Introdução à Tecnologia PON

A Rede Óptica Passiva (PON) é uma categoria altamente significativa de sistemas de acesso por 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 reside nos protocolos utilizados para comunicação ascendente e descendente. Este artigo apresentará sequencialmente PON, GPON e EPON.

Rede Óptica Passiva (PON)

A PON é um tipo de rede de fibra óptica que utiliza apenas componentes passivos, como fibras ópticas, divisores PON e combinadores, sem componentes ativos como amplificadores, repetidores ou circuitos de conformação. Consequentemente, o custo das redes PON é significativamente menor em comparação com redes que usam componentes ativos, mas a sua cobertura é limitada pela intensidade do sinal, resultando num alcance mais curto. As Redes Ópticas Ativas (AON) podem cobrir distâncias de cerca de 100 quilómetros (62 milhas), enquanto a PON está tipicamente limitada a comprimentos de cabo de fibra de até 20 quilómetros (12 milhas). A PON também é conhecida como redes de Fibra até à Casa (FTTH).

Uma configuração típica de PON é uma rede ponto-multiponto (P2MP), onde um Terminal de Linha no Escritório Central (OLT) nas instalações do fornecedor de serviços distribui serviços de televisão ou Internet para até 16 a 128 clientes através de linhas de fibra individuais. Um divisor divide um único sinal óptico em vários sinais iguais, mas de menor potência, distribuindo-os aos utilizadores. As Unidades de Rede Óptica (ONUs) terminam a PON nas casas dos clientes. As ONUs comunicam frequentemente com Terminais de Rede Óptica (ONTs), que podem ser um único dispositivo.

Rede Óptica Passiva Gigabit (GPON)

A GPON utiliza Multiplexagem por Divisão de Comprimento de Onda (WDM), permitindo que uma única fibra óptica transporte dados tanto no sentido ascendente como descendente. A transmissão de dados descendente ocorre no comprimento de onda de 1490 nm, enquanto a transmissão de dados ascendente ocorre a 1310 nm.

Embora cada ONU receba uma taxa descendente total de 2,488 Gbits/s, a GPON utiliza um formato de Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA) para atribuir intervalos de tempo específicos a cada utilizador. A largura de banda é dividida, garantindo que cada utilizador recebe uma parte, como 100 Mbits/s, dependendo de como o fornecedor de serviços atribui a largura de banda. A taxa ascendente é inferior à taxa máxima, uma vez que é partilhada entre outras ONUs no esquema TDMA. A distância e o atraso para cada utilizador são determinados pelo OLT, que depois fornece um método para atribuir intervalos de dados ascendentes para cada utilizador através de software. Uma relação de divisão típica para uma única fibra óptica é de 1:32 ou 1:64, o que significa que uma única fibra pode servir até 32 ou 64 utilizadores. Em alguns sistemas, a relação de divisão pode ir até 1:128.

Rede Óptica Passiva Ethernet (EPON)

A EPON 802.3ah baseia-se na norma Ethernet 802.3 e especifica uma rede óptica passiva semelhante com um alcance de até 20 quilómetros. A EPON utiliza WDM com as mesmas frequências ópticas que a GPON e TDMA. As taxas de dados de linha originais para ambos os sentidos, ascendente e descendente, são de 1,25 Gbits/s.

A tecnologia EPON oferece ligações bidirecionais de 1 Gb/s, com um comprimento de onda descendente de 1490 nm e um comprimento de onda ascendente de 1310 nm, reservando 1550 nm para expansão futura ou serviços adicionais. A EPON é totalmente compatível com outras normas Ethernet, pelo que não há necessidade de encapsulamento ou conversão quando ligada a uma rede baseada em Ethernet em qualquer extremidade. Utilizando as mesmas tramas Ethernet, a carga útil pode ter até 1518 bytes. Como a Ethernet é a principal tecnologia de rede utilizada em Redes Locais (LANs) e Redes Metropolitanas (MANs), não é necessária conversão de protocolo.

A PON é utilizada para fornecer serviços triple-play aos utilizadores, incluindo serviços de televisão e Internet. O menor custo dos componentes passivos significa sistemas mais simples com menos componentes propensos a falhas ou que requerem manutenção. A principal desvantagem é o alcance mais curto, normalmente não excedendo 12 milhas ou 20 quilómetros. À medida que a procura por serviços de Internet mais rápidos e mais conteúdo de vídeo continua a crescer, a PON está a tornar-se cada vez mais popular. A era da PON começou, inaugurando uma nova era de redes de acesso.

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