Introducción a la tecnología PON

La Red Óptica Pasiva (PON) es una categoría de gran importancia dentro de los sistemas de acceso de fibra óptica que ocupa una posición dominante en el mercado de acceso. GPON y EPON son dos clasificaciones de PON. La principal diferencia entre GPON y EPON radica en los protocolos utilizados para la comunicación ascendente y descendente. Este artículo presentará secuencialmente PON, GPON y EPON.

Red Óptica Pasiva (PON)

PON es un tipo de red de fibra óptica que emplea solo componentes pasivos como fibras ópticas, divisores PON y combinadores, sin componentes activos como amplificadores, repetidores o circuitos de conformación. En consecuencia, el costo de las redes PON es significativamente menor en comparación con las redes que utilizan componentes activos, pero su cobertura está limitada por la intensidad de la señal, lo que resulta en un alcance más corto. Las Redes Ópticas Activas (AON) pueden cubrir distancias de alrededor de 100 kilómetros (62 millas), mientras que PON suele estar limitada a longitudes de cable de fibra de hasta 20 kilómetros (12 millas). PON también se conoce como redes de Fibra hasta el Hogar (FTTH).

Una configuración típica de PON es una red punto a multipunto (P2MP), en la que un Terminal de Línea de Oficina Central (OLT) en las instalaciones del proveedor de servicios distribuye servicios de televisión o Internet a entre 16 y 128 clientes a través de líneas de fibra individuales. Un divisor divide una única señal óptica en múltiples señales iguales pero de menor potencia, distribuyéndolas a los usuarios. Las Unidades de Red Óptica (ONU) terminan la PON en los hogares de los clientes. Las ONU a menudo se comunican con los Terminales de Red Óptica (ONT), que pueden ser un solo dispositivo.

Red Óptica Pasiva Gigabit (GPON)

GPON utiliza la Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM), lo que permite que una sola fibra óptica transporte datos tanto ascendentes como descendentes. La transmisión de datos descendente ocurre en una longitud de onda de 1490 nm, mientras que la transmisión de datos ascendente tiene lugar a 1310 nm.

Aunque cada ONU recibe una velocidad completa de bajada de 2,488 Gbits/s, GPON emplea un formato de Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) para asignar intervalos de tiempo específicos a cada usuario. El ancho de banda se divide, garantizando que cada usuario reciba una porción, como 100 Mbits/s, dependiendo de cómo el proveedor de servicios asigne el ancho de banda. La velocidad de subida es menor que la velocidad máxima ya que se comparte entre otras ONU en el esquema TDMA. La distancia y el retardo para cada usuario los determina el OLT, que luego proporciona un método para asignar ranuras de datos ascendentes para cada usuario mediante software. Una relación de división típica para una sola fibra óptica es 1:32 o 1:64, lo que significa que una sola fibra puede servir hasta 32 o 64 usuarios. En algunos sistemas, la relación de división puede llegar hasta 1:128.

Red Óptica Pasiva Ethernet (EPON)

EPON 802.3ah se basa en el estándar Ethernet 802.3 y especifica una red óptica pasiva similar con un alcance de hasta 20 kilómetros. EPON emplea WDM con las mismas frecuencias ópticas que GPON y TDMA. Las velocidades de datos de línea originales tanto para las direcciones ascendente como descendente son de 1,25 Gbits/s.

La tecnología EPON proporciona enlaces bidireccionales de 1 Gb/s, con una longitud de onda descendente de 1490 nm y una longitud de onda ascendente de 1310 nm, reservando 1550 nm para futuras expansiones o servicios adicionales. EPON es totalmente compatible con otros estándares Ethernet, por lo que no es necesario encapsular ni convertir al conectarse a una red basada en Ethernet en cualquiera de los extremos. Utilizando las mismas tramas Ethernet, la carga útil puede ser de hasta 1518 bytes. Como Ethernet es la principal tecnología de redes utilizada en Redes de Área Local (LAN) y Redes de Área Metropolitana (MAN), no es necesaria ninguna conversión de protocolo.

PON se utiliza para ofrecer servicios triple-play a los usuarios, que incluyen televisión y servicios de Internet. El menor costo de los componentes pasivos significa sistemas más simples con menos componentes propensos a fallos o que requieran mantenimiento. El principal inconveniente es el alcance más corto, que normalmente no supera las 12 millas o 20 kilómetros. A medida que la demanda de servicios de Internet más rápidos y más contenido de video sigue creciendo, PON se está volviendo cada vez más popular. La era de PON ha comenzado, marcando el inicio de una nueva era en las redes de acceso.

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