Fibra y más fibra, una de estándares
@ YoVirtualizador | Lunes, 26 de Abril de 2021 | 6 minutos de lectura | Actualizado en Lunes, 26 de Abril de 2021

Fibra y más fibra, una de estándares

Fibra soluble, fibra alimenticia, fibra moral… y fibra óptica.
Conocemos muchos tipos de fibras, unos sirven para algo, otras para otras cosas, y por último, la que nos lía con terminología innecesaria, o comercial.

Orígenes

Vamos a destripar un poco esto.

En primer lugar, hay que entender que las redes pasivas ópticas, conocidas como PON, agrupan a dos ramas de estándares, una impulsada por el ITU-T y otra impulsada por el IEEE.

El primer estándar para redes PON fue el G.983, aprobado en 1998 por el ITU-T como recomendación y propuesta para el despliegue futuro de redes de acceso FTTx, con el requisito de emplear fibra para proporcionar servicio que supere las capacidades de RDSI y RDSI-BA. Este estándar, aunque estaba abierto a otras soluciones, trataba las cuestiones relativas a la transmisión ATM sobre arquitectura física PON, por ello se le conoce como ATM-PON, A-PON o APON.

Los siguientes años, el estándar G.983 sufrió diferentes enmiendas hasta 2005, introduciendo tales mejoras que, para diferenciarlo de las versiones iniciales, se conoce como PON de Banda Ancha, es decir Broadband PON, B-PON o BPON.

En 2003 el IUT-T ratifica el estándar G.984, que, aunque se publica con diferentes opciones de ancho de banda, el mercado estandariza una velocidad de 2,5 Gbps en bajada y 1,25 en subida. Se le conoce como Gigabit-capable PON, G-PON o GPON. En este estándar se definen conceptos como OLT, ONU y ONT, se basa en la infraestructura pasiva y arquitectura definida en el estándar G.983. También se define la gestión centralizada a través de la OMCI, el cifrado del canal ascendente con AES-128bit, la gestión del ancho de banda de forma dinámica, protocolo de autenticación OHCI, y las tramas GEM (GPON Encapsulation Method) que reemplazan a ATM. Un enlace GPON puede dividirse por 128 si se emplea corrección de errores. Se permite usar spliters con doble entrada desde la misma o diferente OLT para proporcionar redundancia. Esta solución tuvo una rápida implantación en Estados Unidos, y en los años recientes también en Europa.

En 2004 el IEEE ratificaba la enmienda 802.3ah-2004 al estándar 802.3 como propuesta de emplear Ethernet de forma nativa sobre redes PON para FTTH (Ethernet in the First Mile), ya que la tecnología basada en ATM no era muy eficiente cuando la mayor parte del tráfico que atravesaba la red de acceso era tráfico IP. Este estándar es conocido como Ethernet PON, 1G-EPON, Gigabit Ethernet PON, E-PON, EPON, GE-PON, G-EPON o GEPON. Como Ethernet, usa una tasa de transmisión de 1,25 Gbps simétrica. Se basa en la infraestructura pasiva y arquitectura definida en el estándar G.983. La máxima división soportada es de 64 usuarios cuando se emplea corrección de errores. Esta opción para redes ópticas de velocidad gigabit se ha desarrollado con mayor proporción en el mercado asiático.

En Fiber Optic WiFi se puede encontrar una comparativa interesante entre GPON y EPON.

En 2009, el IEEE publica el 802.3av-2009, conocido como 10G-EPON. Destaca por permitir dos modos: simétrico (10Gbps/10Gbps) y asimétrico (10Gbps/1Gbps). Además, es compatible con equipos EPON. También se hace referencia a esta tecnología como NG-EPON (Next Generation EPON).

En menos de un año, el ITU-T publica el estándar G.897 conocido como XG-PON en el que define dos opciones en cuanto a velocidad: XG-PON1 (10Gbps/2,5Gbps), y XG-PON2 (10Gbps/10Gbps), aunque esta última opción se anuncia, no es desarrollada. En principio el nuevo estándar es compatible con tecnología GPON y EPON. Hasta XG-PON1 se emplea TDM, mientras que XG-PON2 emplea WDM. Por ello XG-PON2 también suele ser nombrado WDM-PON junto a otros estándares PON que emplean WDM. El estándar G.987 también es conocido como 10G-PON, 10GPON, XGPON, y como NG-GPON (Next Generation GPON).

Es posible encontrar el término NG-PON para agrupar NG-EPON y NG-GPON.

La falta de definición de XG-PON2, llevó a que la compatibilidad entre XG-PON1 y XG-PON2 no estuviera libre de inversiones adicionales (el paso de TDM a WDM requiere equipamiento) para aprovechar las velocidades de XG-PON2, por lo que XG-PON1 no se llegó a implantar de la forma esperada, por el recelo o rechazo de los operadores de telecomunicaciones.

En 2013, el IEEE nuevamente publica una enmienda al estándar 802.3 conocida como 802.3bk-2013, pero no trae incrementos de velocidad, simplemente diferentes PMD con diferente presupuesto óptico en función de las divisiones que se plantean y la velocidad asociada: 1G-EPON, 10/1G-EPON, o 10/10G-EPON). A este estándar se le conoce como Extended EPON.

En 2015, el ITU-T publica el estándar G.989 con el propósito de definir redes PON con velocidades de 40 Gbps. En G.989 se usan canales TWDM (combinación de TDM y WDM) y canales PtP WDM (Point to Point WDM). En este caso se le conocerá como NG-PON2.

En 2016, el IEEE publica el 802.3bn-2016, conocido como Ethernet Passive Optical Network over Coaxial, EPON over COAX, o EPoC. Que simplemente define la capa física para implementar EPON sobre redes similares a PON con cables coaxiales.

En 2016, el ITU-T publica el estándar G.9807, conocido como XGS-PON para enmendar el fracaso de NG-PON (XG-PON1 y XG-PON2), creando un estándar compatible con GPON, con XG-PON y la próxima generación de 40 Gbps enmarcada en NG-PON2. De hecho, XGS-PON es considerada una tecnología amparada en NG-PON2. Resulta interesante esta publicación de Nokia que advierte de no equivocarse entre NG-PON y NG-PON2.

Los principales impulsores de XGS-PON son Huawei y Nokia. Por ejemplo hace apenas dos años Telefónica probaba con éxito la tecnología XGS-PON de Nokia, y este reciente 2018 anunciaba el comienzo de su despliegue.

En 2017, Huawei mostraba un prototipo operando una red PON a 25 Gbps de forma simétrica y aprovechaba para solicitar que el time-to-market de estándares con más capacidad se redujera, instando tanto a organizaciones como el IEEE y el ITU, como a operadoras como China Telecom. Según BICSI, el IEEE y el ITU ya trabajan en un estándar unificado, algo que en mi opinión es difícil de creer, de hecho, se espera que en 2019 el IEEE publique la enmienda 802.3ca-2019 (sin contar con el ITU), que soportará velocidades simétricas de 25, 50 y 100 Gbps (se conocerían por 25G-EPON, 50G-EPON y 100G-EPON respectivamente).

Si se alcanzan esas velocidades, incluso se podría llegar a considerar el uso de PON en infraestructura de comunicación para el interior del Data Center.

En 2018 Google anuncia el concepto de Super-PON, la que sería otra tecnología EPON destinada a mejorar los costes de operaciones de las redes FTTH, admitiendo divisiones de hasta 1024 usuarios, y distancias de hasta 50 km, permitiendo eliminar centrales de distribución en muchas ciudades.


Este artículo pertenece a una serie sobre GPON y LAN, aquí puedes encontrar el índice del resto de artículos: GPON, una fibra para comunicarlos a todos.

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