O que é, e quais são as tecnologias atuais Telecom: EPON, GPON e XGS-PON

O que é tecnologia EPON

Você sabe exatamente o que é EPON e quais os diferenciais desta tecnologia?

A EPON é uma das versões de uso das Redes Ópticas Passivas ou Passive Optical Network (PON), que utiliza fibra óptica (ODN) para arquitetura de redes de ponto multiponto.

Em 2004, o grupo Ethernet in the First Mile lançou o seu primeiro protocolo comercial do EPON, o IEEE 802.3ah, que passou por atualizações e segue sendo utilizado na atualidade.

O sistema teve uma forte expansão no mercado de telecomunicações de 2005 a 2009, sendo comum em toda a Ásia e a Oceania, além de ser amplamente utilizado em provedores que oferecem o FTTx no Brasil.

A principal característica da rede PON é a utilização de uma rede passiva entre os pontos de distribuição até o usuário final, isso faz com que não seja necessária energia elétrica na rede de distribuição, já que a comunicação acontece baseada na transmissão e recepção do sinal de luz – ou seja, não existe energia elétrica entre a OLT (concentrador do dispositivo) e a ONT/ONU (terminais e clientes). A rede óptica juntamente com as redes PON trazem diversas vantagens:

• Maior velocidade de transmissão de dados;

• Permite enlace com maior distância;

• É imune a interferências eletromagnéticas externas;

• Isola eletricamente os dois equipamentos interligados;

• Zera as chances de queimar equipamentos com surtos da rede elétrica;

• Menor consumo de energia nos equipamentos ativos;

• Rede de distribuição sem necessidade de alimentação elétrica;

• Rede ponto-multiponto em fibra óptica;

• 64 clientes por porta;

• Configuração e monitoramento centralizado.

Como funcionam as redes EPON

A estrutura das redes EPON é definida no IEEE 802.3ah e controlada pelo protocolo MPCP (Multi-Point Control Protocol) do padrão Ethernet, de onde tem origem seu nome (Ethernet PON).

Como toda rede passiva, a transmissão de dados nessa modalidade é feita por meio das OLTs (Optical Line Terminal), que redirecionam os sinais ópticos aos splitters. Os terminais de usuários (ONUs – Optical Network Unit) integram os dados de áudio, vídeo, sistema de segurança, sistema de automação, que são transmitidos em uma única rede óptica passiva.

A OLT normalmente fica na central de telecomunicações de uma empresa ou condomínio que utilize o PONLAN – Passive Optical LAN. No caso de provedores de internet, o equipamento pode ser alocado na central de operações ou em pontos de presença espalhados pela cidade de atendimento. Já a ONU costuma ser instalada no usuário final, e pode também ser fixada em postes próximo aos usuários (FTTc) ou em centrais de apartamentos (FTTa). As ONUs convencionais possuem geralmente uma interface WAN tipo 802.3ah e uma ou mais interfaces tipo 802.3 para a conexão com o usuário assinante.

Como já mencionamos, a velocidade na EPON é simétrica, de 1,25 Gbps entre servidor/usuário e no fluxo contrário. No downstream, os pacotes da OLT são enviados via broadcast para todas as ONUs (padrão Ethernet) sendo que a ONT/ONU define qual pacote é seu e descarta o restante.

Já no sentido upstream, cada ONU/ONT transmite os quadros Ethernet para a OLT com intervalos de tempo de transmissão diferentes, atribuídos pela OLT. Os dados são transmitidos em pacotes de 1518 bytes.

As redes EPON são fáceis de instalar, têm maior alcance e possibilitam transmitir dados, voz e vídeo por meio de uma única fibra. Outro ponto positivo é que como não dependem de energia elétrica, a chance de queimar ou acontecerem curtos nos equipamentos é nula.

É importante destacar que o provedor pode trabalhar com a rede EPON e a GPON de forma paralela. Assim, é possível ir migrando os clientes aos poucos, conforme a demanda por serviços for aumentando. Mas para que tudo funcione corretamente é essencial investir em equipamentos de qualidade.

O que é tecnologia GPON

A sigla GPON (Gigabit Passive Optical Network), em português, significa Rede Óptica Passiva Gigabit. GPON é uma rede, com capacidade de Gigabit que consegue transmitir e receber inúmeros tipos de serviços a partir de uma única fibra óptica. A arquitetura da rede se vale da topologia "ponto-multiponto", onde uma única fibra atende a uma infinidade de destinos, usando divisores de fibra óptica não energizados (passivos), repartindo a largura de banda entre vários pontos de acesso.

Embora não seja unanimidade, muitos especialistas classificam essa tecnologia como parte da chamada FTTx (Fiber To The x), termo utilizado para designar redes passivas ópticas que conectam um ponto central do provedor de acesso a uma imensa variedade de usuários, os quais podem ser residenciais (FTTH, Fibre to The Home), prediais (FTTA, Fiber To The Apartment) ou corporativos (FTTB, Fiber To The Building).

Qual a diferença da tecnologia GPON

A diferença da tecnologia GPON para outras redes ópticas é que sua transmissão é assimétrica. Ou seja, no sentido do concentrador do provedor ao usuário final (downstream), a taxa de dados chega a 2,5 Gbps, enquanto no sentido contrário (do usuário final ao concentrador) chega a 1,25 Gbps.

Essa assimetria existe porque a maior parte da carga de dados ocorre de forma unidirecional, no sentido do provedor ao cliente. Com maior capacidade centralizada nessa direção, alcança-se maior qualidade às demandas dos clientes.

Quais são as vantagens da tecnologia GPON

A arquitetura de uma rede óptica passiva se baseia na conexão de um terminal de linha óptica (OLT) — localizado na operadora — a inúmeros terminais de rede óptica (ONT). Os benefícios de uma rede óptica de alta performance que obedece a essa modulação são diversos, tais como:

• Maior capacidade de transmissão: a velocidade de 2.5 Gbps até o usuário final dessa rede assimétrica assegura desempenho máximo para empresas que não podem ter episódios de lentidão, time out e instabilidades, reduzindo também a demanda por suporte de TI na área de redes;

• Menor degradação de sinal: a rede óptica passiva não está sujeita às intempéries da natureza (como as tecnologias de rádio ou de par trançado), o que significa estabilidade de sinal, independentemente das condições meteorológicas;

• Menor latência: latência diz respeito ao tempo em que um pacote de dados demora para ir de um ponto ao outro. Uma rede óptica passiva GPON tem taxas muito inferiores de atraso em relação a outras soluções para banda larga, o que é essencial para quem trabalha com dados em tempo real;

• Isenção de interferências eletromagnéticas: a rede GPON é ideal para empresas localizadas nas proximidades de estações de distribuição elétrica ou em locais muito propensos a descargas atmosféricas;

• Praticidade dos ativos de rede: a rede GPON demanda menos infraestrutura física, como cabos e equipamentos, virtude que diminui sensivelmente seu custo de implementação, operação e manutenção (TCO);

• Alcance mais amplo: o tráfego de sinais luminosos em redes passivas ópticas Gigabits pode percorrer distâncias de até 20 km sem necessidade de amplificação.

Onde e quando utilizar a tecnologia GPON

A tecnologia GPON deve ser sua escolha para expansão de redes ou quando vários serviços agregados precisam funcionar. Considere, também, o número de usuários da rede, as perdas, a potência e a sensibilidade dos ativos. Com essas questões em mente, é possível usar a GPON em várias situações. Veja as possibilidades:

• Projetos de acesso à internet para bairros e condomínios;

• CFTV em condomínios, bairros, empresas e fábricas;

• Complemento de provedores de acesso a internet;

• Arquitetura de redes locais em fibra.

O que é a XGS-PON

A tecnologia XGS-PON tem como conceito ser uma "Rede Óptica Simétrica Passiva com capacidade de 10 Gigabit", isto é, uma conexão de fibra óptica responsável por transmitir dados tanto de download, como também de upload, simetricamente, podendo chegar à velocidade máxima de até 10 Gb/s.

O "S" da sigla é justamente de "simétrico", o que significa dizer que, ao contrário dos PONs anteriores, nos quais o downstream é sempre mais veloz que o upstream, no XGS-PON temos a mesma velocidade em ambos. Com isso, a tecnologia não traz somente mais velocidade, mas atende ao modo de navegar atual, acelerado pela pandemia, no qual as pessoas tanto baixam dados mais robustos (vídeos, filmes, arquivos), como também sobem muitos dados (videoconferência, compartilhamento em nuvem, jogos online).

Vale destacar que, para implementar a tecnologia, apenas o Optical Line Terminal (OLT) e o Optical Network Terminal (ONT) precisam de energia, diferentemente de outros cabos, divisores e conectores, que não necessitam de eletricidade. Assim, é possível utilizar o XGS-PON pelos caminhos já existentes. O mesmo se dá em relação à fibra. A tecnologia pode utilizar a rede legada do GPON, não demandando investimento em fibra.

Nesse sentido, as duas tecnologias também podem ser usadas ao mesmo tempo, na mesma fibra, convivendo, mas por frequências distintas. Além disso, esse novo modo de transmissão libera a condução de até 32 cabos de fibra óptica através de um "divisor" inserido na conexão doméstica. Dessa forma, a tecnologia possibilita que todos os usuários de fibra de 10 Gb se conectem com cabos individuais.

Portanto, o XGS-PON permite que os 32 usuários possam se conectar individualmente a uma fibra, contudo, garantindo a velocidade de banda larga de 10 Gb/s. Como falado anteriormente, uma outra grande vantagem para os provedores que oferecerem planos com a tecnologia é a diferenciação. A tecnologia é um PON simétrico, com as velocidades de upload e download iguais, diferentemente do que é ofertado pelo mercado atual, onde as velocidades de upload são menores. Ainda há poucos planos de XGS-PON no Brasil, mas a demanda é crescente e aí está a oportunidade para quem investir agora.

Princípio de funcionamento do XGS-PON

O XGS-PON é projetado em torno de uma configuração ponto-a-multiponto. Nesta configuração, um terminal de linha óptica localizado no escritório central de um provedor de serviços se conecta a muitas unidades de rede óptica (ONUs) por meio de um divisor óptico passivo colocado nos locais dos usuários finais. A tecnologia usa multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) para permitir a transmissão de muitos comprimentos de onda pela mesma fibra, o que torna possível que o XGS-PON e o GPON coexistam. O OLT transmite dados downstream para todas as ONUs, enquanto cada ONU envia dados upstream para o OLT.

Protocolos de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA) são empregados para evitar colisões entre transmissões upstream de diferentes ONUs, atribuindo intervalos de tempo específicos para cada ONU. Isso garante um fluxo uniforme de informações em ambas as direções e suporta os requisitos de largura de banda mais altos de aplicativos modernos.

Vantagens da XGS – PON :

Em um mundo cada vez mais conectado, torna-se imprescindível que as conexões acompanhem o ritmo evolutivo das exigências em relação à internet.

Veja quais são:

Velocidade: beneficiando a capacidade da transmissão de dados em relação à quantidade e agilidade.

Qualidade do Wi-Fi: a oferta de internet sem fio será expandida sem perda de qualidade.

Nuvem: a velocidade proporcionada pela XGS-PON facilitará o acesso e a movimentação de dados em nuvem.

Benefícios da XGS – PON no Brasil :

Se dentro das empresas os efeitos são positivos, fora delas também. Os dados da pesquisa TIC Domicílios (Tecnologias da Informação e Comunicação nos Domicílios Brasileiros), divulgada em julho de 2022, mostram que 82% dos domicílios brasileiros têm acesso à internet.

O acesso traz consigo a exigência de uma conexão capaz de suprir as necessidades do mundo moderno, tais como canais de streamings em resoluções melhores e jogos online mais pesados, por exemplo.

Entendendo a importância e prevendo o impacto positivo que o XGS-PON terá nas conexões do Brasil, a L8 Group trabalha na conscientização acerca de quais são os melhores processos para que as empresas migrem à nova tecnologia, defendendo as vantagens de fornecedores como Nokia e Huawei.

Para abraçar uma nova tecnologia, antes é preciso compreendê-la.

Fontes: https://www.tecnologiaegestao.com.br/qual-a-diferenca-entre-redes-opticas-epon-e-gpon/

https://www.meupositivo.com.br/panoramapositivo/gpon/

https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-gpon/

https://www.datacom.com.br/pt/blog/118/redes-gpon-e-xgs-pon-coexistencia-das-tecnologias-e-o-aproveitamento-da-infraestrutura

https://www.fibermall.com/pt/blog/xgspon.htm#:~:text=Uso%20de%20xgs%2Dpon%20em%20Banda%20Larga%20e%20FTTx&text=Em%20termos%20de%20banda%20larga,larguras%20de%20banda%20mais%20altas

https://www.fibermall.com/pt/blog/xgspon.htm#:~:text=Uso%20de%20xgs%2Dpon%20em%20Banda%20Larga%20e%20FTTx&text=Em%20termos%20de%20banda%20larga,larguras%20de%20banda%20mais%20altas

https://venkonetworks.com/noticias/o-que-e-xgs-pon.php

https://wp.nacionalvox.com.br/cianet/infraestrutura-e-tecnologia/epon/

https://www.mikweb.com.br/xgpon/#:~:text=O%20que%20%C3%A9%20xGPON%3F%20A%20xGPON%2C%20ou%20Gigabit,oferecer%20velocidades%20de%20transmiss%C3%A3o%20de%20dados%20ainda%20maiores

https://blog.intelbras.com.br/o-que-e-epon/