PON/GPON

PON (Passive Optical Network) es una red óptica punto-multipunto en la que no existen elementos activos entre las instalaciones del operador (OLT) y el equipo terminal de usuario (ONT).

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, entre otros aspectos:

-OLT. Optical Line Terminal. Equipo de central

-ONT/ONU. Optical Network Termination (Unit). 

Este tipo de estándar surgió para establecer nuevas exigenicas a la red:

• 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.

-CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

• Multiplexación de la información: Tanto el sentido descendente como el ascendente viajan en la misma fibra óptica. Para ello se utiliza una multiplexación WDM (Wavelength Division Multiplexing).

• 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).

• 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: Uno de los principales problemas que se ha intentado resolver en la tecnología GPON ha sido el conseguir gestión remota del equipamiento de usuario, ya que cada visita a casa del cliente supone un elevado coste económico. Esto permite reducir los costes operativos.Para ello, dentro de la norma GPON se ha desarrollado un protocolo denominado OMCI (ONT Management and Control Interface) según la recomendación G.984.4 de la ITU-T. Este protocolo permite la configuración remota de las ONTs. Para cada ONT se establece un canal de gestión entre OLT y ONT. Incluye gestión, rendimiento, monitorización de alarmas, fallos y prestaciones. El protocolo OMCI es uno de los aspectos fundamentales para garantizar la interoperabilidad entre fabricantes. Hay diversos mecanismos de transmisión de la información OMCI.

• 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.

• 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.

-SERVICIO 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.

-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.

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

-PRECIOS

Los precios para la red son:

OLT: aproximadamente 4000€

ONT: aproximadamente 200€

Configuración de OLT y ONT: ONT es de 70€ pero para OLT varía entre 800€ y 1.380€ dependiendo del tipo de OLT.

Software: 2.480€

-NOTICIAS

http://www.rzfibra.com/news/huawei-ma5800-smoothly-supporting-gpon-to-14564282.html

EVOLUCIÓN DE PON