GPON

La Red ptica Pasiva con Capacidad de Gigabit (GPON o Gigabit-capable Passive Optical Network en ingls) fue aprobada en 2003-2004 por ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Todos los fabricantes de equipos deben cumplirla para garantizar la interoperabilidad. Se trata de las estandarizaciones de las redes PON a velocidades superiores a 1 Gbit/s. Posteriormente se han editado dos nuevas recomendaciones: G.984.6 (Extensin del alcance) y G.984.7 (Largo alcance).

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1 Objetivos

2 Caractersticas y Tcnicas

2.1 Multiplexacin de la Informacin

2.2 Potencia y Alcance

2.3 Sentido Descendente TDM

2.4 Sentido Ascendente TDMA

2.5 Identificacin de Usuarios

2.6 Configuracin Remota de las ONT

2.7 Protocolos de Enlace

2.8 Implementacin Multicast

3 Elementos

3.1 OLT (Optical Line Termination)

3.2 ONT (Optical Network Termination)

3.3 MDU (Multi Dwelling Unit)

4 Aplicaciones

5 Servicios que ofrece

6 Resumen principales parmetros

7 Conclusiones y Perspectivas Futuras

8 Vase tambin

9 Referencias

10 Enlaces externos

Objetivos[editar]

Este nuevo estndar surgi con el fin de establecer nuevas exigencias a la red:

Soporte de todos los servicios: voz (TDM, tanto SONET como SDH), Ethernet (10/100 BaseT), ATM,

Alcance mximo de 20 km, aunque el estndar se ha preparado para que pueda llegar hasta los 60 km

Soporte de varios bitrate con el mismo protocolo, incluyendo velocidades simtricas de 622 Mbit/s, 1.25 Gbit/s, y asimtricas de 2.5 Gbit/s en el enlace descendente y 1.25 Gbit/s en el ascendente.

OAM&P extremo a extremo.

Seguridad del nivel de protocolo para el enlace descendente debido a la naturaleza multicast de PON.

El nmero mximo de usuarios que pueden colgar de una misma fibra es 64 (elsistema est preparado para dar hasta 128).

Caractersticas y Tcnicas[editar]

Multiplexacin de la Informacin[editar]

Tanto el sentido descendente como el ascendente viajan en la misma fibra ptica. Para ello se utiliza una multiplexacin WDM (Wavelength Division Multiplexing).

Potencia y Alcance[editar]

El alcance de un equipo viene dado por la atenuacin mxima que es capaz de soportar sin perder el servicio. La atenuacin mxima soportada por un sistemavendr dada por la potencia mxima garantizada por la OLT (Optical Line Terminal) menos la potencia mnima que es capaz de percibir la ONT (Optical Network Units). El estndar GPON define diferentes tipos de lseres (medidos en dBm):

OLT:

TIPO --------> Pot. Media Mn.

A -------------------> - 4

B+ -----------------> +1

C -------------------> +5

ONT:

TIPO ---------> Sensibilidad Mnima del Receptor

A -----------------------> -25

B+ ---------------------.> -27

C ------------------------> -26

Los fabricantes se han decantado por los lseres B+ por lo que la atenuacin mxima que se puede asegurar para que funcione el servicio es 28 dB.

La atenuacin de un nivel de splitting ms los conectores es de unos 20 dB. Quedaran 8 dB para la atenuacin de la fibra. Cada km son unos 0.4 dB, por lo que el alcance mximo sera de unos 20 km.

Sentido Descendente TDM[editar]

Se utiliza tecnologa conceptualmente similar a TDM (Time Division Multiplexing). Todos los datos se transmiten a todas las ONTs (el splitter es un elemento pasivo que simplemente replica los datos). Cada ONT filtra los datos recibidos (slo se queda con aquellos que van dirigidos hacia l). Tiene el problema de que el operador/usuario puede querer confidencialidad de los datos. Debido a esta confidencialidad se puede utilizar cifrado de los datos.

Sentido Ascendente TDMA[editar]

Se utiliza tecnologa conceptualmente similar a TDMA (Time Division Mltiple Access). La OLT controla el canal ascendente, asignando ventanas a las ONT. Serequiere un control de acceso al medio para evitar colisiones y para distribuir elancho de banda entre los usuarios.

Al ser el splitter un elemento pasivo, es necesaria la perfecta sincronizacin de los paquetes ascendentes que le lleguen, para que sea capaz de formar la trama GPON. Es por ello necesario que la OLT conozca la distancia a la que estn las ONTs para tener en cuenta el retardo.

Identificacin de Usuarios[editar]

Todos los elementos situados entre OLT y ONT (fibra ptica, splitters, repartidores y conectores) son elementos pasivos (no requieren alimentacin elctrica). Esto implica que la OLT necesita un mecanismo que le permita identificar a cada uno de los usuarios que tiene conectados a una misma fibra.

Para ello se ha creado un elemento denominado nmero de serie de ONT, que debe estar configurado tanto en la OLT como en la ONT. La OLT debe tener un registro de los nmeros de serie de ONT de todos los usuarios y a qu puerto pertenecen (de qu fibra cuelgan).

El nmero de serie est compuesto por 8 bytes (64 bits). Los primeros 4 bytes identifican al fabricante y los 4 siguientes a la ONT propiamente dicha.

Para que sea ms manejable, se suele convertir el nmero a ASCII (8 caracteres ASCII) o a hexadecimal (16 caracteres hexadecimales).

Configuracin Remota de las ONT[editar]

Uno de los principales problemas que se ha intentado resolver en la tecnologa GPON ha sido el conseguir gestin remota del equipamiento de usuario, ya quecada visita a casa del cliente supone un elevado coste econmico. Esto permitereducir los costes derivados del OPEX.

Para ello, dentro de la norma GPON se ha desarrollado un protocolo denominado OMCI (ONT Management and Control Interface). Este protocolo permite la configuracin remota de las ONTs. Para cada ONT se establece un canal de gestin entre OLT y ONT. Incluye gestin, rendimiento, monitorizacin de alarmas, fallos y prestaciones. El protocolo OMCI es uno de los aspectos

fundamentales para garantizar la interoperabilidad entre fabricantes. Hay diversos mecanismos de transmisin de la informacin OMCI.

Protocolos de Enlace[editar]

La norma GPON contempla dos posibilidades referentes a los protocolos de enlace que se pueden utilizar:

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

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

A pesar de existir las dos posibilidades, los fabricantes se han decantado por implementar solamente la solucin GEM. La pila de protocolos quedara de la siguiente manera: Ethernet sobre GEM, y ste sobre TDM/TDMA

Implementacin Multicast[editar]

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

GPON es una tecnologa punto a multipunto, en el que todos los usuarios reciben la misma informacin, pero slo se quedan con la que est dirigida a ellos. Si dos usuarios piden el mismo canal, para qu voy a enviarlo dos veces si los usuarios reciben toda la informacin?

El estndar GPON se ha diseado para que una parte de la trama GPON est dedicada al trfico multicast, de tal manera que sea accesible por todos los usuarios. Esta es la manera de conseguir enviar una sola copia de cada canal independientemente de los usuarios que la estn solicitando.

Elementos[editar]

OLT (Optical Line Termination)[editar]

Es el elemento activo situado en la central telefnica. De l parten las fibras pticas hacia los usuarios (cada OLT suele tener capacidad para dar servicio a varios miles de usuarios)(ENLACE TPE)

Agrega el trfico proveniente de los clientes y lo encamina hacia la red de agregacin. Realiza funciones de router para poder ofrecer todos los servicios demandados por los usuarios.

ONT (Optical Network Termination)[editar]

Es el elemento situado en casa del usuario que termina la fibra ptica y ofrece las interfaces de usuario. Estos interfaces han evolucionado del fast ethernet algigabit ethernet a la par que las velocidades ofrecidas a los usuarios. Actualmente no existe interoperabilidad entre elementos, por lo que debe ser del mismo fabricante que la OLT. Se est trabajando para conseguir la interoperabilidad entre fabricantes, lo que permitira abrir el mercado y abaratar precios (situacin actualmente conseguida por las tecnologas XDSL)(ENLACE TPE)

En el caso de las ONTs de exterior, deben estar preparadas para soportar las inclemencias meteorolgicas y suelen estar equipadas con bateras. Existe una gran variedad de ONTs, en funcin de los servicios que se quieran ofrecer y las interfaces que ofrezcan al usuario:

Interfaces fast ethernet y gigabit ethernet, que pueden alcanzar velocidades dehasta 1 Gbit/s en el caso gigabit ethernet y 100 Mbit/s en caso fast ethernet. Sesuelen utilizar en usuarios residenciales y empresas para ofrecer servicios de conectividad a Internet e IPTV.

Interfaces RJ11, que se utilizan para conectar telfonos analgicos y ofrecer servicios de voz.

Interfaces E1 o STM-1, para dar servicios especficos de empresa.

Es fundamental para el desarrollo del mercado disear un estndar de interoperabilidad entre diferentes fabricantes de OLTs y ONTs.

MDU (Multi Dwelling Unit)[editar]

Permite ofrecer servicio a mltiples usuarios, frente a las ONTs que dan servicioa un nico cliente. Existen varios modelos de MDU entre los que destacan estosdos:

MDU XDSL:

Termina la fibra ptica que llega de la central telefnica. Utiliza tecnologa XDSL para ofrecer servicios a los usuarios. Van integrados dentro de un armario, que se ubica en una zona comn del edificio, con fcil acceso a los pares de cobre que llegan a los pisos.

La ventaja fundamental que ofrecen respecto a las ONTs es que permiten aprovechar las tiradas de cobre que existen en los edificios. La desventaja es que tienen todas las limitaciones de las tecnologas XDSL.

MDU con interfaces fast ethernet:

Estn equipadas con una gran cantidad de interfaces ethernet y permiten dar servicio a un edificio que est cableado con RJ45 o a una empresa.

Aplicaciones[editar]

Fibra hasta X (FTTX)

Regulado por FSAN

Alcance : 20 km

Ethernet en theFirstMile (EFM) (conexin de red entre las instalaciones del cliente y la oficina central). :::*Regulado por IEEE 802.03ah

Alcance: 750 m 2,7 km

Distribucin de tv digital

Servicios que ofrece[editar]

GPON es un estndar muy potente pero a la vez muy complejo de implementarque ofrece:

Soporte global multiservicio: incluyendo voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay y muchas ms

Alcance fsico de 20 km

Soporte para varias tasas de transferencia, incluyendo trfico simtrico de 622 Mbit/s, trfico simtrico de 1.25 Gbit/s y asimtrico de 2.5 Gbit/s en sentido descendente y 1.25 Gbit/s en sentido ascendente.

Importantes facilidades de gestin, operacin y mantenimiento, desde la cabecera OLT al equipamiento de usuario ONT.

Seguridad a nivel de protocolo (cifrado) debido a la naturaleza multicast del protocolo.

Resumen principales parmetros[editar]

Arquitectura Flujo de bajada de pico Flujo de subida de pico SplitterProtocolo Estndar Organismo

GPON 2.5 Gbit/s 1.25 Gbit/s 1x128ATM G.984 ITU-T

Conclusiones y Perspectivas Futuras[editar]

Esta pgina o seccin se encuentra desactualizada.

La informacin suministrada ha quedado obsoleta o es insuficiente.

La mayora de los grandes operadores actuales se han decantado por la tecnologa GPON. En 2007 muchas operadoras realizaron pruebas piloto con pocos usuarios. El objetivo de estas pruebas era empezar a vislumbrar las dificultades de trabajar la fibra ptica. A lo largo de 2008 se espera el lanzamiento masivo de servicios sobre GPON. A modo de ejemplo, Verizon espera tener 6 millones de hogares conectados en 2008 (18 millones para 2010) y France Telecom conectar a 200 000 usuarios en 2008. En Argentina, desde el 2010, Telmex comenz a utilizar este tipo de tecnologa; al da de hoy,ms de 30 000 usuarios lo pueden utilizar y est abarcando ms de 5 provincias en este pas. En el 2012 en Cali (Colombia), la empresa pblica de telecomunicaciones Emcali, inici el servicio de IPTV agregado al de voz e internet banda ancha por ADSL sobre esta plataforma alcanzando sus cerca de 400.000 clientes en la zona metropolitana. En Espaa a principios del 2013 Movistar daba servicio con esta tecnologa a 350.000 clientes aproximadamente, ascendiendo a 701.000 en el primer trimestre del 2014, prcticamente el doble que el ao anterior. Uruguay comenz en el 2012 un despliege para llegar con fibra optica a todos los hogares del pas y ya el en 2014 alcanzaba a mas del %60 de sus clientes.

Vase tambin[editar]

Terminal de red ptica

Referencias[editar]

Enlaces externos[editar]

Recomendacin ITU-T G.984.1

Recomendacin ITU-T G.984.2

Recomendacin ITU-T G.984.3

Recomendacin ITU-T G.984.4

Recomendacin ITU-T G.984.5

[1]

Implementers Guide for ITU-T Rec. G.984.3

Categoras: TelecomunicacionesRecomendaciones ITU-TRedes Opticas Pasivas

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