Redes Pon

PON: O que é

Uma rede PON (Passive Optical Network) consiste de equipamentos (OLT - Optical Line Terminal) localizados nas bordas dos anéis ópticos das redes de transporte SDH, conectados nos equipamentos ADM, de um lado, e pelo outro lado conectados em vários outros equipamentos (ONU - Optical Network Units ou ONT - Optical Network Terminal) localizados em condomínios, gabinetes nas calçadas, sites e residências. Então percebemos que está tecnologia é uma solução de acesso de última milha (Last-Mile).

Figura 1

O sinal óptico é transmitido pelo OLT por uma única fibra. A essa fibra são feitas derivações através do uso de divisores ópticos passivos (POS - Passive Optical Splitter) para conectá-la às ONU's e ONT's. Cada ONU e ONT transmite e recebe um canal óptico independente e prove para os usuários finaisl alocação dinâmica de banda entre 1Mbit/s e 1Gbit/s, para as aplicações de voz, dados e vídeo.

Nos pontos de terminação das ONU's e ONT's os fluxos downstream e upstream são multiplexados na fibra óptica usando diferentes comprimento de onda e viabilizando transmissões simultâneas.

Em 1995, grandes operadoras no mundo (NTT, BT, France Telecom, etc) e seus fornecedores de equipamentos iniciaram uma discussão para desenvolver uma solução de acesso completa para voz, dados e vídeo. Na época duas opções lógicas surgiram para protocolo e planta física: ATM e PON. ATM porque é viável para múltiplos protocolos e PON porque é a opção mais viável, da perspectiva financeira, para soluções de ´broadband´ óptica em larga escala. O modelo ATM e PON criou o comitê FSAN (Full Service Access Network), o qual implementou o padrão ITU-T G.983 - Broadband optical access systems based on Passive Optical Networks (PON).

Embora o FSAN tenha sido o comitê de padronização para fabricação de equipamentos para redes PON, a batalha atual no próprio comitê FSAN é pelo padrão de interoperabilidade (comunicação de equipamentos de diferentes fabricantes) dos equipamentos de redes PON. Tendo em vista que o comitê é formado em sua maioria por fabricantes de equipamentos, cada um tenta eleger o seu modelo de fabricação como padrão para todos os fabricantes, diferentemente das interfaces Ethernet e SONET que se comunicam entre si, mesmo sendo de fabricantes diferentes.

Já existem muitas aplicações PON em operação viabilizadas pelas operadoras NTT (Japão), DT (Alemanha), BT (Inglaterra) e BellSouth (Canadá). Alguns dos maiores parques instalados de PON são os backbones de Tokyo e Osaka da NTT (Japão). Outras regiões no mundo também começam a se destacar no cenário PON, como é o caso na Korea, Taiwan, Singapura e China. Principalmente os paises asiáticos estão investindo alto no conceito de transporte de vídeo e dados para residência por fibra óptica em redes PON. Também muitas companhias privadas com alto volume de tráfego utilizam o conceito de PON's para viabilizar conectividade de baixo custo entre suas unidades de negócios.

O grande desafio nos dias atuais é estender a transmissão óptica até o usuário final (residência e empresas) com uma solução viável do ponto de vista financeiro para os provedores de conectividade. Uma solução que viabilize financeiramente este desafio é composta pelo compartilhamento da enorme capacidade da fibra óptica entre os usuários e seus grupos, pela amortização adequada dos custos dos equipamentos através do ganho de escala no atendimento das demandas (atuais e potenciais), pela flexibilidade e otimização do uso da fibra através da alocação dinâmica da banda, e pela diversificação dos serviços e viabilidade de criação de um mix de portifolio para balanceamento das opções ofertadas. A tecnologia PON oferece esse tipo de solução.

A figura a seguir apresenta uma comparação entre uma rede convencional atual e a rede PON.

Figura 2 <- Modelos Atuais

<- Modelo PON

A rede PON tem uma arquitetura ponto-multiponto que permite que uma única fibra seja compartilhada por múltiplos pontos finais (residências e empresas), não existindo elementos ativos entre o equipamento OLT e os elementos ONU's e outras OLT's (os divisores ópticos são elementos passivos) e com isto economizando energia, espaço em sites e manutenção de equipamentos eletrônicos.

Como resultado da soma das características da rede PON temos um custo efetivo que representa uma fração pequena dos custos das arquiteturas ópticas atuais: ponto-a-ponto e anéis.

PON: Características

A derivação passiva de sinal óptico (splitting) significa custo baixo. Recentemente temos visto o sucesso da tecnologia para o atendimento de demanda por banda através de arquiteturas WDM e outras tecnologias (core) ópticas. Porém, na camada de acesso não tivemos o mesmo sucesso tecnológico: o xDLS tem ´resolvido´ momentaneamente o problema de velocidade de acesso em residências e empresas viabilizando links na modalidade de sub-taxas (menor que 2.048 Kbit/s), sendo que está é uma tecnologia de curto prazo e desenvolvida para a exploração (financeira) ao máximo dos pares metálicos já instalados nas redes telefônicas e que possibilita que as operadoras não tenham que investir em aumento de qualidade, valor agregado e aumento de garantia de serviços (SLA) compatíveis com os padrões que o acesso óptico de última milha (Last-mile) oferece.

A figura a seguir apresenta a Banda de Operação de uma Rede PON.

Figura 3

Uma