Rede PON – tudo o que você precisa saber

Rede PON – tudo o que você precisa saber

por Cianet | 27.07.18 | em Infraestrutura e tecnologia

As redes PON (Passive Optical Network) desempenham um papel importante na busca pela melhoria de conexão.

Elas são fáceis de instalar, têm maior alcance, são altamente escaláveis e possuem uma grande largura de banda. Por meio de uma única fibra, é possível transmitir dados, voz e vídeo. Por todos esses benefícios, essas soluções são ideais para qualquer negócio que precise de uma internet robusta para fortalecer seu crescimento.

O que é a Rede PON e como funciona sua arquitetura

A rede PON é uma rede óptica passiva que conecta o provedor ao local de destino com arquiteturas FTTx (Fiber to the x - Fibra até o x). O “x” pode ser FTTH (Fiber to the home - Fibra para a casa) ou FTTB (Fiber to the building – Fibra para o prédio). Ela é chamada de passiva porque não precisa de energia durante a transmissão.

As duas versões mais usuais em projetos de tráfego de dados são:

  • GPON (Gigabit Passive Optical Network), que possui taxas diferentes de downstream e upstream (2.5 Gbp e 1.25 Gbps, respectivamente);
  • EPON (Ethernet Passive Optical Network), que conta com a mesma velocidade de conexão entre servidor/usuário e no fluxo contrário (1.25 Gbps).  

A transmissão dos sinais ópticos nas redes PON é feita por meio dos OLTs (Optical Line Terminal), que os redireciona aos splitters, os divisores ópticos passivos. Os terminais de usuários (ONUs - Optical Network Unit) integram os dados de áudio, vídeo, sistema de segurança, sistema de automação, que são transmitidos em uma única rede óptica passiva.

Onde a rede PON pode ser aplicada

São diversas as aplicações de uma rede PON. Seja em residências, hospitais, provedores de internet ou hotéis, ela possibilita uma redução significativa na infraestrutura física e de custo operacional. Há muitas demandas que uma rede PON pode suprir. A principal é a melhoria do serviço de internet, mas há ainda a possibilidade de integrar projetos em uma mesma rede, como:

  • monitoramento eletrônico;
  • automação;
  • TV por assinatura;
  • vídeo on demand;
  • sistemas de interfonia;
  • telefonia;
  • jogos.

O melhor é que sua infraestrutura não demanda grandes construções. Com poucos cabos de fibra óptica, é possível chegar ao resultado desejado. E como essa tecnologia se popularizou, o custo de implantação vem caindo ao longo do tempo, tornando os projetos mais rentáveis. Um ponto importante para os provedores é antes de iniciar esse trabalho, fazer um projeto de rede.

Tendências e novas tecnologias

Na mesma velocidade que o consumo de dados via internet evolui, as soluções para suportar esse crescimento se transformam. Uma das tecnologias atuais é a GPON, que possibilita que uma fibra seja compartilhada entre vários usuários, como se cada um deles tivesse uma fibra exclusivamente dedicada.  

Existem diversos estudos, para melhorar esse modelo e novos padrões de redes que devem surgir desse movimento. Veja algumas dessas tendências:

  • XG-PON1 ou 10G-PON – possui velocidade de downstream de 10Gbit/s para os usuários conectados às redes PON, sendo a velocidade de upstream de 2,5Gbit/s, com o uso de técnicas multiplexadoras para prevenir que pacotes de dados interfiram uns com os outros. É utilizada em arquiteturas de rede FTTx compostas por splitters que possibilitam que cada porta PON, ou transmissor, atenda a vários assinantes. Ela opera em comprimentos de onda diferentes do GPON, permitindo ter uma rede híbrida XG-PON1/GPON, o que facilita a atualização da tecnologia;
  • XGS-PON – evolução do padrão XG-PON1, com 10Gbit/s de velocidade para upstream e downstream, sendo uma banda simétrica;
  • NG-PON2 – considerada a substituta da GPON, essa tecnologia permite que vários comprimentos de onda passem por essa fibra e cheguem ao usuário, podendo ser adicionado maior throughput e alcançando maiores bandas para os usuários. A NG-PON2 garante velocidades mais altas que a XGS-PON, suportando 40 Gbit/s simétricos.

Com relação à NG-PON2, seus principais enfoques de pesquisa são a implementação das tecnologias:

TWDM PON - agrega mais canais PON em uma mesma fibra, por meio de comprimentos de onda adicionais.

WDM PON - troca de splitters por AWGs, que realizam divisões por comprimento de onda, diminuindo a perda óptica.

OFDM PON - utilização de sistema de modulação por divisão de frequência ortogonal.

PON LAN: solução para redes locais

As redes que conectam computadores e demais dispositivos dentro de uma mesma casa, prédio ou empresa são chamadas de LAN (Local Area Network). Consequentemente, a PON LAN, conhecida pela sigla POL (Passive Optical LAN), é uma PON dedicada às redes locais.

Assim como as outras redes ópticas passivas, as PON LAN funcionam com um concentrador OLT com interfaces elétricas ou ópticas de até 10 Gbps que executam funções de um Switch LAN. Os terminais de usuário (ONUs) completam a solução, integrando dados de áudio, vídeo, sistema de segurança, sistema de automação, tudo em uma única rede óptica passiva.

Elas também são redes FTTx. No caso das PON LAN implementadas em empresas, o “x” são os postos de trabalho dos funcionários, e, portanto, essas redes costumam ser chamadas de FTTd (Fiber to the desk ou “fibra até a mesa”).

As redes LAN oferecem inúmeros benefícios. Entre eles:

  • Menor consumo de energia - os equipamentos e cabos de fibra óptica não esquentam, reduzindo os gastos com energia elétrica para manter a rede funcionando e com ar condicionados para manter a temperatura dos ambientes;
  • Otimização de espaço – com poucos cabos é possível construir uma rede eficiente. Além disso, a PON LAN permite utilizar um único concentrador para várias conexões, mesmo que elas não estejam assim tão perto. Essas redes ocupam até 90% menos de espaço em um data center;
  • Maior alcance – enquanto uma rede metálica não ultrapassa os 100 metros por ponto de acesso, a PON LAN chega até 20 km de distância;
  • Escalabilidade – é possível implantar mais serviços e mais banda, de acordo com a necessidade do projeto;
  • Qualidade de conexão – um "backbone" de fibra óptica interliga diretamente os roteadores em vários pontos a um único concentrador, acabando com as áreas de sombra e fornecendo um sinal Wi-Fi de muito mais qualidade;
  • Redução de custos – elas permitem uma economia nas despesas de capital (CAPEX) e nas despesas operacionais (OPEX);
  • Integração - é possível instalá-las sem prejudicar estruturas de internet e telecomunicações existentes, criando uma rede experimental independente.

Em função de todas as vantagens que apresentamos acima, as redes PON vêm sendo adotadas por empresas e organizações de todos os tipos e tamanhos. Elas são ideais para quem deseja ter acesso ao que há de mais moderno em termos de tecnologia, mas com redução de custos, espaço e material. Ela é considerada, inclusive, uma solução sustentável, por requerer poucos recursos para ser desenvolvida. Não por acaso elas têm se consolidado cada vez mais no mercado, sendo muito mais simples de serem instaladas e gerenciadas. Deseja saber mais detalhes sobre a implantação de uma rede PON? Então entre em contato conosco ou deixe sua dúvida nos comentários.