Introdução à Tecnologia PON

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 duas classificações de PON. A principal diferença entre GPON e EPON está nos protocolos usados para comunicação upstream e downstream. Este artigo apresentará sequencialmente PON, GPON e EPON.

Rede óptica passiva (PON)

PON é um tipo de rede de fibra óptica que emprega apenas componentes passivos, como fibra óptica, divisores PON e combinadores, sem componentes ativos como amplificadores, repetidores ou circuitos de modelagem. Consequentemente, o custo das redes PON é significativamente menor em comparação com as redes que usam componentes ativos, mas sua cobertura é limitada pela intensidade do sinal, resultando em um alcance mais curto. As redes ópticas ativas (AON) podem cobrir distâncias de cerca de 100 quilômetros (62 milhas), enquanto a PON é normalmente limitada a comprimentos de cabos de fibra de até 20 quilômetros (12 milhas). PON também é conhecido como redes de fibra para casa (FTTH).

Uma configuração PON típica 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 baixa potência, distribuindo-os aos usuários. As unidades de rede óptica (ONUs) encerram o PON nas residências dos clientes. As ONUs geralmente se comunicam com os 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 carregue dados a montante e a jusante. A transmissão de dados a jusante ocorre em um comprimento de onda de 1490 nm, enquanto a transmissão de dados a montante ocorre a 1310 nm.

Embora cada ONU receba uma taxa 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 do que a taxa máxima, pois é compartilhada entre outras ONUs no esquema TDMA. A distância e o atraso para cada usuário são determinados pelo OLT, que então 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 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 ir até 1:128.

Rede óptica passiva Ethernet (EPON)

EPON 802.3ah é baseado no padrão Ethernet 802.3 e especifica uma rede óptica passiva semelhante com um alcance de até 20 quilômetros. A EPON emprega WDM com as mesmas frequências ópticas que GPON e TDMA. As taxas de dados de linha originais para as direções upstream e downstream são de 1,25 Gbits/s.

A tecnologia EPON fornece links bidirecionais de 1 Gb/s, com um comprimento de onda a jusante de 1490 nm e um comprimento de onda a montante de 1310 nm, enquanto reserva 1550 nm para expansão futura ou serviços adicionais. 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 cada extremidade. 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 de Área Local (LANs) e Redes de Área Metropolitana (MANs), nenhuma conversão de protocolo é necessária.

O PON é usado para fornecer serviços triple-play aos usuários, incluindo televisão e serviços de Internet. O custo mais baixo de componentes passivos significa sistemas mais simples com menos componentes sujeitos a falhas ou exigindo manutenção. A principal desvantagem é o alcance mais curto, geralmente não excedendo 12 milhas ou 20 quilômetros. À medida que a demanda por serviços de Internet mais rápidos e mais conteúdo de vídeo continua a crescer, a PON está se tornando cada vez mais popular. A era da PON começou, inaugurando uma nova era de redes de acesso.

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