As redes ópticas passivas (PON) estão gerando uma nova forma de atendimento aos clientes com o fornecimento de internet rápida. Cada vez mais, os usuários pedem altas taxas de banda larga e isso só é possível por meio da fibra óptica das redes PON. A tecnologia GPON (Gibabit Passive Optical Network) junto com a EPON (Ethernet Passive Optical Network) são duas das principais redes passivas de rede óptica.

Por ser assimétrica e permitir maiores taxas de tráfego descendente e ascendente, a tecnologia GPON é bastante utilizada para aplicações diversificadas e sofisticadas, como videoconferência, vídeo sob demanda, jogos online e voz sobre IP.

No entanto, o padrão EPON apresenta custos menores e é uma tecnologia
de entrada em fibra óptica. Neste artigo, vamos mostrar as especificidades da tecnologia GPON, suas vantagens, e também quando esta pode se tornar um limitador para seu provedor.

As especificidades da tecnologia GPON

A velocidade da transferência de dados na GPON é assimétrica: no downstream é de 2.5 Gbps e, no upstream a taxa é de 1.25 Gbps. Essa é uma de suas principais especificidades em relação às redes EPON, pois permite que o usuário possa ter grande eficiência da rede quando precisar de operações mais complexas de downstream.

No downstream, os pacotes da OLT (concentrador da rede) são enviados em forma de broadcast para todas ONTs/ONUs (terminais e clientes), que seleciona qual é o seu pacote e descarta o resto. E no sentido de upstream, é adotado o TDM (Multiplexação por Divisão de Tempo), com quadro de informação que contém células ATM (que divide os pacotes de dados em 53 até 1518 bytes).

O alcance físico é de 20 km e o comprimento de onda é de 1490 nm para ‘down’ e 1310 nm para ‘up’. Outros pontos de destaque são a eficiência de 93% de tráfego útil e a capacidade de atendimento de 128 ONUs/ONTs por porta PON.

Em resumo, as características da tecnologia GPON são:

• Desenvolvida pela ITU-T G.984;
• Utiliza o GEM (GPON Encapsulation Method) para operar multisserviços;
• Encapsula dados de variados protocolos para transporte (Ethernet, IP, TCP, UDP, T1/E1, vídeo e VoIP e encriptação AES também no downstream);
• O pacote varia de 53 bytes a 1518 bytes;
• Razão de divisão: 128 ONUs/ONTs por porta PON (apesar da norma defender a razão de 64 clientes por porta PON, ela já prevê a utilização de 128 clientes por porta PON). No entanto, sempre é importante ponderar o número de usuários e a banda máxima oferecida para garantir a qualidade da transmissão;
• Até 93% de eficiência na taxa de tráfego útil.

Quais podem ser os limitadores da tecnologia GPON?

Apesar da eficiência no oferecimento da banda larga, ainda há uma série de desafios associados à tecnologia GPON. Um dos principais está relacionado ao projeto e à implantação, que deve estar de acordo com a topologia da rede. Esta, por sua vez, depende da distribuição geográfica da demanda e da infraestrutura existente na região, o que pode influenciar fortemente nos custos da rede de distribuição.

Outro ponto que deve ser levado em conta é a limitação física do alcance da rede, que está relacionada às suas características ópticas. Nesse caso, o alcance depende, além da topologia da rede de distribuição, de fatores como atenuação das fibras nos comprimentos de onda ascendente e descendente, número de níveis de divisão, potência de saída dos transmissores e sensibilidade dos receptores utilizados.

A rede GPON tem um alcance de 60 km entre OLT e ONT e um alcance de 20 km entre os ONTs. Por isso, deve-se pensar na também na arquitetura da rede, que pode ser configurada nas opções: FTTH (Fiber To The Home ou fibra até a residência do usuário), FTTB (Fiber To The Building ou fibra até edifício) e FTTCab (Fiber To The Cabinet ou fibra até um gabinete, onde a distribuição para os usuários é feita por meio de cabo coaxial ou cabo de cobre). Dependendo da arquitetura, utilizam-se mais fibras ópticas na construção da rede, elevando o custo.

Por isso, um projeto utilizando a tecnologia GPON deve levar em conta a quantidade de usuários e os serviços ofertados. Em alguns casos, não será necessária uma fibra dedicada entre o centro de comando até o cliente – este tipo de projeto geralmente é feito para usuários que não compartilham a largura de banda, como grandes empresas que precisam ter à sua disposição uma alta taxa para seus serviços.

Em casos mais gerais, é possível pensar em implantar FTTB e usar a estrutura já pronta disponível nos prédios para levar os cabeamento de dados até o usuário final. Isso ajuda a diminuir os custos com o projeto. Dessa forma, cada tipo de usuário irá determinar a melhor arquitetura de projetos para tecnologia GPON.

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