Tecnología GPON vs EPON en red FTTH

Autor Aiyden

Fecha 03/15/2022

GPON vs EPON, ¿cuál es la diferencia? Esta publicación presenta GPON y EPON y los compara en cuanto a antecedentes, ancho de banda, relación de división óptica, versatilidad, etc.

En una publicación anterior, mencionamos que el bastidor de distribución óptica (ODF) es uno de los componentes de la red de distribución óptica (ODN), y ODN es una parte de red óptica pasiva sistema (PON). PON es la tecnología clave para realizar FTTx y proporcionar acceso de fibra óptica punto a multipunto (P2MP). Entonces, ¿qué es GPON EPON? ¿Cuáles son las diferencias entre EPON y GPON? Para tener una idea clara de ambos, profundicemos en la tecnología GPON vs EPON en la red FTTH.

¿Qué es PON?

PON (Passive Optical Network) es la tecnología fundamental de FTTx. Es una red de comunicación de fibra óptica que proporciona acceso a redes de banda ancha a los usuarios finales. Esta red pasiva de fibra óptica se caracteriza por dividir la señal sin necesidad de energía eléctrica. Está compuesta por OLT (Optical line terminal), ONU (optical network unit) y ODN. PON utiliza una topología P2MP. En comparación con otras soluciones de red de acceso de fibra óptica, como punto a punto (P2P) y conmutador Fibre to the Curb (FTTC), la arquitectura PON es una solución beneficiosa para reducir los costes de transmisión y disminuir la tasa de fallos en el lado de acceso.

¿Qué es GPON frente a EPON?

Tanto Ethernet Passive Optical Network (EPON) como Gigabit Passive Optical Network (GPON) son variaciones de PON. Son derivados de distintas necesidades en diferentes épocas para suministrar redes de acceso de banda ancha por fibra óptica con topología P2MP.

EPON es una tecnología PON basada en Ethernet que cumple con el estándar IEEE 802.3. IEEE publicó la versión inicial en 2004, que adopta la tecnología PON en la capa física (capa 1) y el protocolo Ethernet en la capa de enlace de datos (capa 2), lo que permite el acceso Ethernet mediante topología PON y ofrece múltiples servicios sobre Ethernet. Combina la tecnología Ethernet y PON en una sola e incorpora las ventajas de ambas.

Ethernet PON utiliza tecnología WDM (multiplexación por división de longitud de onda) para lograr la transmisión bidireccional a través de una sola fibra. Los datos descendentes utilizan tecnología de banda ancha, mientras que los datos ascendentes adoptan la tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA).

GPON, una tecnología PON gigabit, se basa en ITU-TG.984.x. Es el estándar más reciente para acceder a fibra óptica pasiva de banda ancha. GPON cuenta con las ventajas de mayor banda ancha, alta eficiencia, amplia cobertura y diversidad de interfaces de acceso de usuario, por lo que los usuarios de nivel operador la consideran la solución óptima para llevar la banda ancha al negocio de redes de acceso y realizar una transformación integral.

¿Cuál es la diferencia entre EPON y GPON?

GPON vs EPON — Antecedentes del origen

La llegada de EPON busca superar el cuello de botella de la generación anterior de PON. Su hermano mayor (BPON) utiliza ATM como tecnología de capa 2 y solo puede ofrecer un ancho de banda límite de 600Mbit/s. Ethernet PON lleva Ethernet a la red de acceso de banda ancha por fibra óptica, ofreciendo el doble de velocidad que Broadband PON. Hereda las ventajas del bajo coste de Ethernet, la flexibilidad del protocolo y la madurez tecnológica. Por lo tanto, EPON tiene una amplia variedad de mercados y compatibilidad.

GPON aprende de sus dos hermanos mayores, desarrolla los servicios triple-play de BPON y compensa las deficiencias de EPON en versatilidad y capacidad. Está orientado al sector de las telecomunicaciones y satisface las necesidades de acceso multiservicio de servicio completo con QoS garantizada. Busca una solución óptima, de servicio completo y lo más eficiente posible.

GPON vs EPON — Ancho de banda

En resumen, la tasa máxima de datos de GPON es dos veces la de EPON, y la diferencia radica en la velocidad descendente, la tasa de datos disimétrica y la opción de múltiples tasas.

EPON ofrece una velocidad máxima de datos descendente de 1.25 Gbit/s, la misma que su velocidad ascendente. Sin embargo, GPON admite tres opciones de modos de velocidad de datos: una velocidad de datos paralela de 622 Mbp/s en sentido ascendente y descendente, una velocidad de datos paralela de 1.25Gbit/s en ambos sentidos y una velocidad de datos disimétrica de 2.488 Gbit/s en sentido descendente y 1.25Gbit/s en sentido ascendente. Primero, la triple velocidad proporciona una solución flexible para un negocio específico. Segundo, GPON ofrece el doble de ancho de banda que EPON, aportando un ancho de banda alto sin precedentes a la tecnología PON: descendente de hasta 2.488 Gbit/s. Además, la característica asimétrica la hace más ideal para el servicio de datos de banda ancha.

GPON vs EPON — relaciones de división óptica

Las relaciones de división especifican cuántas ONU puede transportar una OLT. Cuanto mayor sea el denominador, más terminales se acceden con un número fijo de OLT. En general, la relación de división estándar de EPON es 1:32. Por supuesto, puede admitir una relación de divisor menor o mayor de 1:16, 1:64 o 1:128. GPON admite una relación de división típica de 1:32 o 1:64, y 1:128 está disponible en algunos sistemas.

Entonces, ¿cuanto mayor sea la relación de división, mejor? No, una relación de división excesiva aumenta los costos de los módulos ópticos y reduce el rendimiento (normalmente, la distancia de transmisión). Digamos, un GPON SFP es más caro que un SFP EPON. Cuantos más usuarios de ramal se atiendan, mayor será la atenuación óptica de la pérdida de inserción PON. Por ejemplo, cuando la relación de división es 1:16, la distancia máxima de transmisión es de 20 km; cuando la relación de división es 1:32, solo puede alcanzar hasta 10 km.

GPON vs EPON — Capas de arquitectura

EPON tiene una arquitectura de red sencilla. Utiliza directamente una trama Ethernet para transmitir datos, voz y vídeo. O datos basados en IP en una trama Ethernet y luego los reenvía a través de PON.

GPON tiene tres "capa 2". En primer lugar, las tramas TDM y Ethernet se envuelven en tramas GEM. En segundo lugar, las celdas ATM y las tramas GEM se encapsulan en la trama GTC y se entregan mediante PON.

GPON vs EPON — Versatilidad

Multiservicio

GPON cumple con el estándar G.984.X, que admite triple play — datos, voz, video, satisfaciendo las necesidades de servicio completo de nivel operador.

Calidad de Servicio (QoS)

GPON tiene QoS de servicio completo inherente, mientras que EPON requiere un coste adicional para configurar manualmente la etiqueta VLAN y habilitar QoS.

Gestión de seguridad OAM

GPON especifica la gestión en varias capas: OAM, PLOAM (OAM de capa física) y OMCI (interfaz de gestión y control de ONT). Cada canal de control de mensajes cumple sus funciones para lograr una gestión de seguridad OAM completa.

EPON solo tiene funciones OAM simples, como FEF (fallo de extremo remoto), loopback y supervisión.

GPON vs EPON — Coste

Para comparar el coste de GPON frente a EPON, primero debemos entender el coste de los componentes de red. OLT, ONU y ODN son tres unidades necesarias para componer GPON y EPON. Los elementos de ODN incluyen fibras, ODF, divisor óptico, conector óptico, etc. Si el número de usuarios es el mismo, el coste en la ODN puede no ser muy diferente. Sin embargo, los módulos ópticos y los circuitos integrados específicos de la aplicación desplegados en OLT y ONU marcan una gran diferencia. El chip IC basado en FPGA de GPON es mucho más caro que el chipset basado en ASIC de EPON.

Aquí, podrías soltar: "EPON es más barato que GPON". Espera, no saques conclusiones precipitadas. Además del costo del equipo, está el costo del abonado. Dado que GPON está optimizado en rendimiento para una mayor relación de división, mayor ancho de banda y eficiencia de transmisión, se puede ahorrar una fortuna reduciendo el número de OLT. Esto también conduce a una reducción en los costos del ciclo de vida.

Para una lectura rápida, la siguiente tabla resume las principales diferencias.

Factor	EPON	GPON
Estándar	Protocolo Ethernet IEE802.3	ITU-TG.984.x
Audiencia	residencial, pymes	telecomunicaciones comerciales de nivel operador
Área popular	Asia, Europa	US
Velocidad de datos	1.25 Gbit/s en upstream y downstream	622 Mbps en ambos flujos 1.25 Gbps en ambos flujos 2.48 Gbps en downstream
Relación de división	1:32 como típico	1:128 está bien
Multiservicio	servicio basado en IP	voz, datos y vídeo triple-play
Multifunción	limitado	QoS, OAM y gestión de seguridad completos y avanzados
Aplicación FTTx	FTTP FTTH	FTTH
Costo	asequible para la mayoría de los usuarios	más rentable para usuarios de gama alta

GPON vs EPON: ¿Cuál es mejor?

GPON vs EPON, ¿cuál es mejor? Un tema candente en Internet que suscitó un intenso debate. Sin embargo, no hay una conclusión definitiva de una u otra opción. Ya que ambos tienen sus ventajas y limitaciones. Y la opción se basa en sus situaciones actuales y necesidades empresariales, como el presupuesto de red, el coste de acceso por fibra, el número de usuarios finales, requisitos avanzados como QoS y gestión de seguridad.

Aquí se enumeran las ventajas y desventajas de EPON frente a GPON para su referencia.

Ventajas de EPON:

arquitectura de red simple

menor costo de componentes

admite cifrado en ambos flujos

Ventajas de GPON:

el ancho de banda más alto de 2.48Gbit/s en sentido descendente

soporte multiservicio

mayor cobertura de usuarios finales hasta 128 ONU

alta eficiencia de transmisión

admite cifrado en downstream

rentable para grandes usuarios de telecomunicaciones

Limitaciones de EPON:

calidad de servicio (QoS)

Gestión OAM

seguridad

Limitaciones de GPON:

tecnología de redes compleja

componentes GPON costosos como ópticas GPON

Conclusión

Después de comparar FTTH GPON frente a EPON y enumerar sus fortalezas y debilidades. Aquí hay un breve punto para quienes necesitan una lectura rápida para obtener una guía de compra.

GPON es preferido por los usuarios de nivel operador que requieren gran ancho de banda, acceso de alta densidad, multiservicio triple play y funciones avanzadas como QoS, seguridad y ATM como red troncal.

EPON es fácil de usar para usuarios residenciales y pymes que son sensibles a la complejidad de las redes, buscan rentabilidad y no tienen requisitos elevados para funciones avanzadas como seguridad, QoS y ATM.

Al repasar la historia del desarrollo de PON, la red de acceso muestra impulso en la adopción de la transmisión por fibra óptica para lograr mayor ancho de banda y versatilidad. Para FTTH actual, EPON y GPON son las tecnologías principales. De cara al futuro, 10G EPON y 10G GPON han encontrado su mercado en FTTB (fibra hasta el edificio) para proporcionar una mayor tasa de datos a mayor alcance y admitir más usuarios. Se puede esperar que, en breve, la red óptica pasiva de alta velocidad y larga distancia 25G/40G/100G pueda convertirse en la próxima novedad.