Guía de redes ópticas pasivas

La tecnología de red óptica pasiva (PON) es ampliamente utilizada por los operadores de comunicaciones para ofrecer transmisión por fibra óptica a los consumidores finales. La aparición de la red PON resuelve el cuello de botella del acceso de los usuarios al ancho de banda y el ISP (Internet Service Provider) resuelve el problema de la fibra de última milla hasta los clientes; esta arquitectura tiene las ventajas de una alta eficiencia y una buena relación costo-efectividad. Al mismo tiempo, existen muchos tipos de redes ópticas pasivas con diferentes aplicaciones FTTx. Las redes ópticas pasivas proporcionan a los operadores métodos innovadores de transmisión de señales. Este artículo le ofrecerá un tutorial detallado sobre redes ópticas pasivas.

Wiki de redes ópticas pasivas

Las diferentes formas de redes de fibra óptica tienen distintos métodos de transmisión de datos; la forma de transmisión de una red óptica pasiva es una topología punto a multipunto. Los divisores ópticos se utilizan en el proceso de transmisión. A través del divisor óptico, los datos del OLT se transmitirán a múltiples  ONT; mientras tanto, la red óptica pasiva puede transmitir simultáneamente señales tanto en dirección ascendente como descendente hacia y desde los usuarios finales.

La característica principal de la red PON es que es 'pasiva', lo que significa que esta red no recibe alimentación entre la fibra y los componentes de división/combinación. Además, no se requiere ningún equipo eléctrico en el sistema PON.  La red óptica pasiva también es más estable que el enlace de red de cobre. Cuando usamos cobre como medio para transmitir señales eléctricas, genera mucha interferencia electromagnética, lo que aumenta considerablemente la tasa de errores de bits. El uso de redes PON aportará más beneficios en cuanto a una gran integridad de señal; por supuesto, esto solo puede hacerse realidad dentro de la distancia de transmisión nominal.

La tecnología WDM y TDMA en el sistema PON

La red PON puede distinguir longitudes de onda, y las dos longitudes de onda son responsables por separado de la transmisión de datos ascendente y descendente. El sistema PON utiliza tecnología WDM (multiplexación por división de longitud de onda), que se caracteriza por la capacidad de transmitir el flujo de señales dividido. El flujo de datos se separa mediante las operaciones de la red óptica pasiva según la longitud de onda (color) del láser.  La red PON tiene muchos estándares diferentes, por lo que cada estándar diferente tiene distintas longitudes de onda dedicadas. Al asignar ancho de banda de enlace ascendente para cada usuario en el terminal o divisor de red óptica pasiva en un momento específico, necesitamos utilizar la tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). El uso de la tecnología TDMA puede hacer que la transmisión sea más estable y, mientras múltiples dispositivos transmiten flujos de datos, las colisiones de datos no ocuparán un terminal o divisor PON.

Wiki de arquitectura de red óptica pasiva

El terminal de línea óptica (OLT) y la unidad de red óptica (ONU) o terminal de red óptica (ONT) forman juntos un sistema PON, donde el OLT se encuentra en la central del operador, y las múltiples unidades de red óptica o terminales de red óptica se ubican cerca del usuario final. Este enlace óptico está conectado mediante una red de distribución óptica (ODN).

Las redes ópticas pasivas pueden ahorrar muchos costes de fibra porque el sistema de red utiliza un método de transmisión punto a multipunto (P2MP), que requiere solo una fibra para conectar múltiples puntos finales desde un operador, mientras que una arquitectura punto a punto requiere una fibra óptica separada entre cada concentrador y el cliente. Una red óptica pasiva puede construirse con solo unas pocas fibras ópticas y una central mediante el método de transmisión punto a multipunto.

Diferentes tipos de redes ópticas pasivas

Con las diferentes necesidades de la red, existen cada vez más topologías de red distintas. La siguiente parte presentará varios tipos principales de redes ópticas pasivas.

APON/BPON

La letra A significa ATM (modo de transferencia asíncrono), la letra B significa banda ancha. El sistema APON es la primera red óptica pasiva que se implementó comercialmente en la industria de las comunicaciones. Su modo de transmisión es ATM, y BPON, como versión mejorada, utiliza transmisión descendente WDM. BPON cuenta con mecanismos de asignación dinámica de ancho de banda y protección más avanzados que APON. Del mismo modo, como versión mejorada, BPON es ahora más popular que APON. Generalmente se utiliza en acceso Ethernet, transmisión de vídeo y líneas arrendadas de alta velocidad.

GPON

GPON (Gigabit PON) adopta el estándar ITU-T. Esta red es una nueva generación de acceso óptico pasivo de banda ancha. GPON puede proporcionar una velocidad descendente de alto ancho de banda de 2.5Gbps para enlaces de red. También tiene características asimétricas. Para satisfacer las necesidades de los servicios de datos de banda ancha, este estándar es una tecnología de clase operador. Al mismo tiempo, la red GPON también puede proteger el nivel de la red de acceso y cuenta con una función OAM completa. Actualmente, esta red se despliega a gran escala en la red FTTH.

EPON

La letra E en EPON significa Ethernet. Esta red utiliza paquetes Ethernet, por lo que puede ser muy compatible con dispositivos Ethernet; se ha demostrado que este método es viable. Al mismo tiempo, basado en el estándar IEEE 802.3, EPON puede conectar dispositivos sin protocolos adicionales de encapsulación y conversión para las direcciones de transmisión ascendente y descendente de la red Ethernet. En términos generales, la tasa de transmisión de EPON es de 1.25Gbps simétrica tanto para ascendente como para descendente. Por lo tanto, cuando un técnico de TI se enfrenta a la elección de diferentes tasas de datos, relaciones de división, estratificación y servicios de acceso, QoS, OAM y costos, existen dos opciones principales, GPON vs EPON, para satisfacer sus necesidades de construcción.

10G-E-PON

El principio de funcionamiento de esta estructura es el mismo que el de EPON. El estándar 10G-E-PON es una versión mejorada de EPON. Sus velocidades ascendente y descendente pueden alcanzar los 10Gbps. En la dirección descendente, su longitud de onda de funcionamiento es de 1577nm. La longitud de onda de funcionamiento es de 1270nm, que es diferente de EPON, por lo que se puede usar un dispositivo PON tanto para E-PON como para 10G-E-PON.

¿Por qué necesitamos usar una red óptica pasiva?

El uso de un sistema PON permite un uso más eficiente de la energía debido al principio de no requerir una fuente de alimentación. No es necesario instalar armarios de cableado, infraestructura de refrigeración ni electrónica midspan al instalar la infraestructura. Tanto los componentes pasivos como activos de PON tienen una característica fácilmente identificable que permite al personal ahorrar aún más durante el mantenimiento y la resolución de problemas. Cuando se enfrenta a la presión de actualizar la red, basta con sustituir el OLT, el ONT y la ONU. Estas ventajas permiten que el sistema de red PON reduzca el presupuesto cuando el operador construye la red.

Conclusión

Con el desarrollo de la tecnología de redes PON, los proveedores de servicios tienen una buena opción al enfrentarse al cuello de botella de "la última milla". Según la introducción de este artículo, también sabe que las redes ópticas pasivas también son valiosas en términos de velocidad, consumo de energía y fiabilidad. Si tiene alguna pregunta sobre la red PON, puede consultar equipo de soporte técnico de QSFPTEK a través de [email protected], QSFPTEK el equipo de soporte técnico le proporcionará sugerencias muy profesionales.