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EPON vs GPON: ¿Cuáles son las diferencias?

27 de mayo de 2021

La fibra óptica está experimentando una amplia adopción en la red de acceso para expandir la capacidad y la versatilidad. Con la tecnología PON (Red óptica pasiva) ganando popularidad y las redes FTTH (Fibra hasta la casa) convirtiéndose en la tendencia de la red de acceso futura, dos estándares punto a multipunto (P2MP): EPON (Ethernet red óptica pasiva) y GPON (Gigabit red óptica pasiva) están ambos en implementación activa. Son competitivos y complementarios con sus propias ventajas únicas. Este tutorial ilustrará las diferencias entre EPON vs GPON.

Diferencias entre EPON vs GPON

Las principales diferencias entre EPON y GPON son protocolos de telecomunicación, la velocidad de datos, ratios divididos, servicios de capas y acceso, calidad de servicio, administración y mantenimiento de operaciones y los costos de implementación.

PON evolution

Protocolos de telecomunicación

EPON y GPON fueron desarrollados por IEEE e ITU-T para permitir que las soluciones de velocidad Gigabit brinden servicios de Ethernet e IP. EPON se basa en el estándar IEEE para Ethernet en la primera milla. Aprovecha las características, la compatibilidad y el rendimiento del protocolo Ethernet, lo que permite la transmisión basada en paquetes a 1 Gbps y 10 Gbps. Mientras que GPON utiliza tecnologías SONET/SDH y Generic Framing Protocol (GFP) para transportar Ethernet. Utiliza un protocolo basado en IP y codificación ATM o GEM (método de encapsulación GPON). GPON permite "triple play" (voz-datos-video) y es la base de la mayoría de las aplicaciones FTTP (fibra hasta las instalaciones) planificadas en un futuro próximo.

La velocidad de datos

EPON está definida por el estándar IEEE 802.3, ratificado como 802.3ah-2004 para 1.25 Gbps (1.0 Gbps antes de la codificación 8B/10B) y el estándar IEEE 802.3av para 10Gbps (10G-EPON). La velocidad de datos ascendente y descendente de EPON es simétrica.

GPON admite varias opciones de velocidad de bits que utilizan el mismo protocolo, incluida una velocidad de datos simétrica de 622 Mbps tanto en sentido descendente como en sentido ascendente, una velocidad de datos simétrica de 1,25 Gbps en ambos flujos, así como una velocidad de datos de 2,5 Gbps en sentido descendente y de datos. velocidad de 1,25 Gbps en upstream. Los usuarios pueden elegir la velocidad de datos ascendente y descendente según sus necesidades, lo que la hace más flexible que EPON.

Ratios divididos

Ratios divididos significan la cantidad de usuarios que se espera que sean atendidos por una PON determinada. Normalmente son 32, opcionalmente 16, 64 o incluso 128. El rendimiento de los módulos transceptores ópticos puede influir en la relación de división. Una gran relación de división aumentará sustancialmente el costo de los módulos transceptores ópticos y reducirá la distancia de transmisión. Por ejemplo, cuando la relación de división es 1:16, la distancia máxima de transmisión puede ser de 20 km. Pero para 1:32, la distancia máxima se reduce a 10 km. EPON y GPON son iguales en este aspecto.

EPON generalmente admite un mínimo de 32 (es decir, 1:32) y no limita la relación de división, ya que también están disponibles 1:64, 1: 128. Los proveedores pueden definir la proporción de división según los servicios y el ancho de banda que desean admitir. Por el contrario, GPON define un límite superior en la relación de división: puede admitir 128, pero normalmente es 64. Hay varias relaciones de división comunes de GPON: 1:32, 1:64 o 1: 128. GPON ofrece la multiplicidad de relaciones divididas, pero no mucha ventaja en la consideración de costos. EPON puede desplegar ópticas más baratas en la ONU, ya que no necesita alcanzar una relación de división de 128.

Servicio de capas y acceso

El modelo de capas y los servicios de gestión asociados se asignan a través de Ethernet (directamente o mediante IP). Para lograr lo mismo en GPON, se requieren dos capas de encapsulación. En primer lugar, las tramas TDM y Ethernet se envuelven en tramas del método de encapsulación GTC (GEM), que tienen un formato similar a GFP (derivado del procedimiento de trama genérico ITU G.7401). En segundo lugar, las tramas ATM y GEM se encapsulan en tramas GTC que finalmente se transportan a través de la PON.

epon vs gpon

EPON ofrece claramente una solución mucho más simple y directa que GPON. El soporte de ATM y la doble encapsulación de GPON no ofrecen ningún beneficio real sobre un esquema de transporte de Ethernet puro. Para acceder al servicio, EPON solo es apropiado para servicios de solo datos y GPON para triple-play. EPON es una solución Ethernet nativa que aprovecha el protocolo Ethernet y GPON aprovecha SONET/SDH y el Protocolo de encuadre genérico (GFP) para transportar Ethernet. Por lo tanto, para la comparación de capas, EPON es mejor que GPON y para el servicio, GPON es mejor.

QoS (Calidad de servicio)

El protocolo Ethernet no tiene una capacidad de QoS inherente. Debido a que un sistema PON no es viable sin QoS, la mayoría de los proveedores lo habilitan en EPON mediante el uso de etiquetas VLAN (Red de área local virtual). Si bien esto resuelve el problema de QoS, implica costos mucho más altos. Dado que no hay un aprovisionamiento automático de etiquetas VLAN, a menudo se aprovisionan manualmente. GPON tiene un manejo de QoS integrado que lo hace mejor que EPON, porque EPON QoS tiene un alto costo en relación con GPON.

epon vs gpon comparison

OAM (Administración y mantenimiento de operaciones)

En GPON hay tres tipos diferentes de mensajes de control: OMCI (Interfaz de control y administración de ONT), OAM y PLOAM (OAM de capa física). Sus roles se muestran en la siguiente tabla.

Canal de control Format Usado para
OMCI Ethernet o ATM Provisión de servicios ONT que definen capas por encima de GTC (por ejemplo, a través de EMS)
OAM integrado Sobrecarga de encabezado BW, conmutación de clave de cifrado y DBA
PLOAM ATM Auto descubrimiento y toda la demás información de gestión de PMD y GTC. Los mensajes PLOAM se dirigen a ONT o FF para transmisiones

Por el contrario, EPON utiliza mensajes OAM IEEE 802.3ah para aprovisionamiento, aislamiento de fallas y monitoreo del rendimiento junto con conjuntos SNMP (Protocolo simple de administración de red) y se obtiene a través de IETF (Grupo de trabajo de ingeniería de Internet) y MIB (Bases de información de gestión). Los mensajes de control adicionales son MPCP GATE/REPORT para la concesión de ancho de banda.

Costos

El costo de implementación de GPON o EPON depende de la OLT, ONU/ONT y los componentes ópticos pasivos. Un ODN consta de cable de fibra, gabinete, divisor óptico, conector, etc. Para el mismo número de usuarios, el costo de la fibra y el gabinete con EPON es similar al de GPON. El costo de OLT y ONT lo decide el ASIC (circuito integrado específico de la aplicación) y los módulos de transceptor óptico. Los conjuntos de chips GPON disponibles en el mercado se basan principalmente en FPGA (Field Programmable Gate Array), que es más caro que el ASIC de capa EPON MAC (Media Access Control). El módulo óptico de GPON también es más caro que EPON. Cuando GPON alcanza la etapa de implementación, el costo estimado de un GPON OLT es de 1,5 a 2 veces más alto que un EPON OLT, y el costo estimado de un GPON ONT será de 1,2 a 1,5 veces más alto que un EPON ONT.

Resumen

EPON y GPON tienen sus propias ventajas y desventajas respectivamente. En comparación de rendimiento, GPON es mejor que EPON, mientras que EPON tiene muchas ventajas en cuanto a tiempo y costo de implementación. A estas alturas, EPON sigue siendo la corriente principal, mientras que GPON se está poniendo al día. De cara al mercado de acceso de banda ancha, es más probable que coexistan para complementarse. Para los usuarios que tienen demandas de servicios múltiples, alta QoS y seguridad, así como una red troncal de cajeros automáticos, GPON parece ser ideal. Y para aquellos que se preocupan mucho por el costo y tienen menos requisitos de seguridad, EPON puede ser mejor.

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