PON/GPON

Las características que nos ofrece la tecnología GPON son entre otras, una estructura de trama escalable de 622 Mbps hasta 2.5 Gbps, además la capacidad de soportar tasas de bits asimétricas. Dicha red de fibra óptica, facilita la transmisión bidireccional de información en una sola fibra llamada PON. Actualmente la velocidad estandarizada por los suministradores de equipos GPON suelen rondar los 2,4 Gbps en el canal de bajada y 1,2 Gbps en el de subida y gracias a estas velocidades de transferencia de datos permite ofrecer videoconferencias o televisión digital de gran calidad. También podemos encontrar en ciertas configuraciones hasta 100 Mbps por abonado.

Otra de sus características es la abundancia de protocolos y servicios preparados para la seguridad de los datos. El método de encapsulación que emplea GPON es GEM (GPON Encapsulation Method) que permite soportar cualquier tipo de servicio (Ethernet, TDM, ATM, etc.) en un protocolo de transporte síncrono basado en tramas periódicas de 125µs. GEM se basa en el estándar GFP (Generic Framing Procedure) del ITU-T G.7041, con modificaciones menores para optimizarla para las tecnologías PON. GPON de este modo, no sólo ofrece mayor ancho de banda que sus tecnologías predecesoras, es además mucho más eficiente y permite a los operadores continuar ofreciendo sus servicios tradicionales (voz basada en TDM, líneas alquiladas, etc.) sin tener que cambiar los equipos instalados en las dependencias de sus clientes. Además, GPON implementa capacidades de OAM (Operation Administration and Maintenance) avanzadas, ofreciendo una potente gestión del servicio extremo a extremo. Entre otras funcionalidades incorporadas cabe destacar: monitorización de la tasa de error, alarmas y eventos, descubrimiento y ranging automático, etc.

Multiplexación de la Información: Ambos canales de información (descendente y ascendente) viajan en la misma fibra óptica empleando diferentes longitudes de onda. Para ello se utiliza un esquema de multiplexación WDM (Wavelength Division Multiplexing).

Sentido Descendente – TDM: Se utiliza tecnología TDM (Time Division Multiplexing). Todos los datos se transmiten a todas las ONTs. Cada ONT filtra los datos recibidos y sólo es capaz de acceder a aquellos datos que van dirigidos hacia ella. Es posible cifrar el tráfico que se cursa entre OLT-ONT para que este sea inaccesible a segunda ONT modificada para comportarse como un espía.

Sentido Ascendente – TDMA: Se utiliza tecnología TDMA (Time Division Multiple Access). La OLT controla el canal ascendente, asignando ventanas de tiempo de transmisión a cada ONT. Se requiere un control de acceso al medio para evitar colisiones y para distribuir el ancho de banda entre los usuarios. Es necesaria la perfecta sincronización de los paquetes ascendentes para que la OLT sea capaz de reconstruir la trama GPON. Por esta razón es necesario que la OLT conozca la distancia a la que se encuentra cada ONTs para tener en cuenta el retardo que sufre la información desde que parte del usuario.

Identificación de Usuarios: GPON dispone de un mecanismo que permite a la OLT identificar a cada una  de las ONT presentes en la misma red de fibra. Por este motivo, cada ONT dispone de número de serie exclusivo que es conocido por la OLT.

Configuración Remota de las ONT’s: Uno de los principales retos que resuelve la tecnología GPON es la gestión remota del equipamiento de usuario. De esta forma se consigue un notable ahorro de costes derivados del mantenimiento ya que no es necesaria la intervención en el domicilio del cliente.

Para ello, dentro de la norma GPON se ha desarrollado un protocolo denominado OMCI (ONT Management and Control Interface).Este protocolo permite la configuración remota de las ONTs. Para cada ONT se establece un canal de gestión entre OLT y ONT. Incluye gestión, rendimiento, monitorización de alarmas, fallos y prestaciones. 

Protocolos de Transporte: La norma GPON contempla dos posibilidades referentes a los protocoles de transporte que se pueden utilizar:

ATM: es el utilizado por APON y BPON, por lo que es una solución continuista.

GEM (GPON Encapsulation Method): se trata de un nuevo protocolo definido por la G.984s para utilizarse en GPON.

Implementación Multicast: Multicast es el protocolo utilizado para la difusión de televisión. No confundir con el servicio de video bajo demanda. Este protocolo, integrado en la ONT, OLT y descodificador, permite al usuario seleccionar el canal de televisión que recibe en cada momento.