Guia de Rede Óptica Passiva

A tecnologia Passive Optical Network (PON) é amplamente usada por operadoras de comunicação para oferecer transmissão por fibra óptica aos consumidores finais. O surgimento da rede PON resolve o gargalo do acesso dos usuários à largura de banda, e ISP (Internet Service Provider) resolve o problema da fibra da última milha até os clientes; essa arquitetura tem as vantagens de alta eficiência e custo-benefício. Ao mesmo tempo, existem muitos tipos de redes ópticas passivas com diferentes aplicações FTTx. As redes ópticas passivas fornecem às operadoras métodos inovadores de transmissão de sinais. Este artigo fornecerá a você um tutorial detalhado sobre redes ópticas passivas.

Wiki sobre rede óptica passiva

Diferentes formas de redes de fibra óptica têm diferentes métodos de transmissão de dados; a forma de transmissão de rede óptica passiva é a topologia ponto-multiponto. Divisores ópticos são usados no processo de transmissão. Por meio do divisor óptico, os dados da OLT serão transmitidos para vários  ONT; enquanto isso, a rede óptica passiva pode transmitir sinais simultaneamente nas direções upstream e downstream de e para os usuários finais.

O maior recurso da rede PON é ser 'passiva', o que significa que essa rede não é alimentada entre a fibra e os componentes de divisão/combinação. Além disso, nenhum equipamento elétrico é necessário no sistema PON.  A rede óptica passiva também é mais estável do que o link de rede de cobre. Quando usamos cobre como meio para transmitir sinais elétricos, ele gera muita interferência eletromagnética, o que aumenta muito a taxa de erro de bits. O uso de redes PON trará mais benefícios em excelente integridade de sinal; naturalmente, isso só pode se concretizar dentro da distância nominal de transmissão.

A tecnologia WDM e TDMA no sistema PON

A rede PON pode distinguir comprimentos de onda, e os dois comprimentos de onda são responsáveis separadamente pela transmissão de dados upstream e pela transmissão de dados downstream. O sistema PON usa a tecnologia WDM (multiplexação por divisão de comprimento de onda), que se caracteriza pela capacidade de transmitir o fluxo de sinais dividido. O fluxo de dados é separado pelas operações da rede óptica passiva de acordo com o comprimento de onda (cor) do laser.  A rede PON tem muitos padrões diferentes, portanto cada padrão diferente tem comprimentos de onda dedicados distintos. Ao alocar largura de banda de uplink para cada usuário no terminal ou no divisor de rede óptica passiva em um momento específico, precisamos usar a tecnologia de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA). O uso da tecnologia TDMA pode tornar a transmissão mais estável e, enquanto vários dispositivos transmitem fluxos de dados, as colisões de dados não serão ocupadas em um terminal ou divisor PON.

Wiki de Arquitetura de Rede Óptica Passiva

O Terminal de Linha Óptica (OLT) e a Unidade de Rede Óptica (ONU) ou Terminal de Rede Óptica (ONT) juntos formam um sistema PON, no qual o OLT fica localizado na central do operador, e as múltiplas unidades de rede óptica ou terminais de rede óptica ficam localizados próximos ao usuário final. Esse link óptico é conectado por uma Rede de Distribuição Óptica (ODN).

As redes ópticas passivas podem economizar muitos custos com fibra porque o sistema de rede usa um método de transmissão ponto-multiponto (P2MP), exigindo apenas uma fibra para conectar vários pontos finais a partir de uma operadora, enquanto uma arquitetura ponto a ponto exige uma fibra óptica separada entre cada hub e o cliente. Uma rede óptica passiva pode ser construída com apenas algumas fibras ópticas e uma central por meio do método de transmissão ponto-multiponto.

Diferentes tipos de redes ópticas passivas

Com as diferentes necessidades da rede, há cada vez mais topologias de rede diferentes. A parte a seguir apresentará vários tipos principais de redes ópticas passivas.

APON/BPON

A letra A significa ATM (Modo de Transferência Assíncrona), a letra B significa banda larga. O sistema APON é a primeira rede óptica passiva a ser implantada comercialmente no setor de comunicação. Seu modo de transmissão é ATM, e o BPON, como uma versão aprimorada, usa transmissão downstream WDM. O BPON tem mais alocação dinâmica de largura de banda e mecanismos de proteção do que o APON. Da mesma forma, como uma versão aprimorada, o BPON agora é mais popular que o APON. Ele é geralmente usado em acesso Ethernet, transmissão de vídeo e linhas alugadas de alta velocidade.

GPON

GPON (Gigabit PON) adota o padrão ITU-T. Essa rede é uma nova geração de acesso óptico passivo de banda larga. GPON pode fornecer uma taxa de downlink de alta largura de banda de 2,5Gbps para links de rede. Ela também tem características assimétricas. Para atender às necessidades dos serviços de dados de banda larga, esse padrão é uma tecnologia de classe operadora. Ao mesmo tempo, a rede GPON também pode proteger o nível da rede de acesso e possui uma função OAM completa. Atualmente, essa rede é implantada em larga escala na rede FTTH.

EPON

A letra E em EPON significa Ethernet. Esta rede usa pacotes Ethernet, portanto pode ser bem compatível com dispositivos Ethernet; esse método comprovou ser viável. Ao mesmo tempo, com base no padrão IEEE 802.3, a EPON pode conectar dispositivos sem protocolos adicionais de encapsulamento e conversão para as direções de transmissão upstream e downstream da rede Ethernet. De modo geral, a taxa de transmissão da EPON é simétrica de 1.25Gbps tanto para upstream quanto para downstream. Portanto, quando um Técnico de TI se depara com a escolha de diferentes taxas de dados, proporções de divisão, camadas e serviços de acesso, QoS, OAM e custos, há duas escolhas principais entre GPON vs EPON para atender às suas necessidades de construção.

10G-E-PON

O princípio de funcionamento dessa estrutura é o mesmo do EPON. O padrão 10G-E-PON é uma versão aprimorada do EPON. Suas velocidades de upstream e downstream podem chegar a 10Gbps. Na direção downstream, seu comprimento de onda operacional é 1577nm. O comprimento de onda operacional é 1270nm, que é diferente do EPON, portanto um dispositivo PON pode ser usado tanto para E-PON quanto para 10G-E-PON.

Por que precisamos usar uma rede óptica passiva?

Usar um sistema PON permite um uso mais eficiente da energia devido ao princípio de não exigir uma fonte de alimentação. Não há necessidade de instalar armários de cabeamento, infraestrutura de refrigeração ou eletrônicos midspan ao instalar a infraestrutura. Tanto os componentes passivos quanto os ativos de PON têm um recurso facilmente identificável que permite que a equipe economize ainda mais durante a manutenção e a solução de problemas. Quando confrontado com a pressão de atualizar a rede, basta substituir o OLT, ONT e ONU. Essas vantagens permitem que o sistema de rede PON reduza o orçamento quando a operadora constrói a rede.

Conclusão

Com o desenvolvimento da tecnologia de rede PON, os provedores de serviços têm uma boa opção ao enfrentar o gargalo da "última milha". De acordo com a introdução deste artigo, você também sabe que as redes ópticas passivas também são valiosas em termos de velocidade, consumo de energia e confiabilidade. Se você tiver alguma dúvida sobre a rede PON, pode consultar equipe de suporte técnico da QSFPTEK via [email protected], QSFPTEK a equipe de suporte técnico fornecerá sugestões muito profissionais.