36

CAPÍTULO 2

ESTUDIO DE LAS TECNOLOGÍAS EPON/GEPON

2.1 INTRODUCCIÓN SOBRE ÚLTIMAS MILLAS ALÁMBRICAS

[30] [31]

Actualmente, la tecnología más utilizada para transmisión de datos digitales

desde el proveedor del servicio hasta la interconexión directa con el usuario

(última milla), se realiza con pares de cobre (muchas veces con los mismos

hilos con los cuales se entrega telefonía) y dicha tecnología es conocida como

DSL (Digital Subscriber Line).

Bajo el nombre xDSL, se definen una serie de tecnologías que permiten el uso

de la línea de cobre (la que conecta nuestro domicilio con la central telefónica)

para transmisión de datos de alta velocidad y, a la vez, para el uso normal

como línea telefónica. Se llaman xDSL ya que los acrónimos de éstas

tecnologías acaban en DSL, como por ejemplo: HDSL, ADSL, RADSL, VDSL.

Cada una de estas tecnologías tiene distintas características en cuanto a

prestaciones (velocidad de la transmisión de datos) y distancia de la central (ya

que el cable de cobre no estaba pensado para eso, a cuanta más distancia

peor es la calidad de los datos). Entre estas tecnologías la más adecuada para

un uso domestico de Internet es la llamada ADSL.

El ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) permite la transmisión de datos a

mayor velocidad en un sentido que en el otro (de eso viene el "asimétrico" en el

nombre). Típicamente 2 megabits/segundo hacía el usuario y 300

kilobits/segundo desde el usuario y puede alcanzar muchos kilómetros de

distancia de la central.

Para aprovechar la tecnología ADSL, se debe instalar un "discriminador" tanto

en el domicilio del usuario como en la central, antes de que el cable entre en el

área de conmutación. El discriminador tiene dos conexiones: a una se conectan

los aparatos telefónicos que siguen funcionando como siempre, a la otra se

37

conecta un módem especial ADSL que a su vez se conecta al ordenador (en el

domicilio del usuario) o a la red de datos (en la central telefónica).

El módem ADSL típicamente se conecta a una tarjeta de red instalada en el

ordenador.

Se pueden mencionar las principales características del cobre (DSL), coaxial y

fibra óptica como opciones de Banda Ancha.

Cable coaxial

Ancho de Banda compartido entre los usuarios

Limitado a un espectro de RF de 1 GHz para el canal descendente

Típicamente limitado de 5 a 65 MHz para el tráfico compartido

ascendente

Cable par-trenzado de cobre

Medio de transmisión más económico.

La forma trenzada del cable permite disminuir interferencia

electromagnética.

El ancho de banda depende del diámetro de sus hilos y distancia.

Hay dos tipos de cables de par trenzado: Cable STP (Shielded Twisted

Pair) y el Cable UTP (UnshieldedTwisted Pair).

El Cable STP puede llegar a un ancho de banda de hasta 1200 MHz a

distancias de 100 m.

El Cable UTP puede llegar a un ancho de banda de hasta 100 MHz a

distancias de 100 m.

Fibra óptica monomodo

Ancho de banda ilimitado.

Teóricamente, puede transmitir hasta decenas de THz pero en la

práctica debido a diferentes factores, como la distancia y la atenuación,

puede llegar a transmitir hasta decenas de GHz.

38

2.2 REDES PON.- REDES ÓPTICAS PASIVAS (PASSIVE OPTICAL

NETWORK)[10]

PON es una tecnología punto - multipunto. En las redes PON intervienen

elementos que son: Terminal de Línea Óptica (OLT, Optical Line Terminal) o

Central Office (CO), localizada en el Proveedor de Servicios; y, la Unidad de

Red Óptica (ONU, Optical Network Unit) localizada en el domicilio del usuario.

El OLT se interconecta con una red de transporte que recoge los flujos

procedentes de varios OLT’s y los lleva a la cabecera de la red. Brindado así

servicios llamados FTTx, ya que los acrónimos de éstas tecnologías son FTTH

(Fiber To The Home), FTTB (Fiber To The Building) y FTTA (Fiber To The

Apartament) conocidas como fibra hasta el hogar, Edificio y Apartamento,

respectivamente.

Existen varios tipos de topologías diseñadas para la red de acceso, como son

topologías árbol, anillo, y bus.

Las topologías árbol (FIG. 2.1) se considera para aplicaciones residenciales.

FIG. 2.1 Topología Árbol [10]

Las topologías anillo (FIG. 2.2) no son muy habituales, pero pueden ser usadas

para aplicaciones de negocios.

39

FIG. 2.2 Topología Anillo [10]

Las topologías Bus (FIG. 2.3) son usadas para ambientes de campus.

FIG. 2.3 Topología Bus [10]

Cabe decir que todas las arquitecturas PON utilizan fibra óptica monomodo.

En el sentido downstream, una PON es una red punto multipunto, es decir el

equipo OLT maneja todo el ancho de banda, el cual luego se reparte a los

usuarios en intervalos temporales.

En el sentido upstream, la PON es una red punto a punto, donde múltiples

ONU’s transmiten a un único OLT.

Cuando se utiliza fibra monomodo, la manera de optimizar las transmisiones en

los dos sentidos, downstream y upstream sin mezclarse, consiste en trabajar

sobre longitudes de onda diferentes, utilizando técnicas WDM8 (Wavelength

8 WDM, (Wavelenght Division Multiplexing), Multiplexación por división de longitud de onda. En la

Fibra Óptica, la técnica consiste en acomodar múltiples señales de luz en un solo hilo de fibra óptica,

utilizando diferentes longitudes de onda.

40

Division Multiplexing). En la mayoría de las implementaciones se usa dos

longitudes de onda, una en sentido downstream (1290 nm) y otra en sentido

upstream (1310 nm). El avance tecnológico ha permitido hacer cada vez más

pequeños a los filtros ópticos necesarios para esta separación, hasta llegar a

integrarlos en transceivers ópticos en las ONU’s.

Al mismo tiempo, las arquitecturas PON utilizan técnicas de multiplexación en

tiempo TDMA, para que en distintos instantes temporales determinados por el

OLT, los equipos ONU puedan enviar su información en sentido upstream. De

manera equivalente el OLT, también debe utilizar una técnica TDMA para

enviar en diferentes slots temporales, la información en sentido downstream,

que selectivamente deberán recibir las Unidades de Red Óptica (ONU).

Las arquitecturas PON, también han tenido que resolver otro aspecto

importante como es la dependencia de la potencia de transmisión del OLT con

la distancia a la que se encuentra de la ONU, la cual puede variar hasta un

máximo de 20Km. Evidentemente una ONU muy cercana al OLT necesitará

una menor potencia de su ráfaga para no saturar su fotodiodo. Los equipos

muy lejanos necesitarán que su ráfaga temporal se transmita con una mayor

potencia. Esta característica también ha sido introducida recientemente en los

transceivers ópticos PON.

2.2.1 TIPOS DE REDES PON

Existen diferentes redes PON: APON, BPON, GPON, EPON/ GEPON

2.2.1.1 APON (ATM PON)

En cuanto al trabajo de las redes APON (ITU-T G983) se puede mencionar que

la transmisión en sentido downstream está formada por ráfagas de celdas

ATM9 estándar de 53 bytes a las que se le añaden un identificador de 3 bytes

9ATM (Asynchronous Transfer Mode) Modo de Transferencia Asíncrona. Sistema de transferencia de

información de conmutación de paquetes de tamaño fijo con alta carga, las redes ATM sólo transmiten

41

que identifican la ONU generadora de la ráfaga. La máxima tasa soportada en

sentido upstream suponiendo que existe una única unidad de red óptica (ONU)

es de 155 Mbps. Esta velocidad se reparte en función del número de usuarios.

En sentido upstream la trama se construye a partir de 54 celdas ATM, donde se

intercalan dos celdas PLOAM donde se introduce información de los

destinatarios de cada celda e información de operación y mantenimiento de la

red.

La interconexión de OLT’s APON con las redes de transporte se realiza a nivel

SDH10/ATM, requiriendo una infraestructura de transporte de esta naturaleza.

Por otro lado, la velocidad de los equipos APON está limitado a 155 Mbps

repartido entre los usuarios que componen un nodo óptico.

2.2.1.2 BPON (Broadband PON)

Se especifica en la recomendación ITU-T G983. En la arquitectura BPON se

define una red simétrica con un ancho de banda total de 155 Mbps, tanto en

sentido downstream como en sentido upstream. Esta especificación fue

modificada en el 2001 para permitir configuraciones asimétricas (622 Mbps en

sentido downstream y 155 Mbps en sentido upstream) y simétricas de mayor

capacidad (622 Mbps).

El incremento de la demanda por un mayor ancho de banda solicitado por los

usuarios unido a la inclinación por el uso de tráfico exclusivamente IP,

incidieron directamente en el desarrollo de una nueva especificación que se

apoyaba en el estándar BPON, el cual es altamente ineficiente para el

paquetes en forma de celdas con una longitud de 53 bytes (5 bytes de encabezado y 48 bytes de datos) e

incluyen identificadores que permiten dar a conocer la calidad del servicio (QoS), 10

SDH, (Synchronous Digital Hierarchy SDH). basado en la primera parte de la norma SONET, La

primera jerarquía de velocidad sincrónica fue definida como STM-1 (Synchronous Transport Module,

Módulo de Transporte Sincrónico) de 155.520 Mbps. Este valor coincide con el triple de STS-1 de la red

SONET (3 x 51.84 Mb/s = 155.52 Mbps).Los siguientes niveles se obtienen como N x STM-1, habiendo

definido el CCITT el 4 x STM-1 = 622.08 Mb/s y 16 x STM-1 = 2488.32 Mb/s (aproximadamente 2.5

GB/s)7, encontrándose en discusión sistemas STM-8 , STM-12 y STM-64 (10 Gbits/s).

42

transporte de tráfico IP porque usa tecnología ATM. Este nuevo estándar está

basado en un procedimiento de encapsulación denominado GFP-

Procedimiento de Segmentación General (General Framing Procedure), el cual

aumenta la eficiencia de la arquitectura, permitiendo mezclar tramas ATM de

tamaño variable. Esta nueva recomendación estandarizada por ITU-T y

denominada Gigabit-capable PON (GPON) fue aprobada en 2003-2004 por

ITU-T en las recomendaciones G.984.1, G984.2 y G.984.3.

2.2.1.3 GPON (Gigabit-Capable PON)

En la Recomendación ITU-T G984 se describen las características generales

de un sistema PON capaz de transmitir en ATM, su arquitectura, velocidades

binarias, alcance, retardo de transferencia de la señal, protección, velocidades

independientes de protección y seguridad.

En la Recomendación G.984.2 se describe una red flexible de acceso en fibra

óptica capaz de soportar los requerimientos de banda ancha para prestar

servicios a empresas y usuarios residenciales.

De igual manera, aparte de incrementar la capacidad de la red, las nuevas

normas permiten un manejo más eficiente del tráfico IP y de Ethernet.

GPON es un estándar muy potente pero a la vez muy complejo de

implementar, este estándar permite soporte global de multiservicio incluyendo

voz (TDM11, SONET12, SDH), Ethernet 10/100BaseT, ATM, Frame Relay y

muchas más. El alcance físico es de 20km.

11 TDM, (Time Division Multiplexing). Técnica de multiplexado sistemas de transmisión digitales para

combinar canales de voz y datos.

12 SONET, (Synchronous Optical Network) Red óptica síncrona. Método de comunicación de

información digital sobre fibra óptica. define un estándar para señales ópticas, una estructura de trama

para el multiplexado de tráfico digital y un tráfico de operaciones.

43

El estándar GPON, soporta varias tasas de transferencia, incluyendo tráfico

simétrico de 622 Mbps, tráfico simétrico de 1.25Gbps y asimétrico de 2.5Gbps

y 1,25 Gbps, es decir en sentido downstream 2.5Gbps y en sentido upstream

1.25 Gbps.

Esta tecnología permite también importantes facilidades de gestión, operación

y mantenimiento, desde el OLT al equipamiento de usuario ONU. Además, se

debe tener en cuenta que presenta características de seguridad a nivel de

protocolo como es encriptación debido a la naturaleza multicast del protocolo.

2.3 ETHERNET EN PRIMERA MILLA, ETHERNET IN THE FIRST

MILE (EFM) [11]

El Grupo de trabajo IEEE 802.3ah fue establecido en 2001 para habilitar el

Ethernet en redes de acceso. El estándar Ethernet en la Primera Milla,

(Ethernet in the First Mile o EFM) fue aprobado en julio de 2004. En 2005 fue

incluido en el Estándar IEEE 802.3.

En el 2006, un grupo de trabajo empezó a estudiar lo referente a mayores

velocidades como es 10 Gigabit, conocida como 10GEPON.

El grupo de estudio EFM, fue formado en noviembre de 2000 por el grupo

IEEE 802.3 CSMA/CD (Acceso Múltiple por Sensado de Portadora con

Detección de Colisión - Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection),

y sesenta y nueve compañías incluyendo 3Com, Alloptic, Aura Networks,

CDT/Mohawk, Cisco Systems, DomiNet Systems, Intel, MCI WorldCom, y

World Wide Packets.

Adicionalmente al grupo de estudio IEEE 802.3ah, los proveedores de EPON

participarán en futuros estándares conducidos por organizaciones tales como:

Internet Engineering Task Force (IETF), ITU–Telecommunications

Standardization Sector (ITU–T), y el Standards Committee.

44

Actualmente, el tráfico de Internet empieza y termina como IP y Ethernet, por

ello para desarrollar a Ethernet como una tecnología de transporte de red se

escoge la primera milla. Los diseñadores pueden construir su red con IP y

Ethernet de modo que se pueda evitar complejidad en la conversión del

protocolo.

Ethernet es una tecnología establecida, el desarrollo de Ethernet en la primera

milla habilitará la administración de la red para tomar las ventajas de sus

equipos instalados, herramientas de administración y análisis. Ethernet

también soporta servicios de datos, voz y video, sobre cobre y fibra óptica.

2.3.1 TOPOLOGÍAS ETHERNET EN LA PRIMERA MILLA –EFM

Existen dos tipos de topologías aplicables para el estándar Ethernet en la

primera milla, (Ethernet in the Firts Mile o EFM), las cuales son:

Topología Punto a Punto

Topología Punto Multipunto

2.3.1.1 Topología Punto a Punto.

La topología punto a punto (FIG. 2.4), entrega velocidades de hasta 1 Gbps,

se caracteriza por un menor costo, mayor rendimiento y gran acceso para una

familia en un hogar común y corriente. La fibra óptica es el medio de

transmisión del futuro por los beneficios que ofrece para la entrega de datos,

voz y video, también es usada para aplicaciones como el acceso con gran

velocidad al Internet, video streaming y telefonía IP.

Esta topología alcanza una distancia de hasta 100 Km y funciona con similares

condiciones de potencia, como se mencionó anteriormente. Por los beneficios

antes descritos, los proveedores de servicios escogen la fibra óptica como

medio de transporte para sus instalaciones.

45

FIG 2.4 Topología Punto a Punto [12]

Usando Ethernet en una red óptica sobre topologías punto a punto, se podrían

brindar ventajas de gran capacidad con bajos costos de transceivers

1000BASE-X.

La fibra óptica que llega al usuario, permite proveer a los hogares o negocios

un enlace con una velocidad de hasta 1 Gbps (ésta dependerá de los equipos

utilizados). Además, los proveedores de servicio habilitan nuevas alternativas

para utilizar funciones de capa 3, las cuales se conoce que tiene una velocidad

limitada (Los proveedores de servicio pueden ofrecer nuevas alternativas

usando funciones adicionales conocidas de capa 3). Con la característica de

velocidad limitada en combinación con SLA (Acuerdos del Nivel de Servicio –

Service Level Agreements) un enlace físico de 1000 Mbps podría ser usada

para proveer servicios de 10, 100, o 200 Mbps. Como consecuencia las redes

con topología punto a punto pueden ofrecer una gran flexibilidad y

escalabilidad, por ejemplo, cuando existen casos en que se necesita entregar

servicios a una velocidad no muy alta como un simple acceso a Internet, o

cuando se necesita entregar aplicaciones como voz o video, Ethernet sobre

fibra óptica con topología punto a punto es una excelente solución.

Gigabit Ethernet sobre fibra óptica con topología punto a punto provee

suficiente ancho de banda y asegura una larga vida a la infraestructura de la

red. La infraestructura de la red con fibra óptica tiene una garantía de 20 años.

Por tanto EFM con fibra óptica representa bajos costos en servicios y al mismo

46

tiempo entrega un excelente ancho de banda para garantizar múltiples

servicios.

2.3.1.1.1 Tecnología Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet soporta tanto fibra óptica como cobre. Transmitir señales

aproximadamente a 1 Gbps a través de fibra, significa que la fuente de luz

debe encenderse y pagarse en 1 nseg. Los LEDs simplemente no pueden

funcionar con esta rapidez, por ello se usa láseres.

En la TABLA 2.1 se muestran las diferentes formas de cableado para Gigabit

Ethernet.

NOMBRE CABLE LONGITUD

MÁXIMA

ESPECIFICACIÓN

1000Base-SX Fibra Óptica 550 m Fibra multimodo

(50, 62.5 micras)

1000Base-LX Fibra Óptica 5000 m Fibra monomodo

(10 micras) o Fibra

Multimodo (50,

62.5 micras)

1000Base-CX 2 pares de STP 25 m Cable de par

trenzado blindado

1000Base-T 4 pares de UTP 100 m UTP categoría 6

Tabla 2.1 Cableado de Gigabit Ethernet [27]

Gigabit Ethernet utiliza nuevas reglas de codificación en las fibras. La

codificación Manchester a 1 Gbps podría requerir una señal de 2 Gbaudios, lo

cual era considerado muy difícil y también un desperdicio de ancho de banda.

En su lugar se eligió un nuevo esquema, llamado 8B/10B, que se basa en un

canal de Fibra. Cada byte de 8 bits está codificado en la fibra como 10 bits.

Debido a que hay 1024 palabras codificadas posibles para cada byte de

entrada, hay algo de libertad al elegir cuáles palabras codificadas permitir. Las

siguientes dos reglas se utilizan al realizar las elecciones:

47

1. Ninguna palabra codificada podría tener más de 4 bits idénticos en una

fila.

2. Ninguna palabra codificada podría tener más de seis bits 0 ó seis bits 1.

1 Gbps es una velocidad muy alta. Por ejemplo, si un receptor está ocupado

con otra tarea por incluso 1 ms y no vacía el búfer de entrada en alguna línea,

podrían haberse acumulado ahí hasta 1953 tramas en ese espacio de 1 ms.

2.3.1.2 Topología Punto Multipunto (P2MP) (EPON)

Esta topología (FIG 2.5) soporta velocidades de hasta 1 Gbps (Gigabit

Ethernet) con un alcance de hasta 20 km.

FIG 2.5 Topología Punto Multipunto [12]

Las arquitecturas EPON (Ethernet PON) se están presentando como una

nueva alternativa para solucionar la problemática de la última milla, puesto que

presenta varias ventajas. Las redes EPON permiten brindar servicios a

usuarios localizados a distancias de hasta 20 Km (FIG 2.6), ubicados desde la

central u OLT hasta la ONU, las cuales están ubicadas en el usuario. Esta

48

distancia supera con creces la máxima cobertura de las tecnologías DSL

(máximo 5Km desde la central).

Las redes EPON minimizan el despliegue de fibra en la última milla al poder

utilizar topologías punto multipunto mucho más eficientes que las topologías

punto a punto. Además, este tipo de arquitecturas simplifica el equipamiento

central, de esta manera se reduce los costos.

En el Capítulo I se mencionó propiedades y ventajas de la fibra óptica para

entrega de datos, voz y video, y las razones por la que cada día es más

popular y usada como medio de transmisión. EPON (Ethernet PON) y GEPON

(Gigabit Ethernet PON) usan fibra óptica como medio de transmisión y son

conocidas también como Ethernet PON, o simplemente EPON las cuales son

un estándar de la IEEE/EFM que usa paquetes de datos Ethernet para la

transmisión, definido en la IEEE 802.3ah. En este estándar se define la

transmisión de la tecnología Ethernet sobre enlaces punto multipunto utilizando

fibra óptica.

FIG 2.6 Distancia con EPON [9]

EPON/GEPON es básicamente fast Ethernet sobre redes ópticas pasivas, las

cuales usan arquitecturas punto multipunto para ofrecer servicios como FTTP

(Fiber To The Premises-fibra hacia los nodos) y FTTH (Fiber To The Home-

fibra hacia el hogar) utilizando una sola fibra para múltiples servicios y

usuarios.

49

Esta arquitectura es un fácil reemplazo para las tecnologías DSL o cable

MODEM. EPON y GEPON han sido desarrollados principalmente en Japón y

son capaces de proveer velocidades de hasta 1 Gbps en ambos sentidos

upstream y downstream, así como dar múltiples servicios al mismo tiempo.

EPON provee una conectividad parecida a una red IP y a otros tipos de

comunicaciones basadas en paquetes, como es, Ethernet que emplea IP para

transportar datos, voz, y video. También provee de una comunicación segura,

ya que brinda mecanismos de encriptación en los sentidos upstream y

downstream.

Desde este momento se llamará a las redes EPON/GEPON, simplemente

como EPON.

2.4 ESTUDIO DE LAS REDES EPON [13]

IEEE802.3ah; Ethernet sobre Redes Ópticas Pasivas (Ethernet over PON).

El descubrimiento de las EPON’s, ha sido el impulso para dar lugar a las dos

visiones que dieron a conocer que el estándar APON es inapropiado para las

soluciones de última milla: por la falta de capacidad para entregar voz y video,

y el insuficiente ancho de banda, además se tiene complejidad y costo. La

migración a Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, y 10-Gigabit Ethernet hace pensar

que EPON eliminará la necesidad de la conversión en una conexión WAN/LAN

entre ATM y protocolos IP.

2.4.1 ARQUITECTURA DE LAS REDES ÓPTICAS PASIVAS ETHERNET

(ETHERNET PON)

Los elementos pasivos de una EPON son localizadas en la red de distribución

óptica también conocida como planta externa, estos elementos incluyen fibra

óptica monomodo, splitters ópticos pasivos, conectores y empalmes. Los

elementos de red activos, (Network Element - NE’s activos), tales como OLT’s

(Terminal de Línea Óptico) y ONU’s (Unidad de Red Óptica), que están

50

localizadas en los puntos finales de las redes PON. Las señales ópticas que

viajan a través de las PON son divididas por splitters ópticos en múltiples fibras

o combinadas en una sola fibra.

2.4.1.1 ELEMENTOS ACTIVOS DE RED

En una red EPON se debe tener en claro que los elementos activos, tales como

OLT’s y ONU’s, se ilustra en la FIG. 2.6, están localizadas en los puntos

finales de las redes EPON.

El OLT (Terminal de Línea Óptica) está localizado en el proveedor de servicios,

también el Módulo de interfaz de Red (NIM) y el Módulo con Tarjeta de Switch

(MCS). Las EPON’s conectan una Tarjeta OLT a las ONU’s, cada una

localizada en el hogar o en el lugar de negocios del usuario. Las ONU’s

proveen al usuario una interfaz que brinda servicios de voz, datos y video; así

también, estas interfaces transmiten tráfico a los OLT’s.

2.4.1.1.1 OLT, Terminal de Línea Óptico (Optical Line Terminal)

El OLT provee la interfaz entre el sistema EPON y el proveedor de servicios de

datos, video y telefonía. El OLT también enlaza el Core (Núcleo) del proveedor

de servicios con un EMS, elemento de administración del sistema (Element

Manager System). Las interfaces WAN en el OLT se relacionan con los

siguientes tipos de equipos:

Gateways de Voz, el cual transporta tráfico de voz TDM, a la PSTN (Public-

Switched Telephone Network).

Routers IP y Switches Edge ATM, los cuales también transportan tráfico de

datos directamente a la red.

Dispositivos de Red de Video que transportan el video al core de la red de

Video.

51

Funciones y características del OLT.

Provee una interfaz de multiservicios al core de la WAN.

Provee una interfaz Gigabit Ethernet a la PON

Switching y Routing en Capa 2 y Capa 3.

Calidad de Servicio (QoS) y Acuerdos de nivel de Servicio (SLA).

Tráfico Agregado.

2.4.1.1.2 ONU, Unidad de Red Óptica (Optical Network Unit).

La ONU provee una interfaz entre los usuarios de los servicios de datos, voz,

video y la red PON, se ilustra en la FIG. 2.6. La función principal de la ONU es

recibir el tráfico en un formato óptico y convertir los datos, voz, video en un

formato de usuario; el cual puede ser Ethernet, IP multicast, POTS, E1, etc.

Las ONU’s proveen funcionalidades de un switch de capa 2 y capa 3, los

cuales permiten el ruteo (routing) del tráfico interno en la ONU. EPON también

entrega servicios de video en cualquier formato de CATV analógico.

Dado que en aplicaciones FTTB (Fiber To The Building-fibra hacia el edificio) y

en FTTH (Fiber To The Home- fibra hacia el hogar) las ONU’s siempre están

localizadas en el usuario, los costos no se comparten a través de los múltiples

usuarios. El diseño y costos de las ONU’s es un factor clave para el desarrollo

de las tecnologías EPON.

2.4.2 EMS, ELEMENTO DE ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA (ELEMENT

MANAGER SYSTEM)

El EMS administra los diferentes elementos de la PON y suministra una interfaz

en el proveedor de servicio dentro de las operaciones del núcleo de la red.

Adicionalmente, administra y controla funcionalidades como es detección de

fallas, configuración, administración, rendimiento y seguridad.

52

2.4.2.1 Características y funciones del EMS

Funciones de Seguridad. Se lo hace mediante una interfaz Grafica GUI

(interfaz de usuario gráfica) con funciones de configuración,

administración y rendimiento.

Capacidad de administrar decenas de sistemas PON.

Soporta múltiples usuarios GUI.

Estándares de interfaces. Tienen un igual funcionamiento para todas las

operaciones de la red.

2.4.3 TRABAJO DE LAS REDES EPON

La principal diferencia entre las redes APON y EPON; es que las EPON

transmiten los datos en paquetes de longitud variable de 1,518 bytes de

acuerdo con el protocolo Ethernet IEEE 802.3, mientras que las redes APON

transmiten los datos con longitud fija en celdas de 53 bytes (48 bytes de

payload y 5 byte de overhead) como especifica la tecnología ATM, esta

característica hace ineficiente a las APON para transmitir datos IP.

Para una red APON que transmite tráfico IP, los paquetes deben ser enviados

en segmentos de 48 bytes y 5 bytes de cabecera cada uno, este proceso

consume tiempo y aumenta costos a los equipos OLT’s y ONU’s. Sin embargo,

se debe tener en cuenta que 5 bytes de ancho de banda son desperdiciados

por que cada segmento de 48 bytes crea una cabecera que se la llama ATM

cell tax.

2.4.3.1 Administración de tráfico Upstream/Downstream en EPON

En una EPON el proceso de trasmitir datos en sentido downstream, es decir,

del OLT a múltiples ONU’s es diferente a la transmisión de datos en sentido

upstream, de múltiples ONU’s al OLT. Las diferentes técnicas para lograr la

transmisión en los sentidos downstream y upstream en una EPON, se muestra

más adelante.

53

En la FIG 2.7 podemos observar cómo los datos son enviados en sentido

downstream, de los OLT hacia múltiples ONU’s en paquetes de longitud

variable de hasta 1,518 bytes, de acuerdo con el protocolo IEEE 802.3. Cada

paquete lleva una cabecera que identifica de forma única a los datos

correspondientes a las ONU–1, ONU–2, o ONU-3. En el splitter, el tráfico es

separado en tres señales para ser llevado a sus ONU’s correspondientes,

cuando el tráfico llega a las ONU’s, ésta acepta los paquetes enviados a cada

ONU especifico y descarta los paquetes dirigidos a otras ONU’s, como

podemos ver en la FIG 2.7, la ONU recibe los paquetes 1, 2,3, y lo que hace

es tomar el paquete que le corresponde descartando los otros.

FIG 2.7 Flujo de tráfico en sentido downstream en una EPON [14]

En la FIG 2.8 se muestra el tráfico en sentido upstream, que es enviado

utilizando la tecnología TDM, en el cual la transmisión se la hace por time slots

(segmentos de tiempo) dedicados para cada ONU. Los time slots son

sincronizados a fin de que los paquetes en sentido upstream de las ONU’s no

interfiera con cada uno de los datos que son enviados por una sola fibra. Por

ejemplo la ONU-1 transmite el paquete 1 en el primer time slot, la ONU-2

transmite el paquete 2 en el segundo time slot, la ONU-3 transmite el paquete

3 en el tercer time slot, para que no se solapen los times slot13.

13 Referencia: Información tomada del Web Forum del Consorcio Internacional de Ingenieros.

54

FIG 2.8 Flujo de tráfico en sentido Upstream en una EPON [14]

2.4.3.2 Protocolo de Control Multipunto MPCP (Multi-Point Control Protocol) [10]

[15]

Para el control de acceso a la red en una topología Punto-Multipunto, EPON

usa el Protocolo de Control Multipunto.

El protocolo MAC (control de acceso al medio) del Ethernet original no puede

operar apropiadamente en el sentido upstream (no broadcast), así que el

protocolo MPCP (protocolo de control multipunto) fue desarrollado por el grupo

IEEE 802.3ah, para solucionar este problema.

El MPCP provee:

Autodescubrimiento, registro y ranging: son operaciones para las ONU’s

recientemente conectadas y descubiertas;

Una estructura de señalización completa: es decir un plan de control para la

coordinación de la transmisión de datos en sentido upstream.

Todos los algoritmos DBA, (asignación del ancho de banda dinámico-Dynamic

bandwith Allocation), están construidos en el tope de las capas MPCP y usa

mensajes de señalización que se denominan Grant o Gate y Report.

El algoritmo MPCP usa dos tipos de mensajes Report y Grant o Gate para

realizar una administración entre las ONU’s (FIG 2.9) conectadas a la PON;

cada ONU contiene un conjunto de paquetes predefinidos para obtener

priorización y políticas de paquetes de datos.

55

El mensaje Report se envía por la ONU para reportar el requerimiento del

ancho de banda o un reporte del estado de encolamiento.

Máximo se permiten 8 reportes encolados por cada una de las ONUs en un

mensaje REPORT.

FIG 2.9 Administración de las ONU’s [10]

El MPCP ofrece recursos de optimización para la red, esta optimización es

negociada mediante parámetros ópticos. Completando esta optimización se

reduciría un mal desempeño de la red y se completaría el requerimiento de

ancho de banda demandado por las ONU’s. Es decir, el MPCP (Multi Point

Control Protocol) especifica un mecanismo de control entre los OLT’s y ONU’s

conectadas a los enlaces Punto Multipunto P2MP, para permitir una

transmisión eficiente.

EL MPCP (Multi-Point Control Protocol) está definido en la capa MAC.

2.4.3.2.1 Operación Básica del MPCP

a. La ONU envía un mensaje de Report al OLT.

b. El OLT recibe el mensaje de Report

c. El algoritmo DBA estima el tamaño del time slot para la ONU en

sentido upstream.

d. El organizador del OLT estima un tiempo de transmisión para la

ONU.

e. El mensaje Grant es creado para la ONU.

f. El mensaje Grant tiene un tiempo definido con el valor del reloj del

OLT.

56

g. El mensaje Grant es transmitido hacia la ONU

h. El mensaje Grant es enviado en broadcast

i. La ONU recibe el mensaje Grant.

j. El reloj local actualiza a la ONU con el valor de sincronización en el

mensaje Grant.

k. La ONU transmite en su slot time

l. Una vez establecido el tiempo de transmisión, la ONU crea una

trama upstream y agrega un nuevo Report.

m. La ONU envía una trama de datos en el enlace upstream.

El mensaje Report (FIG 2.10) y el Grant (FIG 2.11) son usados para asignar

requerimientos de ancho de banda. También son usados como mecanismos

para la compensación del retardo.

FIG 2.10 Mensaje de Report [10]

.

FIG 2.11 Mensaje Grant [10]

57

2.4.3.2.2 Proceso Ranging

El proceso Ranging es usado para prevenir colisiones de los datos (FIG 2.12).

Este proceso se encarga de medir o calcular un delay (retardo) específico por

cada ONU.

Existen dos tipos de Ranging:

Ranging Áspero (coarse ranging).

Ranging Fino (Ranging Fine).

El Ranging áspero (coarse ranging) es usado como una secuencia inicial.

El Ranging fino (Ranging Fine) es usado constantemente como retardo, que

puede ser alterado debido a cambio de ambiente en la fibra.

El Ranging se basa en los mensajes de Grant o Gate y Report.

FIG 2.12 Proceso Ranging [15]

En la FIG 2.13 se muestra cómo el Proceso Ranging trabaja para que los datos

no colisionen14.

14 REFERENCIA: Datos tomados de Siemens Communications, revolución de las redes de acceso

[15]

58

El OLT local especifica un tiempo de transmisión (time slot) para cada ONU, y

muchas veces los datos enviados por las ONU colisionan porque se envían en

diferentes tiempos.

El Proceso Ranging genera retardos y asigna tiempos más largos para la

transmisión de los datos de cada ONU, y de ésta manera se eliminen las

colisiones.

2.4.3.3 Formato de una trama EPON.

En la FIG 2.14 se representa un ejemplo de tráfico en sentido downstream que

es transmitido por el OLT hacia la ONU en paquetes de longitud variable. El

tráfico downstream es segmentado en tramas, cada una de las cuales son

múltiples paquetes de longitud variable. Se incluye información de reloj al inicio

de trama para sincronización. La sincronización es un código de un byte que se

trasmite cada 2 ms para sincronizar la ONU con los OLT.

FIG 2.13 Trabajo del Proceso Ranging [15]

Cada paquete de longitud variable es direccionado a una ONU específica,

como se indica con los números 1 hasta N (FIG 2.14). Los paquetes formados

59

están de acuerdo al estándar IEEE 802.3 que son trasmitidos en sentido

downstream a 1 Gbps. En la FIG 2.14 se muestra un paquete de longitud

variable, que representa la cabecera, el payload y el campo de detección de

errores.

FIG 2.14 Formato de una trama EPON [14]

En la FIG 2.15 se representa un ejemplo del formato de la trama del tráfico en

sentido upstream, el cual usa TDM para evitar colisiones entre el tráfico

upstream de cada ONU, ya que es enviado por una misma fibra. El tráfico

upstream es segmentado en tramas y adicionalmente cada trama es

segmentada dentro de la ONU en time slots específicos. Las tramas upstream

están formadas por intervalos de transmisiones continuas de 2 ms. La

cabecera de la trama indica el inicio de una trama upstream.

Los times slots destinados a cada ONU son intervalos de transmisión

específicos, están dentro de cada trama upstream que transmite paquetes de

longitud variable a las ONU’s. Cada ONU tiene un time slot dedicado dentro de

la trama upstream. Cada time slot corresponde a su respectivo ONU que

empieza desde 1 hasta N.

El control que se hace con TDM por cada ONU, en conjunto con el tiempo de

información del OLT, controla el tiempo de transmisión del tráfico upstream

dentro de los time slots dedicados. En la FIG 2.15 se muestra un time slot de

una ONU que incluye dos paquetes de longitud variable con un time slots de

cabecera. Este time slot de cabecera incluye una banda de guarda, indicadores

60

de tiempo e indicadores de señal. Cuando no se transmite tráfico de la ONU a

un time slot, el time slot puede ser llenado por otra señal.

FIG 2.15 Formato de una trama EPON en sentido upstream [14]

2.4.3.4 Sistemas de transmisión con EPON

Las redes EPON pueden ser implementadas usando arquitecturas con dos o

con tres longitudes de onda. La arquitectura con dos longitudes de onda es

aconsejable para transmisión de datos, voz y video IP. Una arquitectura con

tres longitudes de onda se utiliza para señales de RF, servicios de video como

TV CABLE, o sistemas con multiplexación de onda densa (DWDM).

La FIG 2.16 muestra el esquema óptico para un sistema EPON con dos

longitudes de onda. En esta arquitectura, la longitud de onda de 1510 nm

transporta datos, video y voz en la dirección downstream, mientras que la

longitud de onda de 1310 nm es usada para transportar video bajo demanda,

así como también voz y datos, en el sentido upstream. Usando una red PON

bidireccional de 1.25 Gbps, las pérdidas ópticas con esta arquitectura nos

limitan a una distancia de 20 km con un splitter 1:32.

FIG 2.16 EPON con dos longitudes de onda. [32]

61

La FIG 2.17 muestra el esquema óptico para un sistema EPON con tres

longitudes de onda. En esta arquitectura, las longitudes de 1510 nm y de 1310

nm son usadas en las direcciones downstream y upstream, respectivamente;

mientras que la longitud de onda de 1550 nm, se reserva para la transmisión de

video en el sentido downstream. El video es codificado con MPEG2 y es

transmitido mediante modulación QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

Usando esta arquitectura, la red PON tiene un rango efectivo de 18 km con un

splitter de 1:32.

FIG 2.17 EPON con tres longitudes de onda [32]

La arquitectura con tres longitudes de onda puede también ser usado para

proveer una sobrecarga DWDM para una red EPON. Esta solución basada en

DWDM 15 , usa una fibra monomodo con longitud de onda de 1510 nm en el

sentido downstream y 1310 nm en el sentido upstream. La ventana en 1530–

1565 nm no se la utiliza, y los transceivers son diseñados para que permitan

que canales DWDM se transmitan de manera transparente mediante la

tecnología PON. Las redes PON pueden ser desarrolladas sin componentes

DWDM, mientras permite futuras actualizaciones de DWDM para proveer

servicios de longitud de onda, video analógico, aumento del ancho de banda.

15 DWDM (Dense wavelength Division Multiplexing) es un método de multiplexación muy similar a la

multiplexación por división de frecuencia. Varias señales portadoras ópticas se transmiten por una única

fibra óptica utilizando distintas longitudes de onda. Cada portadora forma un canal óptico que podrá ser

tratado independientemente del resto de canales y contener diferente tipo de tráfico.

62

2.4.3.5 Calidad de Servicio (QoS)

Las redes EPON ofrecen algunas ventajas en costo y rendimiento, lo que

habilita a los proveedores de servicios entregar y generar servicios en una

plataforma económica. Sin embargo, el principal desafío de los proveedores de

servicio de EPON es mejorar las capacidades del Ethernet para asegurar la

voz sobre IP, VoIP, y vídeo en tiempo real que pueden ser entregados a

través de una única plataforma con el mismo QoS y con la facilidad de

administración que presta ATM o SONET.

Los proveedores de EPON atacan este problema desde varios ángulos. Los

cuales consisten en diferenciar servicios 802.1p16, el cual prioriza el tráfico por

niveles de servicio. Una técnica es TOS Field; el cual presenta ocho capas de

prioridades para asegurarse que los paquetes pasen por orden de importancia.

Otra técnica es llamada Reserva de ancho de banda (reserve bandwidth), el

cual provee una reserva del ancho de banda con garantía de latencia para

tráfico POTS que no tienen que lidiar con los datos.

2.4.3.6 Comparación de ATM y EPON

Para ilustrar algunos enfoques de los servicios ATM/SONET acopladas en las

EPON, se destaca los objetivos claves que ATM y SONET proveen

eficazmente.

La calidad y rentabilidad para servicios en tiempo Real.

Multiplexación estadística para administrar efectivamente los recursos

de la red.

Entrega de múltiples servicios asignando ancho de banda equitativos a

los usuarios

16 IEEE 802.1p es un estándar que proporciona priorización de tráfico y filtrado multicast dinámico.

Esencialmente, proporciona un mecanismo para implementar Calidad de Servicio (QoS) a nivel de MAC

(Media Access Control).

63

Herramientas para proveer administración, operación y servicios en la

red.

Sistema con Redundancia.

En la Tabla 1 se encuentra la comparación de los servicios usando

soluciones ATM/SONET y EPON.

Las siguientes técnicas permiten a las EPON la misma rentabilidad, seguridad

y QoS, con la diferencia de ser más barato que la soluciones ATM y SONET.

Garantiza QoS usando TOS Field y diferenciación de Servicio DiffServ

Sistema con redundancia para mejorar la rentabilidad

Arquitectura con diversos anillos redundantes y caminos de protección.

Seguridad en multicapas, tal como VLAN, soporta VPN, IPSec y túneles.

Objetivo Solución ATM/SONET Solución Ethernet PON

Servicios en

tiempo real

La arquitectura del servicio ATM y

el diseño orientado a conexión

aseguran la exactitud y la calidad

necesarias para un servicio en

tiempo real.

Un switch o router que ofrece la

clasificación IP/Ethernet clásico

con control de admisión

avanzado, ancho de banda

garantizado, tráfico uniforme y

administración de los recursos de

la red que se extiende incluso

hasta las soluciones Ethernet

encontradas en los ambientes

LAN tradicionales.

Multiplexación

estadística

Tráfico uniforme y administración

de los recursos de la red asignan

el ancho de banda de una manera

adecuada entre los usuarios de

los servicios que no son en

tiempo real.

La implementación de una

asignación del ancho de banda de

una manera dinámica puede ser

necesaria.

La funcionalidad de la

administración del tráfico a través

de la arquitectura interna y la

interfaz externa con el EMS

(Elemento de administración de

sistema) provee políticas

coherentes basadas en

administración de tráfico en los

OLT’s y ONU’s. El flujo de tráfico

IP conserva el ancho de banda.

64

Objetivo Solución ATM/SONET Solución Ethernet PON

Entrega de

multiservicios

Estas características trabajan

juntas para asegurar que una

buena asignación de ancho de

banda se mantenga entre los

diferentes servicios coexistentes

en una red común.

Las prioridades de servicios y los

SLA’s aseguran que los recursos

de la red siempre se encuentren

disponibles para asumir un

servicio específico para el

usuario. Esto brinda al proveedor

del servicio un control de los

servicios tales como CATV y

video interactivo IP.

Capacidades

administrativas

Una estructura sistemática y la

funcionalidad de administración

avanzada aumentan las

herramientas disponibles para

administrar la red.

Integración de EMS con los

proveedores de servicios emulan

los beneficios de las redes

orientadas a conexión y las

facilidades de la provisión final,

desarrollo y administración de los

servicios IP.

Protección Anillo conmutado de línea

bidireccional y el anillo conmutado

de camino unidireccional proveen

al sistema una completa

redundancia y restauración.

La arquitectura con anillos

redundantes provee una

conmutación protegida.

Tabla 2.2 Comparación de las soluciones ATM, SONET y EPON

2.4.3.7 Importancia de las EPON

EPON genera varios beneficios para carriers, operadores de sistemas múltiples

de cable y operadores de servicios con tecnologías emergentes. Estos

beneficios pueden ser clasificados en tres categorías.

1. Reducción de costos: permite reducir costos de instalación,

administración y entrega de Servicios Existentes.

2. Genera nuevas oportunidades: da la oportunidad de crear nuevos

servicios

3. Características de competitividad: Incrementa la competitividad del

Carrier, habilita repuesta rápida a nuevas oportunidades

65

2.4.3.8 EPON como reemplazo de Líneas E1

Las líneas E1 son básicamente la conexión para los negocios de los clientes,

pero son muy costosos para su desarrollo y mantenimiento, especialmente si

tienen repetidores.

Las redes EPON proveen una perfecta solución para los proveedores de

servicios donde la demanda del ancho de banda excede las capacidades de las

líneas E1, por las siguientes razones.

Consolidación de múltiples líneas E1, sobre la estructura de una misma

fibra óptica.

Eliminación de componentes electrónicos en la planta externa.

Reducción de costos, con respecto al mantenimiento de las Líneas E1.

La migración de las líneas E1 tradicionales a la fibra óptica, permiten la

reducción de costos a los proveedores de Servicios en un 40%, lo cual

permite una mayor competitividad en el mercado.

2.4.3.9 Fast Ethernet y Gigabit Ethernet

La industria de las Telecomunicaciones se ha planteado incrementar la

velocidad para servicios Ethernet, de una Orientación TDM a una solución

Ethernet. Fast Ethernet ha experimentado un crecimiento del 25% en los años

1999-2004, de igual manera Gigabit Ethernet experimentó un crecimiento en un

128%.

Con soluciones basadas en redes Metro-Ethernet, los carries podrían habilitar

Ethernet en las redes de acceso, para que exista compatibilidad de las

transmisiones entre el suscriptor y la Metro-Ethernet sin imponer un protocolo

de cabecera adicional como impone las tecnologías ATM o GPON.

EPON es actualmente la mejor plataforma para los proveedores de servicios

en la entrega de servicios Fast y Gigabit Ethernet para los usuarios, es decir

66

escalabilidad entre velocidades de 1 Mbps hasta 1 Gbps, y nuevos equipos

pueden ser instalados a medida que crece la demanda de servicios.

2.4.3.10 Beneficios de La Redes EPON

Las EPON son simplemente más eficientes y más baratas para una solución de

acceso a múltiples servicios. Las características importantes son:

Gran velocidad, 1,25 Gbps

Bajos Costos, menor inversión en capital con equipos y menores costos de

operación

Más ingresos: amplia gama de ofertas de servicios flexibles significa

mayores ingresos

2.4.3.10.1 Gran velocidad de transmisión

EPON ofrece gran velocidad para los usuarios, el tráfico downstream tiene una

velocidad de 1,25 Gbps en IP, y el tráfico upstream por ejemplo para 64 ONUs

puede ser 800 Mbps.

Los beneficios de gran velocidad que provee EPON son:

Mayor número de suscriptores

Mayor ancho de banda por suscriptor

Capacidades de Video

Mayor QoS

2.4.3.10.2 Bajos Costos

Los sistemas EPON reducen la inversión de capital en equipamiento y costos

de operación, lo que hace un equilibrio perfecto con respecto al

precio/rendimiento. Como resultado de que las EPON’s ofrecen características

67

y funcionalidades del equipamiento de fibra óptica, los precios son comparables

con la tecnología DSL.

Las EPON’s proporcionan reducción de costos por las siguientes razones:

Elimina complejidad y elementos caros como existen en tecnologías ATM y

SONET, y así simplificar la red.

Larga vida, los componentes ópticos pasivos, minimizan costos de

mantenimiento.

El estándar Ethernet elimina la necesidad de adicionar ADSL o cable

MODÉM.

El no usar elementos electrónicos reduce costos en energía, e incluso

reduce el espacio físico.

2.4.3.10.3 Mayores Ingresos

EPON puede soportar servicios completos como son voz, datos y video, lo cual

permite a los carriers aumentar sus ingresos, explotando la gran flexibilidad de

servicios que se ofrece EPON, adicional a POTS, T1, 10/100BASE-T, y DS–3,

las EPON’s poseen características avanzadas como es switching en capa 2 y

3, ruteo (routing), voz sobre IP VoIP, multicast, VPN 802.1Q, ancho de banda

uniforme.

Soporta TDM, ATM, y servicios SONET

Entrega gigabit Ethernet, fast Ethernet, IP multicast, y servicios con ancho

de banda dedicado.

Adaptación de los servicios a las necesidades del cliente con la garantía de

SLA

Rápida respuesta al cliente

68

2.4.3.11 Resumiendo los Beneficios de EPON

Características Beneficios

Las ONU’s proveen una traslación de

direcciones IP, el cual reduce el número de

direcciones IP e interfaces con la PC y los

equipos de datos que usan interfaces

Ethernet

Los usuarios pueden hacer cambios de

configuración, sin la coordinación del

direccionamiento de ATM que son menos

flexibles.

La ONU ofrece similares características a los

routers, switches y hubs, sin costos

adicionales

Consolida funciones en una sola estructura,

con ello reduce costos.

Utiliza VLANs Permite a los proveedores de servicios,

generar nuevos servicios.

Implementación de Firewall en las ONU sin

necesidad de separar de la PC.

Permite a los proveedores de servicios,

generar nuevos servicios

Sistema de redundancia a las ONU lo que

provee alta rentabilidad y confiabilidad.

Permite a los proveedores de servicios

garantizar los niveles de servicio, y evitar

costosas interrupciones

Arquitectura de red completa, con sistemas

de back-up

Permite rápida restauración de servicios en

caso de fallas

Sistema automática de identificación. Facilita rápida restauración de servicios o de

equipos

Administración remota y actualizaciones de

Software.

Simplifica la administración de red, reduce

tiempo y costos

Brinda el estatus de los servicios de voz

datos y video para uno o un grupo de

usuarios que se pueden monitorear

simultáneamente

Facilita los servicios del usuario y reduce el

manejo de consulta de usuario

Las ONU’s están sujetas a estándares. Elimina la necesidad de DSL y/o cable

MODEM a los usuarios

Tabla 2.3 Resumen de las características y beneficios de las EPON[32]

2.4.3.12 El futuro de las EPON’s

EPON se encuentra en las primeras fases de desarrollo comercial, aunque las

APON’s tienen una ligera ventaja en el mercado las tendencias actuales de la

69

industria son un rápido crecimiento del tráfico de datos y la creciente

importancia de servicios fast Ethernet y gigabit Ethernet.

La etapa de cambio en la industria de las comunicaciones estaría relacionada

con la adopción de la fibra óptica en las tecnologías Ethernet.

La arquitectura de una red óptica IP Ethernet promete ser dominante, ya que

se puede entregar voz, datos y video sobre una misma red, adicionalmente con

esta arquitectura de red habilitará una nueva generación de negocios con

esfuerzos conjuntos, con lo cual llevaría a los proveedores de contenido,

proveedores de servicio y operadores de red eliminar rivalidades.

La demanda de un mayor ancho de banda por parte de los usuarios para la

satisfacción en sus requerimientos de servicios, hace que las redes EPON se

vuelvan bastante interesantes y completas para ser una red se acceso.

Además, teniendo en cuenta que con el encaje de soluciones de QoS en las

EPON, es decir con diferenciación de tráfico, mecanismos de priorización,

diferenciación de servicios y 802.1p, hace mucha más atractivas a las EPON

para el transporte de voz, esto es un punto muy importante para su desarrollo

en el futuro.

2.4.3.13 Arquitecturas de EPON

Las principales arquitecturas aplicadas actualmente son las siguientes:

• FTTB, Fibra hacia el edifico, Fiber to the-Building

• FTTA, Fibra hacia el Departamento, Fiber to the-Apartment

• FTTH, Fibra hacia el hogar, Fiber-to-the-Home

70

FIG 2.18.Arquitecturas de las redes EPONs[32]

2.4.3.13.1 FTTB , Fibra hacia el edifico, Fiber To The Building

Es una arquitectura de red de transmisión óptica que se muestra en la FIG

2.18, donde la red termina en la entrada de un edificio (comercial o residencial).

A partir de esto, el acceso interno a los usuarios es normalmente hecho a

través de una red metálica de cableado estructurado.

2.4.3.13.2 FTTA, Fibra hacia el Departamento, Fiber To The Apartment

Es una arquitectura de red de transmisión óptica que se muestra en la FIG

2.18, donde la red entra el edificio (comercial o residencial) llegando a una sala

de equipos. A partir de esta sala, la señal óptica puede sufrir una división de la

señal a través del uso de divisores ópticos, posteriormente encaminándolos

individualmente a cada habitación u oficina. Otras alternativas de división

interna del edificio pueden ser implementadas pero siempre cada habitación u

oficina será atendido por una única y exclusiva fibra óptica, el punto terminal de

acceso interno a los usuarios es llevado adentro de cada habitación u oficina.

71

2.4.3.13.3 FTTH, Fibra hacia el Hogar, Fiber To The Home

Es una arquitectura de red de transmisión óptica que se muestra en la FIG

2.18, donde la red entra en la residencia del abonado y es suministrado por una

fibra óptica exclusiva para este acceso.