Descripción

Arquitectura de las redes GPON de InternetDirecto Telecom

De un tiempo a esta parte se evidencia una creciente demanda en el ancho de banda de los accesos a Internet desde abonados residenciales. Si bien las respuestas basadas en servicios móviles han crecido en gran forma (y se espera que con la tecnología LTE aumente aún más), más de un 90% de los accesos a Internet se basan en tecnologías cableadas, principalmente soluciones xDSL y DOCSIS. Estas dos tecnologías presentan un límite práctico alcanzable en un horizonte a medio plazo. Por ello, en mercados muy avanzados tecnológicamente se está instalando en forma masiva soluciones de fibra hasta el hogar (FTTH).

Las soluciones FTTH de InternetDirecto Telecom, se implementan a fin de posibilitar el acceso a servicios de gran ancho de banda a usuarios localizados a distancias tales que no es posible brindarlos con tecnologías xDSL por sus limitaciones técnicas, en cuanto a sus condiciones de funcionamiento, o que para ello se deben acercar los nodos xDSL a la zona a servir.

Nuestras redes GPON ofrecen una estructura de trama escalable de 622 Mbps hasta 2,5 Gbps, así como soporte de tasas de bit asimétricas. La velocidad más utilizada es de 2,488 Gbps de bajada y de 1,244 Gbps de subida. Sobre ciertas configuraciones se pueden proporcionar hasta 300 Mbps por abonado.

La red de acceso es la parte de nuestra red más cercana al usuario final, por lo que se caracteriza por la abundancia de protocolos y servicios. El método de encapsulación que empleamos es GEM (GPON Encapsulation Method) que permite soportar cualquier tipo de servicio (Ethernet, TDM, ATM, etc.) en un protocolo de transporte síncrono, el cual es un protocolo de comunicaciones que se utiliza para enviar y recibir datos a través de redes centrales de alta velocidad. Los datos se sincronizan y se transmiten utilizando intervalos constantes entre bits de datos, basado en tramas periódicas de 125 ms.

GPON de este modo, no sólo ofrece mayor ancho de banda que sus tecnologías predecesoras, es además mucho más eficiente y nos permite continuar ofreciendo los servicios tradicionales (voz basada en TDM, líneas alquiladas, etc.) sin tener que cambiar los equipos instalados en las dependencias de los 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, alarmas y eventos, descubrimiento y ranging automático, etc.

Componentes de las redes GPON de InternetDirecto Telecom:

Las redes GPON de InternetDirecto Telecom están conformadas por:

 Un Terminal de Línea Óptico (Optical Line Terminal) OLT ubicado en una central.

La OLT consta de varios puertos de línea GPON, cada uno soportando hasta 64 ONT.

 Varios elementos pasivos de ramificación óptica, denominados Splitters.

 Varios Terminales de Red Ópticos (Optical Network Terminals) ONTs también denominados ONU (Optical Network Unit), los que se encuentran en la casa del usuario y presentan las interfaces hacia los dispositivos que con los cuales se hace uso del servicio.

Para conectar la OLT con las ONTs, empleamos un cable de fibra óptica para transportar una longitud de onda de bajada. Mediante un pequeño divisor pasivo que divide la señal de luz que tiene a su entrada en varias salidas, el tráfico de bajada originado en la OLT puede ser distribuido. Puede haber una serie de divisores pasivos 1 x n (donde n = 2, 4, 8, 16, 32, o 64) en distintos emplazamientos hasta alcanzar los clientes. Esto es una arquitectura punto a multipunto, algunas veces descrita como una topología en árbol. Los datos de subida desde la ONT hasta la OLT, que son distribuidos en una longitud de onda distinta para evitar colisiones en la transmisión de bajada, es agregado por la misma unidad divisora pasiva, que hace las funciones de combinador en la otra dirección del tráfico. Esto permite que el tráfico sea recolectado desde la OLT sobre la misma fibra óptica que envía el tráfico de bajada.

La primera duda que viene a la cabeza es saber cómo podemos llevar tráfico solamente con elementos pasivos desde la central hasta cada usuario.

La respuesta es sencilla, el control lo llevamos en la parte del usuario. Es decir el tráfico se envía a la red a través de broadcast de forma que todos los usuarios reciben la misma información pero sólo podrán tener acceso a la parte que le corresponde en base al registro asociado a su equipo de abonado.

Como hemos dicho, para el tráfico de bajada se realiza un broadcast óptico, aunque cada ONT sólo será de capaz de procesar el tráfico que le corresponde o para el que tiene acceso por parte de InternetDirecto Telecom, gracias a una tecnología de cifrado. Para el tráfico de subida los protocolos basados en TDMA (Time Division Multiple Access) aseguran la transmisión sin colisiones desde la ONT hasta la OLT, así nuestros clientes disfrutarán de la más alta velocidad de internet y sin cortes. Además, mediante TDMA sólo se transmite cuando sea necesario, por lo cual, no sufre de la ineficiencia de las tecnologías TDM donde el período temporal para transmitir es fijo e independiente de que se tengan datos o no disponibles.

Las redes PON cuentan con una variada gama de protocolos y estándares. Las dos tecnologías que actualmente lideran el mercado son las denominadas EPON (a veces también denominada GEPON) y GPON.

Los splitters ópticos pasivos como hemos mencionado antes son los elementos de la red que permiten la conexión punto a multipunto y que permiten que las señales ópticas de una fibra puedan ser distribuidas a otras varias fibras. Una sola fibra conectada a la OLT puede distribuirse y conectar hasta 64 clientes (ONTs) diferentes según las recomendaciones. Los splitters ópticos se implementan cascadeando splitters “físicos” con relación 1:2, donde la señal de entrada se distribuye en dos caminos diferentes resultando en una pérdida de potencia aproximadamente de 3,5 dB. Cada camino vuelve a separarse en dos permitiendo mayor distribución pero también adicionando nuevamente una pérdida de potencia.

Ventajas de las redes GPON de InternetDirecto Telecom:

• Ahorro costes: Instalaciones más económicas al sustituir el cable de cobre por fibra óptica
• Canalizaciones más reducidas: El espacio ocupado por la fibra óptica es muy inferior al usado por los cables UTP
• Alcance: Se pueden realizar despliegues de hasta 20 km de distancia
• Fiabilidad: Al sustituir elementos activos intermedios por elementos pasivos la probabilidad de fallos se reduce
• Ahorro energético: Al eliminar los equipos activos intermedios
• Inmunidad a interferencias: La fibra óptica es inmune a interferencias electromagnéticas
• Calidad de servicio: GPON dispone de un modelo de QoS que garantiza el ancho de banda necesario por servicio y usuario
• Seguridad avanzada: El protocolo GPON utiliza cifrado AES para las comunicaciones.