Redes de acceso ópticas para FTTH: APON versus EPON

l esul ado de es os dos ac- o es se ha aducido en una necesidad de mejo es edes de comunicaciones capaces de o e- ce un mayo ancho de banda a un meno cos e. El p incipal incon enien e pa a la consecución de es e obje- i o, apa ece en el úl imo a- mo de la ed de comunicacio- nes, denominada ed de acceso y enca gada de o ece los se - icios a los usua ios inales. En es e amo de ed, el ancho de banda es á limi ado po la ec- nología ac ual u ilizada, basa- da en el uso de pa es de cob e, c eándose un cuello de bo e- lla que se ha dado en llama el p oblemade la úl ima milla (las mile). En es e sen ido, la ecnología de ib a óp ica se p esen a como una i me solución al p oble- ma, g acias a su obus ez, a su po encial ancho de banda ili- mi ado (capaz de sopo a un ele ado ango de se icios de banda ancha) y al con inuo des- censo en los cos es asociados a láse es, ib a e ins alación del cable. Al desplega una Red de Acceso Óp ica (AON – Access Op ical Ne wo k), puede adop- a se una a qui ec u a pun o a pun o en e cada usua io y el pun o de p esencia del ope a- do . Sin emba go, pa a edu- ci cos es, es p e e ible la opción de compa i la ib a en e a ios usua ios, dando luga a las deno- minadas Redes Óp icas Pasi as (PONs - Passi e Op ical Ne - wo ks) que cons i uyen una de las in aes uc u as de comu- nicaciones óp icas más a ac i- as pa a la ed de acceso. Es as edes son p opues as en 1995, como esul ado del abajo de un g upo de ope ado es y sumi- nis ado es de equipos que o - man el Conso cio FSAN (Full Se ices Access Ne wo k), con el obje i o de de ini un sis e- ma común de acceso óp ico, e ec- i o en cos e y capaz de sopo - a se icios in e ac i os de banda ancha. Se op a po el p o oco- lo de anspo e ATM debido a su capacidad de in eg a di e- en es ipos de á ico ga an i- zando una de e minada calidad de se icio (QoS). En 1998, la Unión In e nacional de Tele- comunicaciones (ITU – In e - nacional Telecommunica ion Union) adop a en su eco- mendación G.983, la inicia i a de FSAN sob e edes APON (ATM based PONs). La p incipal ca ac e ís ica de es as edes es que p esen an una opología pun o a mul ipun o, pudiendo así el ope ado com- pa i el cos e de la in aes uc u a y del equipamien o en e a ios usua ios, y pudiendo asigna - les el ancho de banda de o - ma dinámica según la deman- da de se icio. El sis ema consis e en el equipo Te mi- nación de Línea Óp ica (OLT - Op ical Line Te mina ion) si ua- da en el pun o de p esencia del ope ado , y los equipos de Uni- dad de Red Óp ica (ONUs - Op i- cal Ne wo k Uni s), localizadas en las ins alaciones de abona- dos pa a una conexión de ib a BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 98 Redes de acceso óp icas pa a FTTH: APON e sus EPON En los úl imos años, la Sociedad de la In o mación ha expe imen ado un ápido desa ollo, debido en g an pa e a la mayo compe i i idad impulsada po la des egula ización del Me cado de las Telecomunicaciones, y a la apa ición de nue os se icios de banda ancha. E ollo del á ico de da os con- o me a IP, ha p o ocado que cie os sec o es no apoyen el uso de ATM en la ed de acce- so. Ello se debe p incipalmen- e a que el anspo e de es e ipo de da os en ATM, equie- e una segmen ación excesi a de paque es de da os de lon- gi ud a iable (máx. 1.518 by es), en células ATM de lon- gi ud ija (58 by es), lo que con- lle a un conside able e a do en la comunicación. Po ello, el o ganismo IEEE (The Ins i- u e o Elec ical and Elec o- nics Enginee s) es á desa o- llando un nue o es ánda ela i o a edes E he ne sob e PONs (EPON - E he ne based PONs), basadas en el p o oco- lo de anspo e Gigabi E he - ne , especialmen e concebido pa a el anspo e de da os IP. Es as nue as PONs, desa olladas po el g upo de es udio 802.3 “E he ne en la P ime a Milla” (EFM), siguen man eniendo la opología y p incipios de un- cionamien o ya expues os. A di e- encia de las edes APON, las edes EPON p opo cionan un mayo ancho de banda (1 Gbps en e a 622 Mbps), y al se E he - ne uno de los p o ocolos de has a el hoga (FTTH - Fibe To The Home) (Fig. 1). La g an en aja de las edes PONs adi- ca en que al no u iliza en la plan a ex e io ningún ipo de componen e ac i o, los cos es asociados a alimen ación y man- enimien o son muy educidos. Así mismo, la PON posee una al a lexibilidad al se inde- pendien e de la elocidad bina ia, el o ma o de la señal (digi al/ analógico), y el p o- ocolo de anspo e emplea- do (SDH, ATM...). El suminis- o de nue os se icios o la inclusión de nue os clien es, sólo equie e la inco po ación de equipos adecuados en cada ex e- mo de la ed, man eniéndose la in aes uc u a de ib a inal- e ada. El p incipio de uncionamien o de la ed es el siguien e: en el sen ido descenden e (OLT a ONUs), la in o mación es ansmi ida median e Mul i- plexación en el Dominio del Tiempo (TDM), y es di undi- da hacia odas las ONUs. Cada ONU ex ae á la in o mación des inada a ella, median e la supe isión de cie os campos de di ecciones de ATM. En el sen ido ascenden e (ONUs a OLT), el acceso al medio se ea- liza median e mul iplexación en el iempo (TDMA - Time Di i- sion Medium Access), y es ges- ionado po la OLT. Pa a do a de cie a p i acidad al sis ema, se ealiza un p oceso mezclado que consis e en la enc ip ación de los da os en la OLT con una cla e dis in a pa a cada ONU. También, pa a elimina los e ec- os nega i os de los e a dos de p opagación asociados a cada ONU y aumen a así la e iciencia del sis ema, se ealiza un meca- nismo de de e minación de dis- ancias denominado anging. En el desa ollo come cial de es as edes, uno de los elemen os cla e es el cos e asociado al equi- po de abonado u ONU. Es u- dios ealizados en el diseño p o- pio de una ONU pa a se u ilizada en un en o no de conexión FTTH (con ca ac e ís icas espe- cialmen e adap adas a los equisi os de se icios a sumi- nis a ), han esul ado en un cos e muy p ome edo pa a el me cado de acceso ya que la consecución de 100 unidades del p ime p o o ipo eque i- ía la in e sión es imada de 1624.63 €. Po o o lado, el ápido desa- edes LAN más ex endido en odo el mundo, su adopción en la ed de acceso hace innece- sa ia la con e sión en e p o- ocolos eque ida en ATM lo cual simpli ica no ablemen e el diseño de la ONU, aducién- dose en un aba a amien o de cos e (algo siemp e deseable en el sec o de acceso muy sensi- ble a los ac o es económicos). Especialmen e, las edes EPON son a ac i as en en o nos donde la mayo pa e de la in o - mación in e cambiada consis- e en paque es de da os, en- e a la mayo u ilidad de las edes APON pa a en o nos en los que se desea suminis a a los usua- ios un se icio in eg ado de oz, ideo y da os, con un al o g ado de QoS. Una ez que el es ánda EPON haya sido ap obado, es e ipo de edes debe expe imen a un ápido desa ollo y se cons i- ui á como un i me i al pa a las edes APON, si bien su mayo o meno acep ación po pa e de los usua ios, es a á ue e- men e ligada al desa ollo de ecnologías como la Tele- onía sob e IP y Vídeo sob e IP. 1C is ina Rome o [email p o ec ed] BIT 136/NOVIEMBRE-DICIEMBRE 2002 99 1Robe Denda [email p o ec ed] 1Alejand o Ca balla [email p o ec ed] Fig. 1. Ca ac e ís icas de una PON en el sen ido (a) descenden e, y (b) ascenden e. C is ina Rome o 1Ingenie o en el Depa amen o de I+D de ENDITEL Endesa. Robe Denda 1Responsable del Depa amen o de I+D de ENDITEL Endesa. Alejand o Ca balla 1P o eso de la Escuela Supe io de Inge- nie os (Uni e sidad de Se illa). U