¿Cómo Combo PON integra GPON y XGSPON?

A medida que la tecnología de redes de fibra hasta el hogar (FTTH) avanza rápidamente, GPON (red óptica pasiva Gigabit) se ha convertido en la opción estándar para la mayoría de los operadores en todo el mundo. Sin embargo, con las crecientes demandas de mayor ancho de banda, velocidades simétricas y menor latencia, XGSPON (red óptica pasiva simétrica 10G) está ganando atención como la tecnología de acceso de fibra de próxima generación. En este contexto, ha surgido la tecnología Combo PON, que integra de manera eficiente las tecnologías de red GPON y XGSPON, lo que ayuda a los operadores a satisfacer las necesidades actuales mientras realizan una transición sin problemas a redes de mayor rendimiento.

Descripción general de la tecnología Combo PON

Combo PON es una solución que integra las tecnologías de red GPON y XGSPON, admitiendo ambas en la misma red de distribución óptica (ODN). La tecnología GPON tradicional ofrece un ancho de banda de bajada de 2.5 Gbps y un ancho de banda de subida de 1.25 Gbps, mientras que XGSPON puede proporcionar velocidades simétricas de 10 Gbps. La principal ventaja de Combo PON es su capacidad de transmitir estas dos tecnologías a través de la misma fibra óptica sin necesidad de módulos de coexistencia adicionales, lo que simplifica enormemente la estructura de la red.

Principio de funcionamiento de Combo PON

Combo PON admite tanto GPON como XGSPON Capas MAC simultáneamente en el puerto de la terminal de línea óptica (OLT). Utiliza un combinador óptico para fusionar las señales de ambas tecnologías en la misma fibra óptica. Esto significa que las nuevas implementaciones y las redes GPON existentes pueden ejecutar ambas tecnologías simultáneamente a través de un único módulo Combo PON sin módulos de coexistencia de longitud de onda adicionales.

En la práctica, las señales GPON y XGSPON transmitidas a través de la red de distribución óptica son recibidas y procesadas por diferentes unidades de red óptica (ONU). Las ONU GPON solo pueden recibir y procesar señales GPON, mientras que las ONU XGSPON manejan señales XGSPON de mayor ancho de banda. De esta manera, Combo PON permite la coexistencia de múltiples velocidades en la misma infraestructura física sin afectar la experiencia del usuario.

Diferencias entre Combo PON, GPON y XG-PON

1. Tasas de transmisión

• GPON: proporciona velocidades de bajada de 2.5 Gbps y velocidades de subida de 1.25 Gbps.
• XG-PON: aumenta significativamente las velocidades de transmisión con 10 Gbps de bajada y 2.5 Gbps de subida.
• Combo PON: integra las tecnologías GPON y XG-PON, admitiendo ambas velocidades simultáneamente. Puede ofrecer 2.5 Gbps/1.25 Gbps de GPON y 10 Gbps/2.5 Gbps de XG-PON.

2. Utilización de la longitud de onda

• GPON: utiliza longitudes de onda de 1310 nm para transmisión ascendente y 1490 nm para transmisión descendente.
• XG-PON: utiliza longitudes de onda de 1270 nm para transmisión ascendente y 1577 nm para transmisión descendente.
• Combo PON: utiliza dispositivos WDM (multiplexación por división de longitud de onda) integrados para permitir la transmisión de cuatro longitudes de onda a través de una sola fibra, lo que admite el envío y la recepción independientes de señales GPON y XG-PON en la misma fibra.

3. Compatibilidad

• GPON: Como tecnología anterior, GPON es ampliamente adoptada a nivel mundial, con equipos y tecnología maduros.
• XG-PON: una actualización de GPON, XG-PON puede coexistir con las redes GPON existentes, lo que favorece una transición sin problemas.
• Combo PON: Al integrar las tecnologías GPON y XG-PON, Combo PON es compatible con las redes GPON existentes al tiempo que proporciona servicios de gran ancho de banda, lo que facilita una actualización sin problemas de la red.

4. Costo

• GPON: Debido a su madurez, los costos de los equipos GPON son relativamente bajos, lo que lo hace adecuado para implementaciones a gran escala.
• XG-PON: Aunque los equipos XG-PON son más caros, su alto ancho de banda y rendimiento ofrecen ventajas significativas para futuras actualizaciones de la red.
• Combo PON: Los equipos Combo PON son más costosos, pero reducen los costos generales de actualización al ser compatibles con las redes existentes y al mismo tiempo brindar servicios de gran ancho de banda.

5. Escenarios de aplicación

• GPON: Se utiliza principalmente para acceso de banda ancha residencial, telefonía IP y servicios de televisión digital.
• XG-PON: Adecuado para escenarios de mayor ancho de banda, como redes empresariales, interconexiones de centros de datos y usuarios residenciales de alto ancho de banda.
• Combo PON: Ideal para escenarios que requieren compatibilidad con redes GPON existentes y servicios de gran ancho de banda, especialmente adecuado para operadores que actualizan sus redes.

La primera generación de la tecnología XGSPON requería módulos de coexistencia externos adicionales (módulos CEx) para combinar las señales GPON y XGSPON en la misma fibra. En cambio, Combo PON elimina la necesidad de estos dispositivos externos, lo que simplifica la implementación y reduce la pérdida de potencia óptica. Además, Combo PON puede soportar el procesamiento MAC tanto de GPON como de XGSPON a través de un único puerto OLT, lo que mejora enormemente la integración y la escalabilidad de la red.

Beneficios económicos de Combo PON

La tecnología Combo PON no solo logra una integración eficiente de GPON y XGSPON a nivel técnico, sino que también aporta importantes beneficios económicos a los operadores. Al reducir la cantidad de dispositivos, disminuir el consumo de energía y minimizar los gastos de capital, Combo PON ofrece una solución rentable para los operadores de red.

Reducción de costes

Las arquitecturas de red híbridas GPON y XGSPON tradicionales suelen requerir sistemas OLT independientes y módulos de coexistencia externos, lo que aumenta los costos de los equipos y los requisitos de espacio para los operadores. Por el contrario, Combo PON integra GPON y XGSPON dentro de un único módulo OLT, lo que reduce significativamente el espacio de los equipos y el consumo de energía.

Según una investigación de Adtran, la actualización de una red GPON existente con 20,000 usuarios a XGSPON mediante Combo PON puede ayudar a los proveedores de servicios a reducir el espacio en rack hasta en un 75 %, disminuir el consumo de energía en un 66 % y recortar los gastos de capital en un 50 %. Para los operadores que construyen redes GPON nuevas o actualizan las existentes, Combo PON puede reducir significativamente el costo total de la construcción de la red.

Eficiencia energética

Al reducir la cantidad de dispositivos OLT necesarios, Combo PON no solo reduce la ocupación del espacio físico, sino que también reduce significativamente el consumo de energía. Menos dispositivos operativos significan menores necesidades de refrigeración, lo que reduce aún más los costos operativos del centro de datos y las emisiones de carbono. Además, Combo PON elimina la pérdida de potencia óptica introducida por los módulos de coexistencia externos, lo que permite a los operadores aprovechar presupuestos de potencia óptica más altos para cubrir áreas de servicio más amplias y mejorar las capacidades de servicio de la red.

Gasto de capital reducido

Al integrar las tecnologías GPON y XGSPON, Combo PON elimina la necesidad de que los operadores implementen dos sistemas OLT separados. Esta reducción en los costos de adquisición de equipos simplifica la operación y el mantenimiento de la red, lo que reduce los gastos operativos a largo plazo. Además, Combo PON admite la herencia automática de las configuraciones de servicio GPON existentes, lo que evita la configuración repetida y la interferencia del usuario, lo que reduce aún más la carga operativa de los operadores.

De este modo, la tecnología Combo PON proporciona una solución integral que optimiza los aspectos técnicos y económicos para los operadores de red, facilitando transiciones más fluidas y actualizaciones a redes de mayor rendimiento.

Escenarios de aplicación para Combo PON

Debido a su combinación de beneficios técnicos y económicos, Combo PON funciona excepcionalmente bien en diversos escenarios de aplicación, particularmente en nuevas implementaciones de redes, actualizaciones de redes existentes y escenarios de servicio de gran ancho de banda.

1. Nuevas redes FTTH

En las nuevas implementaciones de redes de fibra hasta el hogar (FTTH), Combo PON ofrece a los operadores una mayor flexibilidad. Los operadores pueden implementar inicialmente GPON para proporcionar servicios de nivel básico, como banda ancha de 100 Mbps, y luego actualizar a XGSPON para ofrecer servicios de alta velocidad de 10 Gbps a medida que aumentan las demandas de los usuarios. Esta flexibilidad mejora la escalabilidad a largo plazo de la red y, al mismo tiempo, permite ahorrar en los costos iniciales de construcción de la red.

2. Actualización de redes GPON existentes

Para los operadores con redes GPON existentes, Combo PON ofrece una vía de actualización sencilla. Al introducir la tecnología XGSPON en la red GPON actual, los operadores pueden ofrecer servicios de mayor ancho de banda sin alterar la estructura de la ODN (red de distribución óptica). Este proceso de actualización no requiere visitas domiciliarias adicionales ni reemplazos de dispositivos de los usuarios, lo que reduce significativamente la complejidad y el costo de las actualizaciones de la red.

3. Servicios de banda ancha residenciales y empresariales

La tecnología Combo PON también se destaca por su compatibilidad con la integración de múltiples servicios. Los operadores pueden utilizar GPON para brindar servicios de banda ancha de 100 Mbps a usuarios residenciales, mientras que XGSPON permite brindar servicios dedicados de mayor ancho de banda y menor latencia a clientes empresariales. Esta capacidad de admitir múltiples servicios simultáneamente mejora la flexibilidad comercial y la competitividad en el mercado de los operadores.

4. Aplicaciones de IoT y ciudades inteligentes

En aplicaciones de ciudades inteligentes e Internet de las cosas (IoT), Combo PON permite la conexión y transmisión de datos en tiempo real de numerosos dispositivos inteligentes gracias a sus características de alto ancho de banda y baja latencia. Los operadores pueden aprovechar Combo PON para brindar un soporte de red estable y eficiente sin cambiar la infraestructura existente, satisfaciendo así las necesidades de diversas aplicaciones inteligentes.

Conclusión

Combo PON integra dos generaciones de tecnología PON (por ejemplo, GPON y XG-PON) en una única placa y módulo óptico, logrando compatibilidad entre ambas. Al combinar señales de diferentes longitudes de onda dentro de un único módulo óptico, Combo PON puede admitir simultáneamente la transmisión y recepción independientes de señales GPON y 10G PON. Esto no solo garantiza la compatibilidad con las redes GPON existentes, sino que también proporciona servicios de gran ancho de banda según sea necesario, lo que facilita actualizaciones de red sin problemas.

Al utilizar diferentes longitudes de onda de portadora, Combo PON combina dos longitudes de onda dentro de un módulo óptico para lograr la transmisión y recepción independientes de señales GPON y 10G PON. Específicamente, GPON utiliza 1310 nm para la transmisión ascendente y 1490 nm para la transmisión descendente, mientras que XG-PON utiliza 1270 nm para la transmisión ascendente y 1577 nm para la transmisión descendente. Con dispositivos WDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda) integrados, Combo PON permite la transmisión de cuatro longitudes de onda con una sola fibra.

La tecnología Combo PON ha sido sometida a pruebas comerciales y de verificación técnica en redes de múltiples operadores. Por ejemplo, la solución Combo PON de ZTE se ha aplicado con éxito en las redes de China Telecom y China Unicom. Esta solución no solo mejora la utilización del ancho de banda, sino que también reduce los costos de inversión y la dificultad de las modificaciones de ingeniería para los operadores.