Se o GPON substituirá o EPON no futuro.

O que é PON?

PON se refere a redes de fibra óptica passiva. Em outras palavras, não existem dispositivos eletrônicos ou fontes de energia elétrica na rede de distribuição óptica, e a ODN é composta por dispositivos passivos, como divisores ópticos, sem a necessidade de equipamentos eletrônicos ativos valiosos. Uma rede óptica passiva consiste em um terminal de linha óptica (OLT) instalado em uma estação de controle central e várias unidades de rede óptica (ONUs) auxiliares instaladas no local do usuário. A rede de distribuição óptica (ODN) entre a OLT e a ONU é composta por uma fibra óptica e um divisor óptico passivo ou acoplador. Atualmente, a rede óptica passiva PON é considerada a direção futura de desenvolvimento das redes de acesso. Por um lado, porque a largura de banda que ela oferece pode atender às necessidades de todos os tipos de serviços de banda larga atuais e futuros, sendo geralmente considerada a solução para o acesso de banda larga. Por outro lado, o custo é relativamente baixo tanto em equipamentos quanto em operação e gerenciamento de manutenção. Uma análise econômica e técnica abrangente mostra que a PON é a principal tecnologia para implementar FTTB/FTTH.

O que é EPON?

EPON significa Rede Óptica Passiva Ethernet. Como o nome indica, é uma tecnologia PON baseada em Ethernet. Ela adota uma estrutura ponto-a-multiponto, transmissão por fibra óptica passiva e oferece vários serviços sobre Ethernet. O sistema EPON é composto principalmente pelo terminal de linha óptica (OLT), pela rede de distribuição óptica (ODN) e pela unidade de rede óptica (ONU). No sistema EPON, a OLT é tanto um switch ou roteador quanto uma plataforma provedora de múltiplos serviços que fornece interfaces de fibra para redes de fibra passivas.

Como uma tecnologia emergente de acesso de banda larga, a EPON alcança acesso integrado de serviços de dados, voz e vídeo por meio de um único sistema de acesso de fibra óptica com boa economia. É amplamente aceito na indústria que FTTH é a solução definitiva para acesso de banda larga e que a EPON se tornará uma tecnologia de acesso de banda larga convencional. Devido às características da estrutura de rede EPON, às vantagens especiais do acesso de banda larga e à combinação orgânica com a rede de computadores, especialistas de todo o mundo concordam que a rede óptica passiva é o melhor meio de transmissão para realizar a integração das''three networks''e resolver o ''último quilômetro'' da superestrada da informação.

No sistema EPON, o fluxo de dados de downlink adota tecnologia de multiplexação por divisão de tempo (TDM) e o fluxo de dados de uplink adota tecnologia de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA). Dessa forma, quando a ONU recebe o pacote de dados, cada ONU extrai o pacote de dados de acordo com as informações específicas de endereço e não há interferência entre as ONUs, o que pode evitar conflitos de transmissão. A tecnologia EPON combina equipamentos Ethernet de baixo custo e alta largura de banda com tecnologia de rede de fibra de baixo custo, apresentando vantagens de boa compatibilidade, baixo custo de construção e manutenção e alta confiabilidade de acesso. No entanto, tem as desvantagens de baixa escalabilidade e vantagem de custo limitada.

O que é GPON?

GPON se refere a Redes Ópticas Passivas Gigabit. A tecnologia GPON é a mais recente geração de padrão de acesso óptico passivo integrado de banda larga baseado no padrão ITU.TG.984.x. É considerada pela maioria das operadoras como uma tecnologia ideal para realizar a transformação integrada e de banda larga dos serviços das redes de acesso. A tecnologia GPON adota a mesma topologia de rede que a EPON, dividindo-se principalmente em ONU, ODN e OLT. A OLT fornece a interface entre o lado da rede e a rede de núcleo, e se conecta a cada ONU através da ODN. Como equipamento funcional central do sistema PON, a OLT tem funções de alocação centralizada de largura de banda, controle das ONUs, monitoramento em tempo real, operação, manutenção e gerenciamento do sistema PON. A ONU fornece a interface do lado do usuário para a rede de acesso, oferecendo acesso a fluxos de múltiplos serviços, como voz, dados e vídeo, e à ODN, sendo controlada centralmente pela OLT. A taxa de divisão suportada pelo sistema é de 1:16/32/64. Com o desenvolvimento e evolução do módulo transceptor óptico, a taxa de divisão suportada chegará a 1:128.

O mecanismo de transmissão da GPON é completamente igual ao da EPON. É adotado o mecanismo de transmissão bidirecional por fibra única. A tecnologia WDM é usada para transmitir dados de upstream e downstream em diferentes comprimentos de onda na mesma fibra óptica. Na mesma fibra óptica, a GPON pode realizar transmissão bidirecional de sinal usando a tecnologia WDM. Com base na topologia em árvore tradicional, a estrutura de proteção PON pode ser usada para melhorar a capacidade de sobrevivência da rede. A GPON tem três grandes vantagens: maior distância de transmissão, maior largura de banda e fortes características espectrais. Mas a tecnologia é relativamente complexa e o custo do equipamento é alto.

Comparação entre EPON e GPON

A principal diferença entre GPON e EPON é o uso de padrões completamente diferentes. Em aplicação, a GPON tem uma largura de banda maior que a EPON, seu transporte de negócios é mais eficiente, sua capacidade espectral é mais forte, pode transmitir serviços de maior largura de banda, atender mais acessos de usuários, e dá mais atenção a serviços e garantia de QoS, mas é mais complexa, portanto o custo relativo é maior que o da EPON. No entanto, com a implantação em larga escala da tecnologia GPON, a diferença de custo entre EPON e GPON está diminuindo. A EPON visa ser compatível com a tecnologia Ethernet atual. É a continuação do protocolo 802.3 na rede de acesso óptico, herdando plenamente as vantagens do Ethernet, como preço baixo, protocolo flexível, tecnologia madura, etc., e tem um amplo mercado e boa compatibilidade. A GPON, por outro lado, é posicionada como a demanda da indústria de telecomunicações por acesso a todos os serviços com múltiplos serviços garantidos por QoS, e busca uma solução ideal que suporte todos os serviços e tenha a maior eficiência, propondo “reconsiderar completamente a abertura de todos os protocolos”. EPON e GPON têm diferentes características técnicas, que são as seguintes:

As características técnicas da EPON são as seguintes:

• Ethernet é o melhor portador para serviço IP

• Fácil de manter, fácil de estender e fácil de atualizar

• O equipamento EPON é maduro e disponível. Milhões de linhas de EPON foram instaladas na Ásia. O chip comercial de terceira geração foi lançado

• O protocolo EPON é simples e tem baixo custo de implementação e baixo custo de equipamento. A tecnologia mais apropriada, em vez da melhor tecnologia, é necessária para a rede de acesso urbana

• Mais adequado para redes domésticas e metropolitanas sem a carga de equipamentos ATM ou BPON

• Mais adequado para o futuro, IP hospeda todos os serviços, Ethernet hospeda serviços IP

As características técnicas da GPON são as seguintes:

• Rede de acesso para operação de telecomunicações

• Alta largura de banda: velocidade de linha, 2,488 GB/s downstream, 1,244 GB/s upstream

• Alta eficiência de transmissão: 94% down (largura de banda real de até 2,4g) 93% up (largura de banda real de até 1,1g)

• Suporte total a serviços: O padrão G.984.x define estritamente o serviço total (voz, dados e vídeo) que suporta o nível de telecomunicações

• Forte capacidade de gerenciamento: funções ricas, domínio OAM suficiente é reservado na estrutura de quadros, e o padrão OMCI é estabelecido

• Alta qualidade de serviço: uma variedade de níveis de QoS, pode garantir estritamente os requisitos de largura de banda e atraso do serviço

• Baixo custo abrangente: longa distância de transmissão, alta razão espectral, alocação eficaz do custo da OLT, reduz o custo de acesso do usuário

Devido às diferentes características técnicas, as tecnologias EPON e GPON são, na verdade, duas aplicações de mercado diferentes. A tecnologia EPON é mais adequada para o tipo de aplicação de acesso à Internet, enquanto a tecnologia GPON é mais adequada para operação de negócios completos e tipo de aplicação de integração de três redes. Do ponto de vista dos negócios, esses são, na verdade, dois segmentos de mercado, mas do ponto de vista dos usuários finais, tanto EPON quanto GPON são invisíveis para os usuários, especialmente no modo de construção FTTB. Os dispositivos terminais dos usuários em suas casas veem apenas interfaces Ethernet e interfaces telefônicas, portanto, não há necessidade de pensar em GPON e EPON.

Conclusão

GPON e EPON têm suas próprias características, com diferentes escopos de aplicação e cenários de aplicação sobrepostos, como FTTB para usuários residenciais. Olhando para o futuro do mercado de acesso de banda larga, pode não ser uma questão de quem substitui quem, mas sim de coexistência complementar. Para clientes com alta largura de banda, múltiplos serviços, requisitos de QoS e segurança e tecnologia ATM como rede de backbone, a GPON será mais adequada. Para a base de clientes sensível ao custo, com requisitos de QoS e segurança não tão altos, a EPON se tornou dominante.