Protocolos EPON e GPON

O Que é PON, EPON e GPON?

PON

Antes de falar sobre a diferença entre EPON e GPON, é importante relembrar o conceito de funcionamento e aplicação das redes PON. Estas redes oferecem uma comunicação baseada na transmissão e recepção do sinal de luz, não sendo necessária energia elétrica na rede de distribuição entre a OLT (concentrador da rede) e a ONT/ONU (terminais e clientes). Por isso, oferecem maior velocidade de transmissão de dados e alta escalabilidade, além de serem imunes a interferências eletromagnéticas externas.

“Estas vantagens da rede PON são importantes, já que a tecnologia é usada para acesso à internet, voz sobre IP e distribuição de TV digital e também podem ser aplicada em conexões para estações rádio base de celular, Wi-Fi hotspots e também Sistemas de Distribuição de Antenas (DAS)”, esclarece Fabio Silva, Analista de Produtos e Negócios do segmento Redes Fibra Óptica da Intelbras.Epon e gpon são protocolos para gerenciar uma rede óptica ponto-multiponto — uma rede PON. Em termos mais simples, são maneiras diferentes de implementar a etapa final de uma rede de telecomunicações PON, em caso de serviços FTTP (Fiber to the Premises).

Ao contrário do que acontece com a tecnologia tradicional, para que uma rede ponto-multiponto funcione, as ONUs e ONTs conversam em TDMA com a OLT. Como elas compartilham a mesma fibra ótica, não podem “falar todas ao mesmo tempo” para que uma não interfira com a outra, certo? E o protocolo, portanto, organiza a troca de dados para que isso não aconteça.

Outros protocolos já estiveram ou ainda estão em uso; é o caso do epon e bpon. Porém, devido ao constante aumento nas demandas por capacidade dos usuários em relação aos provedores de rede, hoje, epon e gpon são as tecnologias mais populares.

EPON

Características:

Utiliza o protocolo Ethernet para trafegar dados;
Especificações definidas no IEEE 802.3ah;
Dispensa qualquer conversão ou encapsulamento quando se conecta a redes iguais;
Os dados são transmitidos em pacotes de 1518 bytes;
As portas PON das OLTs EPON podem se conectar a 64 ONUs/ONTs;
A eficiência da taxa de tráfego de informação útil que chega ao usuário final é de 67%.

Epon é a abreviação de Ethernet PON. Hoje, também é chamado de gepon, porque é capaz de entregar uma capacidade na casa dos gigabits; antes, não era assim. Sua capacidade de banda por fibra é de 1.25Gb downstream (OLT-ONU) e 1.25Gb upstream (ONU-OLT), com 28% de taxa de overhead. Permite colocar até 64 clientes por porta. Alguns especialistas afirmam que seria possível aumentar essa taxa, mas que isso faria o custo do módulo óptico aumentar substancialmente. A OLT da empresa brasileiraThink ela oferece 128 Clientes por porta sendo um EPON mas a base mesmo seria 64 clientes.

Em geral, encontram-se no mercado equipamentos a partir de uma porta, o que é uma vantagem para quem busca comprar um produto de menor capacidade. O sistema é regido pela normatização do IEEE, o órgão que regulamenta as redes Ethernet. Devido às suas características, a gerência de uma rede epon é mais limitada e não oferece tantas informações sobre ela. Por outro lado, a interoperabilidade do epon — isto é, a possibilidade de integrar produtos de diferentes fabricantes — é alta. Pode-se fazer funcionar uma OLT com a maioria das ONUs.

GPON

Características:

Desenvolvida pela ITU-T G984;
Utiliza o GEM (GPON Encapsulation Method) para operar multisserviços;
Encapsula dados de variados protocolos para transporte (Ethernet, IP, TCP, UDP, T1/E1, vídeo e VoIP e encriptação AES também no downstream);
O pacote varia de 53 bytes a 1518 bytes;
O dobro da razão de divisão: 128 ONUs/ONTs por porta PON (apesar da norma defender a razão de 64 clientes por porta PON). No entanto, sempre é importante ponderar o número de usuários e a banda máxima oferecida para garantir a qualidade da transmissão;
Até 93% de eficiência na taxa de tráfego útil.

GPON

Enquanto isso, gpon é a abreviação de Gigabit PON; também é conhecido como G.984. O padrão foi criado em 2003 e já passou por várias expansões e revisões. Comparado ao que veio antes, ele é considerado um protocolo completamente novo, desenhado para dar suporte a múltiplos serviços em seus formatos nativos.

Sua capacidade de banda por fibra é de 2.5Gb downstream (OLT-ONU) e 1.25Gb upstream (ONU-OLT); tem 8% de taxa de overhead. Permite colocar até 128 clientes por porta. Muitas vezes, encontram-se no mercado apenas opções de equipamentos a partir de oito portas; apenas recentemente começaram a surgir equipamentos a partir de quatro portas. A distância máxima que uma rede com protocolo gpon pode suportar é 20km, quando há 16 clientes por porta.

Ele é regido pela normatização do ITU-T. A gerência de uma rede gpon, em geral, é melhor e mais simples, devido em parte à própria robustez da tecnologia mas, também, ao próprio perfil dos fabricantes que optam por trabalhar com esse protocolo.

A interoperabilidade é reduzida. Em alguns casos, não é possível combinar OLTs gpon de um fabricante com ONUs de outro fabricante.

Comparativo entre EPON e GPON

O quadro comparativo vai deixar mais claro o que cada tecnologia oferece e a diferença entre EPON e GPON:

Diferenças	EPON	GPON
Padrão e protocolo	IEEE 802.3ah, Ethernet	ITU-T G.984, GEM (variados protocolos)
Tamanho dos pacotes	1518 bytes	de 53 até 1518 bytes
Velocidade de transmissão	Simétrica Down – 1.25 Gbps Up – 1.25 Gbps	Assimétrica Down – 2.5 Gbps Up – 1.25 Gbps
Comprimento de onda	Down – 1490 nm Up – 1310 nm	Down – 1490 nm Up – 1310 nm
Distâncias	Até 20km	Até 20km
Divisões	16, 32 ou 64	32, 64 ou 128
Eficiência	67%	93%
Compatibilidade	Tecnologia Ethernet permite compatibilidade entre vários fabricantes	O ITU-T não é aconselhável compartilhar com outros fabricantes

Referencias

<https://blog.intelbras.com.br/diferenca-entre-epon-e-gpon/ Acessado em 28/02/2023>

<https://www.cianet.com.br/infraestrutura-e-tecnologia/diferenca-gpon-e-epon-em-qual-tecnologia-investir/ Acessado em 28/02/2023>

<https://nextcable.com.br/epon-ou-gpon-qual-a-diferenca/ Acessado em 28/02/2023>