Aplicação da tecnologia de rede óptica passiva gigabit na rede de acesso

Adotar a solução mais adequada para alcançar o acesso das últimas milhas é vital para os interesses dos operadores de rede, e a alta largura de banda, alta eficiência e fácil escalabilidade da tecnologia de rede óptica passiva (PON) a tornam muito competitiva. Este trabalho analisa detalhadamente as características da tecnologia PON na aplicação de redes de acesso.
Escolher a solução mais adequada para alcançar o acesso à rede nos últimos quilômetros é um desafio enfrentado pelos provedores de serviços de rede. Quer se trate de link sem fio, cabo de cobre ou link de fibra óptica, existem inevitavelmente muitas tecnologias concorrentes para escolher, especialmente na implementação inicial de muitos padrões competitivos. Não é fácil encontrar a solução mais adequada. Um grande número de fatores inter-relacionados deve ser considerado, e essa escolha geralmente tem um alto risco, pois qualquer decisão envolvendo investimento em larga escala afetará o funcionamento da empresa por muitos anos no futuro.

Esta questão é particularmente significativa para o desenvolvimento contínuo de PON de alta velocidade no mercado asiático, especialmente quando se trata de sistemas de rede óptica passiva gigabit (GPON). Enquanto outras regiões estão considerando as vantagens e desvantagens de diferentes métodos de acesso à fibra, os provedores de serviços na Ásia estão ativamente implantando e testando essa tecnologia como uma solução para muitos de seus problemas.
Norma de rede óptica passiva
O mercado alvo da rede de acesso é geralmente a área densamente povoada na área urbana, e há um grande número de moradores e usuários comerciais em alguns edifícios. Além disso, em muitas áreas, a expansão dos circuitos tradicionais PSTN é limitada, de modo que os prestadores de serviços tenham oportunidades completas de “novo mercado” para introduzir novos serviços avançados de multimídia e banda larga, que não serão prejudicados pela necessidade de apoiar tecnologias ultrapassadas.
PON é uma solução ideal para tais aplicações. Especificamente, um PON é composto por um terminal de linha óptica (OLT) localizado na extremidade do escritório central e um grupo de terminais de rede óptica associados (ONTs) localizados na extremidade do cliente. Entre eles está uma rede de distribuição óptica composta por fibras ópticas e divisores passivos ou conectores
Na topologia PON, um OLT pode ter vários módulos PON, e cada módulo PON aciona uma rede PON separada através de um divisor passivo barato, que é conectado a várias ONTs por fibras ópticas distribuídas. Fibra óptica e componentes ópticos passivos fazem com que o equipamento de distribuição de rede de acesso não precise mais de componentes eletrônicos ativos e manutenção relacionada.
O processo de transmissão do fluxo de dados a jusante e do fluxo de dados a montante na PON é diferente. Os dados downstream são transmitidos do OLT para cada ont, e cada ont determina e processa os dados relevantes através da correspondência de endereços no pacote de dados / unidade de dados. Devido à característica de compartilhamento da ODN, o processamento do fluxo de dados upstream é mais complicado. Para evitar colisões, é necessário coordenar o fluxo de transporte de cada ont para o OLT. Os dados de uplink são transmitidos de acordo com o mecanismo de controle no OLT, usando o protocolo TDMA (time division multiple access), que aloca um slot de transmissão dedicado a cada ont. Esses slots de tempo são síncronos, de modo que fluxos de dados de ONTs diferentes não colidem.
Assim como as primeiras DSLs têm diferentes tecnologias opcionais, os provedores de serviços devem ser capazes de selecionar a solução PON mais adequada. Como escolher a tecnologia PON mais adequada?
Em meados da década de 1990, uma organização composta por grandes operadoras de rede estabeleceu a aliança de rede de acesso de serviço completo (FSAN). O objetivo desta organização é desenvolver um padrão comum para equipamentos PON. Este padrão desenvolveu-se gradualmente em b-pon, e ATM é usado como seu protocolo de transmissão. Além disso, o IEEE também estabeleceu o primeiro grupo Ethernet de milha (EFM) em 2001 para se concentrar na padronização de sistemas simétricos dedicados Ethernet de 1Gbps. Estas duas organizações lançaram as normas técnicas APON e EPON respectivamente.
Durante este período, a equipe FSAN começou a padronizar PON operando a uma taxa acima de 1Gbps. Mais importante ainda, enquanto cobre problemas básicos de transmissão, este padrão também fornece suporte para vários serviços, bem como funções de gerenciamento, manutenção e configuração de uma maneira altamente escalável. Este trabalho acabou produzindo o padrão PON de taxa Gigabit, que suporta a transmissão de IP, TDM e outros formatos com eficiência extremamente alta, alcançando alta velocidade. O que é particularmente importante é que os principais prestadores de serviços do mundo participaram na formulação dos requisitos de sistema das principais partes do padrão GPON, que se reflete no ITU g.984.1, ou seja, o padrão de requisitos de serviço Gigabit (GSR). Actualmente, o GSR tornou-se a norma para todos os trabalhos neste domínio, garantindo a compatibilidade e interoperabilidade da rede.