GPON

ITU-T G.984 ^{[ 1 ]} es la serie de estándares que definen la arquitectura y el funcionamiento de la red óptica pasiva ( GPON ) con capacidad de gigabits por segundo . Se utiliza comúnmente para implementar el enlace al cliente (el último kilómetro o la última milla ) de los servicios de fibra hasta el hogar ( FTTP ), utilizando un diseño punto a multipunto . ^{[ 2 ] [ 3 ]} GPON admite un ancho de banda compartido con velocidades de datos de bajada de hasta 2,4 Gbit/s y velocidades de subida normalmente de hasta 1,2 Gbit/s.

GPON utiliza una red óptica pasiva (PON), una arquitectura de acceso por fibra óptica en la que una única fibra óptica desde una ubicación central es compartida por múltiples usuarios finales a través de uno o más divisores ópticos pasivos en serie (en cascada). A diferencia de las conexiones de fibra punto a punto tradicionales , los sistemas PON distribuyen señales ópticas desde una terminal de línea óptica (OLT) a múltiples unidades de red óptica (ONU) o terminales de red óptica (ONT) sin necesidad de equipos electrónicos activos en la red de distribución. La ausencia de componentes alimentados entre la ubicación central y los suscriptores reduce los costos de infraestructura, simplifica el mantenimiento y aumenta la confiabilidad. ^{[ 4 ]}

En una arquitectura PON, los datos descendentes se transmiten desde la terminal de línea óptica (OLT) a todas las unidades de red óptica (ONU) conectadas, mientras que los datos ascendentes se coordinan mediante acceso múltiple por división de tiempo para evitar colisiones de señal . Los divisores pasivos dividen las señales ópticas a través de múltiples fibras, dando servicio normalmente de 16 a 64 suscriptores desde un único alimentador de fibra. ^{[ 5 ]}

La norma especifica la capa de convergencia de transmisión, los requisitos de la capa física, los protocolos de gestión y la encapsulación de servicios para redes de acceso de fibra de alta velocidad.

GPON impone requisitos al medio óptico y al hardware utilizado para acceder a él, y define la forma en que las tramas Ethernet se convierten en una señal óptica, así como los parámetros de dicha señal. El ancho de banda de la conexión única entre la terminación de línea óptica (OLT) y las terminales de red óptica (ONT) es de 2,4  Gbit/s de bajada, 1,2  Gbit/s de subida, o raramente de 2,4  Gbit/s simétricos, ^{[ 1 ]} compartido entre hasta 128 ONT mediante un protocolo de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), que define el estándar. ^{[ 4 ]}

La norma ITU-T G.984 especifica:

• Uso de codificación de línea sin retorno a cero ^{[ 6 ]}
• El uso de la corrección de errores hacia adelante ( Reed-Solomon ), ^{[ 6 ]} da como resultado un aumento del presupuesto de enlace de aproximadamente 3-4  dB.
• Cifrado ( AES ) ^{[ 4 ]}
• Protocolo para control de línea ( OMCI ) que incluye autenticación (número de serie GPON y/o contraseña PLOAM).
• Para el diseño de fibra única, el uso de multiplexación por división de longitud de onda ^{[ 6 ]}
  • Transmisión descendente de 1490  nm +/- 10  nm
  • Entrada 1310  nm-RX +/- 10  nm
• Sincronización de tiempo y reloj ^{[ 6 ]}
• Mecanismo de nivelación de poder ^{[ 6 ]}
• Asignación dinámica de ancho de banda ^{[ 4 ]}

A diferencia del estándar EPON , que tiene una topología mucho más simple, GPON encapsula paquetes Ethernet en puertos virtuales del método de encapsulación GPON (GEM), colas TCONT e ID de VLAN a través de OMCI. ^{[ 7 ]}

El tipo exacto de cable de fibra y conectores a utilizar no está definido, pero en general se utiliza cable OS2 con conectores SC/APC . ^{[ 6 ]}

A diferencia de la tecnología ADSL , que se deteriora a medida que aumenta la distancia entre la central y el hogar, con una grave pérdida de señal más allá de los 3  km, todos los clientes pueden disfrutar de acceso a la red de alta velocidad dentro del alcance de 16  km de una central de fibra óptica. ^{[ 5 ]}

La primera versión de GPON fue ratificada en 2003. ^{[ 1 ]} Desde entonces, se ha ampliado y revisado varias veces. El trabajo en el estándar continúa. A julio de 2018, G.984.5 se encuentra actualmente en revisión. ^{[ 10 ]} La versión más reciente consta de siete partes:

• G.984.1  : Características generales, 2008, con enmienda 1 (2009) y 2 (2012) ^{[ 1 ]}
• G.984.2  : Especificación de la capa dependiente del medio físico (PMD), 2003, con enmienda 1 (2006) y 2 (2008) ^{[ 6 ]}
• G.984.3  : Especificación de la capa de convergencia de transmisión, 2008, con enmiendas 1 (2009), 2 (2009), 3 (2012) y errata 1 (2010) ^{[ 4 ]}
• G.984.4  : Especificación de la interfaz de gestión y control de ONT (OMCI), 2008, con enmiendas 1 (2009), 2 (2009), 3 (2010), errata 1 (2009), corrección 1 (2010) y una guía para implementadores (2009) ^{[ 11 ]}
• G.984.5  : Banda de mejora, 2014, coexistencia con la futura tecnología WDM PON en el mismo medio ^{[ 10 ]}
• G.984.6  : Extensión del alcance (2008), con enmiendas 1 (2009) y 2 (2012) ^{[ 12 ]}
• G.984.7  : Alcance largo (2010) ^{[ 13 ]}

La recomendación G.984.4 de OMCI para GPON se basa en la G.983.2 , que define el modelo de gestión de BPON. Sin embargo, la G.984.4 eliminó todas las referencias a ATM. La G.988 es una recomendación independiente de OMCI y reemplaza a la G.984.4, excepto en lo que respecta a las especificaciones de GPON que no están definidas en la G.988. Se prevé que los futuros trabajos sobre el modelo de gestión de PON se centren exclusivamente en el ámbito de GPON.

Los problemas de seguridad en la serie estándar G.984 incluyen la posibilidad de interceptar el tráfico ascendente, ataques de repetición , mensajes PLOAM que no están protegidos contra la integridad y denegación de servicio a otros suscriptores en el mismo enlace. ^{[ 14 ]}

• Red óptica pasiva
• 10G-PON
• NG-PON2

• "Comprenda la tecnología GPON" . Cisco . 6 de diciembre de 2023.
• Hood, Dave; Trojer, Elmar (2012). Redes ópticas pasivas con capacidad Gigabit . Hoboken, NJ: Wiley . ISBN 978-0-470-93687-0.