Como o Combo PON integra GPON e XGSPON?

À medida que a tecnologia de rede de fibra para casa (FTTH) avança rapidamente, a GPON (Gigabit Passive Optical Network) se tornou a escolha padrão para a maioria das operadoras em todo o mundo. No entanto, com as crescentes demandas por maior largura de banda, taxas simétricas e menor latência, a XGSPON (10G Symmetric Passive Optical Network) está ganhando atenção como a tecnologia de acesso de fibra de última geração. Nesse contexto, a tecnologia Combo PON surgiu, integrando com eficiência as tecnologias de rede GPON e XGSPON, ajudando as operadoras a atender às necessidades atuais enquanto fazem uma transição suave para redes de alto desempenho.

Visão geral da tecnologia Combo PON

Combo PON é uma solução que integra as tecnologias de rede GPON e XGSPON, suportando ambas na mesma rede de distribuição óptica (ODN). A tecnologia GPON tradicional oferece uma largura de banda downstream de 2.5 Gbps e uma largura de banda upstream de 1.25 Gbps, enquanto o XGSPON pode fornecer taxas simétricas de 10 Gbps. A principal vantagem do Combo PON é sua capacidade de transmitir essas duas tecnologias pela mesma fibra óptica sem exigir módulos de coexistência adicionais, simplificando muito a estrutura da rede.

Princípio de funcionamento do Combo PON

O Combo PON suporta GPON e XGSPON Camadas MAC simultaneamente na porta Optical Line Terminal (OLT). Ele usa um combinador óptico para mesclar os sinais de ambas as tecnologias na mesma fibra óptica. Isso significa que novas implantações e redes GPON existentes podem executar ambas as tecnologias simultaneamente por meio de um único módulo Combo PON sem módulos de coexistência de comprimento de onda extra.

Na operação prática, os sinais GPON e XGSPON transmitidos pela rede de distribuição óptica são recebidos e processados ​​por diferentes Unidades de Rede Óptica (ONUs). ONUs GPON podem receber e processar apenas sinais GPON, enquanto ONUs XGSPON lidam com sinais XGSPON de maior largura de banda. Dessa forma, o Combo PON permite a coexistência multitaxa na mesma infraestrutura física sem afetar a experiência do usuário.

Diferenças entre Combo PON, GPON e XG-PON

1. Taxas de transmissão

• GPON: Fornece taxas de downstream de 2.5 Gbps e taxas de upstream de 1.25 Gbps.
• XG-PON: Aumenta significativamente as taxas de transmissão com 10 Gbps de downstream e 2.5 Gbps de upstream.
• Combo PON: Integra as tecnologias GPON e XG-PON, suportando ambas as taxas simultaneamente. Pode oferecer 2.5 Gbps/1.25 Gbps do GPON e 10 Gbps/2.5 Gbps do XG-PON.

2. Utilização do comprimento de onda

• GPON: usa 1310 nm para comprimentos de onda upstream e 1490 nm para comprimentos de onda downstream.
• XG-PON: usa 1270 nm para comprimentos de onda upstream e 1577 nm para comprimentos de onda downstream.
• Combo PON: Utiliza dispositivos WDM (Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda) integrados para permitir a transmissão de quatro comprimentos de onda em uma única fibra, suportando o envio e recebimento independentes de sinais GPON e XG-PON na mesma fibra.

3. Compatibilidade

• GPON: Como uma tecnologia anterior, o GPON é amplamente adotado globalmente, com equipamentos e tecnologia maduros.
• XG-PON: Uma atualização do GPON, o XG-PON pode coexistir com redes GPON existentes, proporcionando uma transição suave.
• Combo PON: Ao integrar as tecnologias GPON e XG-PON, o Combo PON é compatível com as redes GPON existentes, ao mesmo tempo em que fornece serviços de alta largura de banda, facilitando uma atualização de rede tranquila.

4. Custo

• GPON: Devido à sua maturidade, os custos dos equipamentos GPON são relativamente baixos, tornando-os adequados para implantações em larga escala.
• XG-PON: Embora o equipamento XG-PON seja mais caro, sua alta largura de banda e desempenho oferecem vantagens significativas para futuras atualizações de rede.
• Combo PON: O equipamento Combo PON é mais caro, mas reduz os custos gerais de atualização por ser compatível com redes existentes e, ao mesmo tempo, fornecer serviços de alta largura de banda.

5. Cenários de Aplicação

• GPON: Usado principalmente para acesso residencial de banda larga, telefonia IP e serviços de TV digital.
• XG-PON: Adequado para cenários de maior largura de banda, como redes corporativas, interconexões de data centers e usuários residenciais de alta largura de banda.
• Combo PON: Ideal para cenários que exigem compatibilidade com redes GPON existentes e serviços de alta largura de banda, particularmente adequado para operadoras que estão atualizando suas redes.

A primeira geração da tecnologia XGSPON exigiu módulos de coexistência externos adicionais (módulos CEx) para combinar sinais GPON e XGSPON na mesma fibra. Em contraste, o Combo PON elimina a necessidade desses dispositivos externos, simplificando a implantação e reduzindo a perda de potência óptica. Além disso, o Combo PON pode suportar o processamento MAC de GPON e XGSPON por meio de uma única porta OLT, aprimorando muito a integração e a escalabilidade da rede.

Benefícios econômicos do Combo PON

A tecnologia Combo PON não só alcança a integração eficiente de GPON e XGSPON em um nível técnico, mas também traz benefícios de custo significativos para as operadoras. Ao reduzir o número de dispositivos, diminuir o consumo de energia e minimizar as despesas de capital, a Combo PON fornece uma solução de custo-efetiva para operadoras de rede.

Eficiência de custos

Arquiteturas tradicionais de rede híbrida GPON e XGSPON normalmente exigem sistemas OLT separados e módulos de coexistência externos, aumentando os custos de equipamento e os requisitos de espaço para as operadoras. Em contraste, o Combo PON integra GPON e XGSPON em um único módulo OLT, reduzindo significativamente o espaço do equipamento e o consumo de energia.

De acordo com a pesquisa da Adtran, atualizar uma rede GPON existente com 20,000 usuários para XGSPON usando Combo PON pode ajudar os provedores de serviços a reduzir o espaço em rack em até 75%, diminuir o consumo de energia em 66% e cortar despesas de capital em 50%. Para operadores construindo novas ou atualizando redes GPON existentes, o Combo PON pode reduzir significativamente o custo total da construção da rede.

Eficiência energética

Ao reduzir o número de dispositivos OLT necessários, o Combo PON não apenas reduz a ocupação do espaço físico, mas também reduz significativamente o consumo de energia. Menos dispositivos operacionais significam menores necessidades de resfriamento, reduzindo ainda mais os custos operacionais do data center e as emissões de carbono. Além disso, o Combo PON elimina a perda de potência óptica introduzida por módulos de coexistência externos, permitindo que as operadoras aproveitem orçamentos de potência óptica mais altos para cobrir áreas de serviço mais amplas e aprimorar as capacidades de serviço de rede.

Despesas reduzidas de capital

Integrando a tecnologia GPON e XGSPON, o Combo PON elimina a necessidade de as operadoras implantarem dois sistemas OLT separados. Essa redução nos custos de aquisição de equipamentos simplifica a operação e manutenção da rede, reduzindo as despesas operacionais de longo prazo. Além disso, o Combo PON suporta a herança automática de configurações de serviço GPON existentes, evitando configuração repetida e interferência do usuário, reduzindo ainda mais a carga operacional das operadoras.

A tecnologia Combo PON fornece uma solução abrangente que otimiza os aspectos técnicos e econômicos para as operadoras de rede, facilitando transições e atualizações mais suaves para redes de maior desempenho.

Cenários de aplicação para Combo PON

Devido à sua combinação de benefícios técnicos e econômicos, o Combo PON tem um desempenho excepcionalmente bom em vários cenários de aplicação, particularmente em novas implantações de rede, atualizações de rede existentes e cenários de serviços de alta largura de banda.

1. Novas redes FTTH

Em novas implantações de rede de fibra para casa (FTTH), o Combo PON oferece às operadoras maior flexibilidade. As operadoras podem inicialmente implantar GPON para fornecer serviços de nível de entrada, como banda larga de 100 Mbps, e depois atualizar para XGSPON para oferecer serviços de alta velocidade de 10 Gbps conforme as demandas dos usuários aumentam. Essa flexibilidade aprimora a escalabilidade de longo prazo da rede, ao mesmo tempo em que economiza nos custos iniciais de construção da rede.

2. Atualizando redes GPON existentes

Para operadoras com redes GPON existentes, o Combo PON fornece um caminho de atualização suave. Ao introduzir a tecnologia XGSPON na rede GPON atual, as operadoras podem oferecer serviços de maior largura de banda sem alterar a estrutura ODN (Optical Distribution Network). Este processo de atualização não requer visitas domiciliares adicionais ou substituições de dispositivos de usuários, reduzindo significativamente a complexidade e o custo das atualizações de rede.

3. Serviços de banda larga empresarial e residencial

O Combo PON também se destaca no suporte à integração de múltiplos serviços. As operadoras podem usar o GPON para fornecer serviços de banda larga de 100 Mbps para usuários residenciais, enquanto usam o XGSPON para fornecer serviços dedicados de maior largura de banda e menor latência para clientes corporativos. Essa capacidade de oferecer suporte a múltiplos serviços simultaneamente aumenta a flexibilidade comercial e a competitividade de mercado das operadoras.

4. Cidade Inteligente e Aplicações de IoT

Em aplicações de cidade inteligente e Internet das Coisas (IoT), o Combo PON suporta a conexão e transmissão de dados em tempo real de vários dispositivos inteligentes com seus recursos de alta largura de banda e baixa latência. As operadoras podem aproveitar o Combo PON para fornecer suporte de rede eficiente e estável sem alterar a infraestrutura existente, atendendo às necessidades de várias aplicações inteligentes.

Conclusão

O Combo PON integra duas gerações de tecnologia PON (por exemplo, GPON e XG-PON) em uma única placa e módulo óptico, alcançando compatibilidade entre os dois. Ao combinar diferentes sinais de comprimento de onda em um único módulo óptico, o Combo PON pode suportar simultaneamente transmissão e recepção independentes de sinais GPON e 10G PON. Isso não apenas garante compatibilidade com redes GPON existentes, mas também fornece serviços de alta largura de banda conforme necessário, facilitando atualizações de rede suaves.

Usando diferentes comprimentos de onda de portadora, o Combo PON combina dois comprimentos de onda dentro de um módulo óptico para obter transmissão e recepção independentes de sinais GPON e 10G PON. Especificamente, o GPON usa 1310 nm para upstream e 1490 nm para downstream, enquanto o XG-PON usa 1270 nm para upstream e 1577 nm para downstream. Com dispositivos WDM (Wavelength Division Multiplexing) integrados, o Combo PON permite transmissão de quatro comprimentos de onda de fibra única.

O Combo PON passou por verificação técnica e testes comerciais em várias redes de operadoras. Por exemplo, a solução Combo PON da ZTE foi aplicada com sucesso nas redes da China Telecom e da China Unicom. Esta solução não apenas melhora a utilização da largura de banda, mas também reduz os custos de investimento e a dificuldade de modificações de engenharia para as operadoras.