Redes GPON: Arquitectura, componentes y ventajas

Debido a la creciente demanda de los proveedores de servicios de internet (ISP), se proyecta extender los tendidos de fibra óptica lo más cercano posible al hogar. Esta estrategia permite alcanzar velocidades muy superiores a las obtenidas mediante par de cobre con tecnologías como ADSL, VDSL o VDSL2+.

La infraestructura de red GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) es más robusta y posee mayor capacidad para el transporte de grandes volúmenes de información gracias al ancho de banda que ofrece.

Antecedentes de las redes GPON

A finales de los años 90 comenzó el desarrollo de la tecnología PON (Passive Optical Network), dando lugar a varios estándares como APON, BPON, EPON y GPON. GPON inicia con la arquitectura FTTx (Fibre to the x), donde "x" puede denotar diferentes destinos. Los más importantes son:

• FTTH (Fiber to the Home): Fibra hasta el hogar.
• FTTB (Fiber to the Building): Fibra hasta el edificio.
• FTTN (Fiber to the Node): Fibra hasta el nodo.

La elección de una arquitectura u otra dependerá fundamentalmente del costo unitario por usuario final y del tipo de servicios que quiera ofrecer el operador. La conexión de fibra FTTH básicamente consiste en enlazar la casa del usuario y la central del operador mediante un cable de fibra óptica, sustituyendo al cable de cobre telefónico tradicional.

Componentes de una red GPON

El enlace en una conexión GPON se realiza mediante un dispositivo ubicado en la central del operador llamado OLT (Optical Line Terminal) y el dispositivo instalado en el domicilio del usuario, conocido como ONU (Optical Network Unit).

Una red óptica pasiva está formada básicamente por:

• Un módulo OLT (Unidad Óptica Terminal de Línea) ubicado en el nodo central.
• Uno o varios divisores ópticos, conocidos como splitters, que sirven para ramificar la red de fibra óptica.
• Tantas ONUs (Unidades de Red Óptica) como viviendas o puntos de terminación.

Características de una red GPON

El estándar GPON ofrece ventajas sobre otras tecnologías, ya que admite múltiples servicios simultáneamente. A continuación se enlistan algunas de sus características principales:

• Su rango de alcance es de cerca de 20 km (aunque bajo el estándar se puede llegar a 60 km entre el proveedor y el cliente final).
• Se reduce la cantidad de tendido de fibra, tanto en las distancias distribuidoras como en los circuitos de llegada al cliente.
• Se manejan elevados niveles de ancho de banda para el servicio.

El estándar actual es GPON (2,5 Gbps para 64 usuarios); sin embargo, ya se habla de la evolución del mismo para ofrecer más velocidades y escalabilidad utilizando la misma infraestructura de fibra (Redes PON de Nueva Generación).

Ventajas

• Permite conexiones de hasta 20 km entre el OLT y el ONT. Esta es una gran ventaja, ya que las antiguas conexiones xDSL alcanzaban como máximo 5,5 km y la velocidad disminuía rápidamente al incrementar las distancias.
• Anchos de banda más grandes que permiten alcanzar los 2,4 Gbps de bajada y 1,2 Gbps de subida.
• No requiere equipos intermedios activos entre el OLT y el ONT, superando las limitaciones de distancia de los tendidos de fibra. Los splitters son elementos pasivos.
• Reducción de costos para las operadoras, ya que permite el envío de múltiples servicios simultáneos (voz, datos y video) por una misma conexión de fibra gracias a la multiplexación.

Aunque existen desventajas para esta tecnología, es evidente que sus bondades son superiores.

Desventajas

• Los instaladores deben tener cuidado con los empalmes mecánicos para no sufrir pérdidas y atenuaciones; para ello se necesita personal especializado.
• Los conectores sucios o dañados pueden generar problemas en la transmisión.
• No se puede instalar cualquier hardware arbitrariamente. En las conexiones de fibra, la ONT debe estar registrada en la OLT; de lo contrario, no funcionará. Para instalar hardware de terceros es necesario obtener las claves de configuración adecuadas.

En conclusión, es evidente que GPON se ha hecho presente debido a la necesidad de ofrecer un acceso más rápido y brindar una mejor calidad de servicio al usuario. Esto permite una conexión de servicios de voz, datos y video de una forma más rápida y eficiente, eliminando los componentes activos existentes entre el proveedor de servicios de telecomunicaciones y el cliente.

Se introducen en su lugar elementos ópticos pasivos para encaminar el tráfico por la red. La utilización de estos sistemas pasivos, cuyo elemento principal es el divisor óptico (splitter), reduce considerablemente los costos de instalación y mantenimiento.

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