O que é a tecnologia FTTH e GPON?

Com os avanços tecnológicos novas topologias estão surgindo, hoje em dia, ouvimos muito falar sobre estas tecnologias, mas pouco sabemos sobre elas, mas o que é esta tecnologia? O que significa tais siglas?

A Campoy Tecnologia irá ajudá-lo entender melhor.

FTTH (Fiber-to-the-Home) é a tecnologia que atualmente as operadoras estão utilizando para levar banda larga para o mercado consumidor. O FTTH possibilitará o transporte simultâneo de uma série de serviços, tais como Internet com acesso muito mais rápido, telefonia e televisão, através de uma única fibra óptica. Com o FTTH, a rede de acesso será baseada na fibra e capaz de prover velocidades a partir de 100Mb/s, chegando a até 40Gb/s. Existem novas tecnologias DWDM, com alto controle de PMD – Polarization Mode Dispersion permitem atingir essa incrível marca. Isto criará uma rede de acesso com inúmeras possibilidades. Esta tecnologia suportará um modelo aberto completo pelo qual o consumidor terá total liberdade de escolha pelo seu fornecedor de serviço.

GPON (Giga Passive Optical Networks), uma rede óptica passiva com capacidade Gigabit. Está topologia é derivada das redes ópticas passivas (PON – Passive Optical Networks), o qual surgiu em função da redução nos custos de operação e manutenção quando comparadas com as outras arquiteturas. Sua arquitetura é ponto-multiponto e usa um ou mais níveis de acopladores ópticos passivos para distribuir o sinal aos clientes. O acesso ao meio de transmissão é TDMA, ou seja, por meio de multiplexação no tempo. Desta forma é possível compartilhar o mesmo meio físico com vários usuários e diferentes serviços.

A GPON foi padronizada pela ITU-T G.984, International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector, desenvolvida a partir das necessidades das próprias operadoras de telecomunicação por maiores taxas de tráfego descendente e ascendente, maior eficiência de banda e maior variedade de serviços. O objetivo maior por parte das operadoras é implantar esta tecnologia combinada com o VDSL2 (VDSL2 + FTTC) ou como acesso residencial por meio de fibra óptica (FTTH – Fiber to the home),

As três principais normas PON são: Broadband PON (BPON, GPON e EPON. O BPON e o seu sucessor GPON são recomendações da International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) patrocinadas pela Full Service Access Network (FSAN), uma associação mundial de fabricantes e operadoras que implementam equipamentos com as tecnologias PON. O EPON é um padrão desenvolvido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), através de uma iniciativa do grupo “Ethernet in the first mile – EFM” (Ethernet na primeira ou última milha).

A escolha entre fibra ponto-a-ponto e GPON depende de múltiplos fatores relacionados com o contexto do negócio e com a implantação da rede física de acesso. O uso de fibras ponto-a-ponto implica em ter que implantar os equipamentos de rede relativamente perto do cliente, mas torna a rede mais simples e transparente para a implantação de serviços.

Entretanto, sempre que os operadores tentam concentrar a localização dos equipamentos de rede, torna-se necessário concentrar também mais fibras. O gerenciamento de grandes quantidades de fibras em Nós ou sites de rede muito grandes pode ser inconveniente.

O sistema GPON é composto por um Terminal de Linha Óptica (Optical Line Terminal – OLT), instalado num site central da operadora, e por diversos Terminais de Rede Óptica (Optical Network Terminal – ONT), instalados nos sites dos diversos Clientes. Opcionalmente, podem ser usadas Unidades de Rede Óptica (Optical Network Unit – ONU) para chegar até os sites dos Clientes com outra tecnologia, por exemplo, o VDSL2. Esses dispositivos (ONU e VSDL2) são ativos (unidades eletrônicas) e necessitam de fontes de alimentação. Ao invés de utilizar sistemas eletrônicos na Rede de Distribuição Óptica (ODN), o uso de divisores passivos permite dividir a largura de banda disponível para atender a vários usuários.

Desta forma, não existem componentes ativos (unidades eletrônicas) entre o site central da operadora e as instalações dos clientes. Isto reduz tanto os investimentos em rede (Capital Expenditures – CAPEX) como as despesas operacionais (Operational Expenditures – OPEX), já que os componentes passivos utilizados na rede não necessitam de fontes de alimentação para funcionar. Eles também geralmente são mais baratos para a implantação e manutenção inicial da rede externa. Como vários usuários compartilham parte da rede de distribuição, diminui a necessidade de espaço para racks de interfaces ópticas e de quadros ópticos de distribuição nos bastidores do site central.

Serviços Residenciais

Muitas operadoras veem o GPON como uma solução ideal para aplicações residenciais do tipo FTTH. O compartilhamento da infraestrutura passiva e da OLT é uma solução boa para atender a demanda de capacidade de pequena a média do usuário residencial típico. Para distâncias mais curtas de acesso local (<20 km), pode ser usada uma taxa de divisão (split ratio) de 1:64. Quanto maior a taxa de divisão (split ratio), menor será a capacidade dedicada ao usuário final.

Normalmente, um sistema GPON suporta os serviços de dados e de telefonia baseados em protocolo IP, serviços IPTV e serviços de entrega de conteúdos sob demanda (on demand). Um ONT residencial típico, por exemplo, do tipo SFU (Single-Family Unit, ou unidade familiar única), inclui uma série de portas Gigabit Ethernet, enquanto outros mais avançados também incluem suporte para NAT (Network Address Translation), firewalls, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) e servidores de DNS (Domain Name Server), e etc. As ONT’s podem ser do tipo de interno ou externo (indoor ou outdoor), em função do tipo de implantação, e podem atender um usuário individual ou vários usuários ao mesmo tempo.

Serviços Corporativos

Como o GPON é muito flexível na alocação de largura de banda por usuário, os usuários residenciais podem compartilhar um PON com usuários corporativos que demandam maior capacidade. Para acomodar as necessidades específicas de comunicação das empresas, existem vários tipos de SBU (Single Business Unit ou unidade corporativa única). As SBU’s suportam diversos números de portas POTS (telefonia convencional), de portas DS1/E1 e ramais PBX, e Ethernet de 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s.

Podemos adotar esta tecnologia internamente a uma corporação mudando o conceito da forma de projetar a rede óptica, para locais que demandem largura de banda como por exemplo universidades e até hotéis onde atualmente temos várias mídias oferecidas aos hóspedes, dados, voz, vídeo e vídeo interativo nos quartos.