Redes de Acesso
3. Redes de acesso com fibra-ótica
3.2. GPON
A norma de redes ópticas ponto-multiponto GPON (Gigabit Passive Optical Network) foi escrita pela ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization Sector) e patrocinada pela Associação Mundial de Fabricantes e Operadoras de Telecomunicações, a FSAN (Full Service Access Network).
Em 2003, foi lançada a primeira versão da família de normas GPON, a ITU-T G.984. Nos anos seguintes, foram aperfeiçoadas e lançadas novas vertentes da norma, como:
- G.984.1: Características gerais
- G.984.2: Especificação de camada física, Physical Media Dependent (PMD)
- G.984.3: Especificação de camada de trasnmissão convergente
- G.984.4: Especificação de gerencia e controle de interface da ONT (OMCI)
- G.984.5: Aprimoramento de banda para coexistencia com futuras redes WDM PON no mesmo meio físico
As redes GPON possuem largura de banda assimétrica, de 2,5 Gbps para downstream e 1,25 Gbps para upstream. Sua plataforma é desenvolvida para operar multisserviços com diferentes protocolos sendo encapsulados em protocolos GEM (GPON Encapsulation Method) para transporte, o que garante maior confiabilidade de sinal, atingindo até 93% de eficiência na transmissão. Seu alcance físico se mantém igual ao EPON (20 km) e seu nível de splittagem é o dobro, ou seja, 128 ONTs por porta PON.
Já existem aplicações comerciais operando com o padrão ITU-T G.987, que define a operação GPON em 10 Gbps, que é desenvolvido em duas vias o: XG-PON (10 Gbps downstream e 2,5 Gbps upstream) e XGS-PON (10 Gbps simétricos). O padrão está começando a ganhar mercado mundo afora e é uma tendência de futuro para migração das atuais redes GPON, operando em modo coexistente com o GPON, assim, a atualização da plataforma se torna mais fácil e escalável para o provedor.
Pensando ainda mais à frente, o ITU-T já definiu o padrão G.989 para redes NG-PON2 que tratam o uso dos comprimentos de onda e alcança um throughput de até 40 Gbps.
Comunicação em GPON
A comunicação em GPON é muito parecida com o que acontece em EPON. A transmissão do OLT para as ONUs é feita em broadcast, com todas ONUs recebendo os quadros e filtrando aqueles que não são destinados a si. E as transmissões das ONUs são feitas em TDMA, com time-slots definidos pelo OLT. As figuras a seguir ilustram as transmissões em cada sentido.
Transmissão em downsteam feita em broadcast
Transmissão em upstream feita em TDMA
Mais especificamente, em nível físico as transmissões são feitas em quadros com duração de 125 us. Dentro de cada quadro fisico, transmitem-se vários pacotes, dependendo da quantidade de dados em espera nas filas de saída.