa del abonado.
El despliegue de este tipo de
red es muy barato ya que un OLT de una operadora puede dar servicio a muchos
ONTs a la vez (hasta 64 ONTs).
Características técnicas GPON:
- Entre la OLT y la ONT normalmente suele haber un Optical Splitter pasivo,
encargado de dividir el cable de fibra en hasta 64 o 128 fibras individuales de
manera que los usuarios puedan compartir el elevado ancho de banda de las
conexiones de fibra y las compañías puedan ahorrarse gastos de infraestructura
gracias a la multiplexación
de GPON.
- La conexión descendente, es decir, la que se realiza desde la OLT a nuestra ONT, se realiza en modo Broadcast, es decir, se envía a todas ellas todo el tráfico generado por todos los usuarios que comparten la fibra de manera que sea la propia ONT la que filtre el tráfico y solo acepte el del usuario. La conexión ascendente, desde la ONT a la OLT, utiliza TDMA, controlando el canal y asignando ventanas de tiempo y un control de acceso para que el envío de los datos sea organizado.
- Todos los elementos que forman parte de la conexión entre la OLT y la ONT son elementos pasivos, es decir, elementos que no necesitan ningún tipo de alimentación y que no responden, elementos como la propia fibra óptica, los splitters, los repartidores y los conectores. Además, cada usuario está siempre identificado por un número de serie de 8 bytes (64 bits), convertido a 8 caracteres ASCII
Topología red PON:
Aspectos diferenciales de GPON:
- Ancho de banda y distancia. El medio óptico permite superar los límites de ancho de banda y distancia existentes en las tecnologías xDSL
- Economía. xPON reduce el CAPEX en fibra óptica (1FO para muchos usuarios) y OLT (1 puerto en la OLT para muchos usuarios). Además es posible suprimir la red de par telefónico y cable coaxial
- Calidad de servicio. GPON dispone de un modelo de QoS que garantiza el ancho de banda necesario para cada servicio y usuario
- Seguridad. La información en la fibra óptica viaja cifrada en AES
- Operación y mantenimiento. De manera nativa, GPON cuenta con un modelo de gestión que facilita al operador la administración remota de los equipos de usuario. Reducción de OPEX
- Escalabilidad. Hoy hablamos de GPON (2,5 Gbps para 64 usuarios) mañana podremos evolucionar XG-PON y WDM PON y seguir utilizando la misma infraestructura de fibra
Multiplexación:
- La multiplexación consiste en combinar dos o más canales de información en uno solo. Hay muchos tipos de multiplexación pero GPON utiliza WDM (Wavelength División Multiplexing) y quiere decir multiplexación por división de longitud de onda, es decir, multiplexa o superpone varias longitudes de onda en una sola fibra usando un haz de luz láser o LED.
- WDM es
bidireccional y los datos de subida (upstream) y los de bajada
(downstream) comparten la misma fibra, en nuestro caso enviaremos datos, voz y
vídeo simultáneamente..
- Vamos a ver las características de cada canal:
Downstream en GPON:
- Los paquetes son transmitidos desde el OLT en modo broadcast TDM (Time
Division Multiplexing).
- En TDM siempre se está emitiendo con un
periodo temporal fijo, independientemente de que haya datos
disponibles o no.
- Todos los
datos se transmiten a todas las ONTs y los splitters se
limitan a replicar los datos.
- Cada ONT filtra los datos y
se queda sólo con los que van dirigidos a su usuario. El resto de los datos son
desechados porque corresponden a otros abonados.
- Los datos van cifrados para
que una ONT no pueda leer los datos de otro usuario.
Upstream
en GPON:
- Los paquetes son enviados por el ONT en modo TDMA (Time
División Múltiple Access).
- Los datos van desde el ONT de cada abonado al OLT de la
operadora. Los datos de todos usuarios de juntan en el splitter.
- En TDMA el
ONT sólo se transmite cuando es necesario para que no se
produzcan colisiones al enviar los datos al OLT.
- El OLT es el que indica al ONT cuándo debe
emitir para que no se produzcan estas colisiones y debe saber la
distancia de todas las ONTs para tener en cuenta el tiempo de llegada de cada
una.
PON
significa “Red Óptica Pasiva”, en referencia a la red de fibra compuesta por
componentes no-activos en todas las etapas entre el punto de origen (central
local) y los extremos (abonados o clientes). Las demás siglas (GPON, XG-PON...)
corresponden a los estándares de transmisión que circulan sobre esta red física
Que hay de nuevo en GPON:
El acceso a un medio compartido común (la fibra
óptica) requiere de un mecanismo determinista que
evite colisiones entre las ONT/ONUs y que garantice
el ancho de banda a cada usuario
– Todos los elementos de la red GPON están sincronizados
a una referencia temporal común. De esta forma es
posible asignar periodos estrictos y exclusivos de acceso al
medio: TDMA (Time Division Multiple Access)
– La sincronización se complementa con un sofisticado método
de ranging y ecualización para que el acceso al medio de
la ONT/ONU se produzca en el instante preciso, acorde
con la distancia física que le separa de la OLT
Desarrollo de mecanismos OAM (operación,
administración y mantenimiento) que faciliten al
operador la gestión centralizada de los equipos de
usuario (ONT/ONUs), sin la intervención de estos
– Permite establecer un punto de demarcación entre la red
de operador y la del cliente
– Gestión remota de las ONTs (teledescarga de
actualizaciones, parámetros de funcionamiento, etc)
– Facilita de configuración y gestión de servicios de
usuario: ancho de banda, características del servicio de
voz, vídeo multicast, etc
Arquitectura PON:
PON. Passive Optical Network. Red óptica punto-multipunto en
la que no existen elementos activos entre las instalaciones del
operador (OLT) y el equipo terminal de usuario (ONT).
PON
(del inglés Passive Optical Network) es la arquitectura de red que se utiliza
para el despliegue de servicios FTTH (del inglés Fiber To The Home – Fibra
hasta el hogar). Como se ha mencionado previamente, está compuesta por
elementos pasivos: El propio cable de fibra, los multiplexores, conectores,
terminales de red,
Desde la central local parte una red troncal de fibras ópticas
que se va dividiendo a su paso por diferentes multiplexores creando así
múltiples ramificaciones que se comunican de forma bidireccional con la red
troncal pero no entre ellas.
- El ancho de banda de bajada (downstream) desde la central local se divide entre todos los usuarios y es una señal con una potencia constante.
- El ancho de banda de subida (upstream), desde los usuarios hasta la central, se emite en modo burst (ráfagas): Ventanas de tiempo establecidas para cada usuario. Esto se conoce como TDM (Multiplexación por División de Tiempo - Time Division Multiplex).
Los analizadores ópticos PROLITE-67 indican si la señal se está
enviando por ráfagas. De esta forma se certifica que el canal upstream (subida)
está funcionando en modo TDM.
- Estándar de transmisión redes PON:
Cada estándar de transmisión usa su propio margen de longitudes
de onda. A medida que evolucionan, se intenta mantener retro compatibilidad con
los estándares anteriores utilizando zonas libres en el espectro lumínico. Es
decir, utilizando longitudes de onda que no estén en uso por los estándares
anteriores.
Vamos a centrarnos en los tres estándares principales, ordenados
de más antiguo a más reciente:
Las conexiones FTTH, Fiber-to-the-Home,
como su nombre indica es una conexión directa entre la central y nuestra casa
utilizando un cable de fibra óptica. Esta conexión se realiza desde el OLT (Optical Line
Terminal) que se encuentra situado en la central de nuestra compañía hasta
la ONT (Optical
Node Terminal) que es el dispositivo que colocamos en nuestra casa.
GPON, Gigabit-capable Passive Optical
Network, o «Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit», es un
estándar aprobado por la ITU-T (concretamente en las recomendaciones G.984.1,
G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5) de obligado uso por todas las compañías y
utilizado para llevar la conexión directamente hasta el hogar garantizando
velocidades superiores a 1 Gbps.
Este estándar surgió para acabar con los problemas del estándar PON y
busca dar soporte para todo tipo de servicios (voz, Internet, TV, etc) a
velocidades simétricas de 622 Mbit/s o 1.25 Gbit/s y asimétricas de 2.5 Gbit/s
de bajada y 1.25 Gbit/s de subida, a una distancia de hasta 20 Km para un
máximo de 64 usuarios por enlace de fibra.
- Estrucutra y funciuonamiento red Pon:
Una red óptica pasiva está formada básicamente por:
- Un módulo OLT (Unidad Óptica Terminal de Línea) que se encuentra en el nodo central.
- Un divisor óptico (splitter).
- Varias ONUs (Optical Network Unit - Unidad de Red Óptica) que están ubicadas en el domicilio del usuario.
La transmisión se realiza entonces entre la OLT y la ONU que se comunican a través del divisor, cuya función depende de si el canal es ascendente o descendente.
En definitiva, PON trabaja en modo de radiodifusión utilizando splitters (divisores) ópticos o buses.
Canal descendente
En canal descendente, una red PON es una red punto-multipunto donde la OLT envía una serie de contenidos que recibe el divisor y que se encarga de repartir a todas las unidades ONU, cuyo objetivo es el de filtrar y sólo enviar al usuario aquellos contenidos que vayan dirigidos a él. En este procedimiento se utiliza la multiplexación en el tiempo (TDM) para enviar la información en diferentes instantes de tiempo.
Canal ascendente
En canal ascendente una PON es una red punto a punto donde las diferentes ONUs transmiten contenidos a la OLT. Por este motivo también es necesario el uso de TDMA para que cada ONU envíe la información en diferentes instantes de tiempo, controlados por la unidad OLT. Al mismo tiempo, todos los usuarios se sincronizan a través de un proceso conocido como "Ranging".
Aspectos a contemplar
Para que no se produzcan interferencias entre los contenidos en canal descendente y ascendente se utilizan dos longitudes de onda diferentes superpuestas utilizando técnicas Multiplexación por división de longitud de onda (WDM, Wavelength Division Multiplexing). Al utilizar longitudes diferentes es necesario, por lo tanto, el uso de filtros ópticos para separarlas después.
Finalmente, las redes ópticas pasivas contemplan el problema de la distancia entre usuario y central; de tal manera, que un usuario cercano a la central necesitará una potencia menor de la ráfaga de contenidos para no saturar su fotodiodo, mientras que un usuario lejano necesitará una potencia más grande. Esta condición está contemplada dentro de la nueva óptica.
- Ventajas PON:
- Aumento de la cobertura hasta los 20 km (desde la central). Con tecnologías DSL como máximo se cubre hasta los 5,5 km.
- Ofrecen mayor ancho de banda para el usuario.
- Mejora en la calidad del servicio y simplificación de la red debido a la inmunidad que presentan a los ruidos electromagnéticos.
- Minimización del despliegue de fibra óptica gracias a su topología.
- Reducción del consumo gracias a la simplificación del equipamiento.
- Más baratas que las punto a punto.
- La estructura PON permite un ahorro en los equipos activos necesarios en cabecera en el despliegue inicial de la red, pues permite la instalación escalada de estos, en función de la demanda solicitada por los usuarios.
- Ahorro en coste de operación y mantenimiento: El uso de elementos pasivos en la red de planta externa supone una reducción considerable del coste de implantación. La instalación no sólo es más económica, sino que evita costes de operación y mantenimiento.
- Amplio ancho de banda a precio asequible: El ancho de banda permitido por los sistemas basados en arquitecturas PON es muy elevado, pudiendo alcanzar los 2,5 Gbps de tasa descendente por árbol PON
- Desventajas:
- Pérdidas en la red: El dividir el medio de transmisión entre varios abonados, usando splitters o divisores provoca una pérdida de eficiencia en la red con respecto a las redes P2P. Además, cada propio divisor introduce atenuación en la línea. Por lo tanto a mayor número de etapas o saltos de divisor, mayor pérdida se introduce en el canal.
- Seguridad: El hecho de que la información dirigida a varios usuarios fluya por el mismo medio físico de transmisión aumenta el riesgo de escuchas en la red, necesitando un mayor nivel de seguridad mediante encriptación.
- Dependencia de una gran cantidad de ONTs de un mismo equipo OLT: Al depender una gran cantidad de ONTs de una sola OLT, puede considerarse el funcionamiento de la misma como crítico, puesto que si deja de hacerlo, una gran parte de la red (fibras, divisores y ONTs) quedará ociosa.
- Ventajas GPON:
- Permite conexiones de fibra de hasta 20 Km entre el
OLT y el ONT. Esto es una gran ventaja ya que las antiguas conexiones xDSL sólo
alcanzaban como máximo los 5,5 Km y la velocidad de la conexión caía
rápidamente al incrementar la distancia. Este es el motivo por el que aquellos
usuarios que vivían lejos de la centralita sufrían una penosa conexión en
comparación con la velocidad contratada con su ISP (proveedor de internet).
- Anchos de banda muy grandes que permiten
alcanzar hasta los 2,4 Gbps de bajada y 1,2 Gbps de subida. El incremento de
velocidad respecto a las conexiones xDSL es notable.
- También se pueden alcanzar los 2,4 Gbps simétricos pero se utiliza el 2,4/1,2 Gbps.
- No necesita equipos intermedios activos entre el OLT y el ONT. Simplifica mucho el despliegue de la fibra y permite tipologías de red mucho más sencillas y baratas. Recuerda que los splitters son elementos pasivos.
- Gran reducción de costes para el operador porque en permite el envío de muchos servicios a la vez por una misma conexión de fibra. Gracias a la multiplexación podemos enviar simultáneamente:
- Voz (teléfono VoIP)
- Datos (Internet)
- TV y vídeo (Multicast). Podemos enviar televisión digital en alta definición (IPTV), vídeo bajo demanda (VOD), broadcast analógico mediante RF,…QoS (Quality of Service) para garantizar que cada usuario y cada servicio funcionen correctamente.Seguridad: la información en una red de fibra viaja cifrada mediante un encriptado AES (Advanced Encryption Standard)La operativa y el mantenimiento para las operadoras es también más sencillo ya que GPON cuenta con gestión remota del equipo del usuario (ONT), descarga de actualizaciones, parámetros de funcionamiento.
El estándar GPON consigue
multiplicar por 4 la distancia máxima de enlace respecto a las conexiones ADSL
y VDSL, pudiendo crear un
enlace de hasta 20 Km entre OLT y ONT sin apenas pérdidas.
Además, el ancho de banda que nos ofrece es mucho mayor, pudiendo conseguir
enlaces de hasta 2.4 Gbps.
Este estándar es capaz de funcionar con voz, datos y vídeo sin
necesidad de desplegar nada más. Además cuenta con un QoS para
garantizar la rapidez de las conexiones más importantes y medidas de seguridad,
como un cifrado AES,
para mantener nuestros datos siempre protegidos.
- Aumento de la cobertura hasta los 20 km (desde la central). Con tecnologías DSL como máximo se cubre hasta los 5,5 km.
- Ofrecen mayor ancho de banda para el usuario.
- Mejora en la calidad del servicio y simplificación de la red debido a la inmunidad que presentan a los ruidos electromagnéticos.
- Minimización del despliegue de fibra óptica gracias a su topología.
- Reducción del consumo gracias a la simplificación del equipamiento.
- Más baratas que las punto a punto.
- Desventajas:
- Realmente las ventajas son mayores que los inconvenientes, aunque también las tiene.
- Los instaladores deben tener cuidado con los empalmes mecánicos para no
sufrir pérdidas y atenuaciones. Necesitan personal
especializado. Aquí puedes ver una máquina para realizar empalmes de fibra.
- Cuidado con los conectores sucios o dañados porque pueden originar muchos problemas.
- Identificar y corregir la reflexión tanto en el canal descendente (downstream desde el OLT al ONT del usuario) como en el ascendente (upstream desde el ONT hasta la centralita con el OLT).
- No podemos colocar el hardware que queramos. Con la líneas xDSL podíamos comprar el router neutro que quisiéramos y colocarlo. En las conexiones de fibra el ONT debe estar registrado en la OLT y no vale cualquier hardware. Por eso es necesario obtener las claves de configuración para poder instalar el hardware que queramos y seguir todo el proceso que realicé en los vídeos anteriores donde sustituí el ONT y router integrado de la operadora por unos propios
Esta tecnología implica a tener mucho cuidado a la hora de hacer
los empalmes de los cables y los conectores ya que la más
mínima suciedad o problema al empalmar puede dar lugar a una importante pérdida
de velocidad
demás, tampoco podemos colocar la ONT que queramos, ya
que para poder conectarnos a la OTL es necesario que esta ONT esté registrada
en ella o, de lo contrario, la conexión de bloqueará. Si compramos una ONT
normalmente el servicio técnico nos ayudará a conectarla para poder usarla
junto con un router neutro, aunque es muy probable que tengamos que pelear para
ello.
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