Interoperabilidade GPON

Resumo

Empresas que atuam na área de telecomunicaçõe se viram forçadas a melhorar suas tecnologias para atender à crescente exigência dos seus clientes que requisitam serviços cada vez mais críticos como videoconferência, Internet, ensino a distância, IPTV etc. Os tradicionais cabos de cobre, com capacidade e velocidade limitadas se mostraram inadequados frente a estas novas demandas. A fibra óptica, com maior velocidade de transmissão e maior largura de banda já que utiliza impulsos de luz em vez de sinais elétricos para transmissão de dados se tornou a opção mais viável e continua a ser por estar sempre em evolução.

Além das vantagens citadas, temos ainda a imunidade a choques eletromagnéticos e interferências e menor susceptibilidade à degradações do sinal. São vários os benefícios do cabo de fibra óptica em relação ao cabo de cobre e essa adoção revelou três mudanças consideráveis: aumento sensível da capacidade de transmisão, redução do custo de hardware, operações e manutenção e um aperfeiçoamento na qualidade do serviço (KAUR, 2021). O protocolo mais utilizado para o atendimento é o GPON (Gigabit Passive Optical Network) mas como em meio a essa crescente exigência sua limitação de velocidade está se tornando obsoleto e com isso as suas evoluções vão ganhando muita importância.

Operadores e provedores de serviço investem bastante para atender à crescente malha de clientes B2B (Business To Business) e B2C (Business To Customer). Nesse processo selecionam fornecedores nacionais e estrangeiros na tentativa de adquirir as melhores soluções e equipamentos. Estas aquisições permite que as redes aumentem suas condições de oferecer melhores capacidades e velocidades mas acabam por fazer com que as empresas se desgastem avaliando fornecedores que normalmente forçam negociações onde os produtos e serviços são contratados de forma completa. Nessa situação, os fornecedors entregam o pacote completo de equipamentos, sistemas e serviços alijando do contratante a possibilidade de diversificar sua planta de rede.

Nesse contexto, surge a interoperabilidade como uma saída para que as empresas tenham mais flexibilidade e facilidades na hora de escolherem seus fornecedores e suas soluções. Como cocnceito, Interoperabilidade é a capacidade de um sistema de se comunicar de forma transparente com outro e condição para ser considerado interoperável é que ele opere com padrões abertos. Interoperação ou integração entre diferentes tecnologias já é prevista em normas, porém, empresas se aproveitam de algumas aberturas nos padrões para criar suas dependências. Como exemplo, podemos citar o padrão G. 987 que define os conceitos elementares do xGPON e antecipa a coexistência de xG-PON1, desenvolvida pelo ITU-T e definida pela norma G.987 regulamentada em 2009. Analogamente possui a característica de possuir interoperabilidade com o GPON e assim, permite que os usuários migrem para essa tecnologia, aproveitando infra-estrutura existente, preservando os investimentos realizados. Este trabalho pretende ... depois que vc definir justificativa, Objetivo Geral e Objetivos Específicos complementarei este parágrafo.

Palavras-Chave

Interoperabilidade, GPON, Comunicação banda larga, unidades de rede ópticas, padrões, redes ópticas passivas

Abstract

Keywords

Interoperability, GPON, Broadband communication, Optical network units, Standards, Passive optical networks

Introdução

A coexistência de diferentes tecnologias, protocolos e estruturas para Voz sobre IP resulta em muitos problemas de interoperabilidade. A rede óptica passiva com capacidade de gigabyte (GPON) que usa redes ponto a multiponto baseadas em fibra aumenta as possibilidades do VoIP. O VoIP baseado em GPON consiste em Optical Line Terminal (OLT) que está presente no provedor de serviços ou no lado do servidor e muitos Optical Network Terminal (ONT) no lado do cliente. O início da tecnologia GPON nas telecomunicações, desdobrou a possibilidade de triple play (transferência de voz, dados e vídeo).

O desenvolvimento da economia digital exige que as empresas busquem soluções para atender à crescente demanda por largura de banda da Internet. O cliente corporativo precisa de uma conexão confiável para entregar sua solução de negócios com a velocidade simétrica entre upload e download, como a tecnologia XGS-PON (10 Gigabit Capable Symmetric Passive Optical Network). No entanto, não existem padrões e regulamentos para o uso de equipamentos XGS-PON ONT (Optical Network Terminal) destinados a clientes corporativos. É fundamental, portanto, determinar as capacidades do GPON para clientes corporativos para garantir a qualidade de seu serviço. O desempenho do GPON avalia os parâmetros de capacidade da interface óptica, como taxa de linha nominal, comprimento de onda de operação, potência média de lançamento, sensibilidade e sobrecarga. Além disso, o teste de parâmetros de capacidade de função de dados inclui o ID de VLAN, tradução de VLAN e quadro jumbo. Os resultados do teste de interface óptica podem mostrar as capacidade de taxa de linha nominal upstream são atingidas e suportam um comprimento de onda operacional upstream proporcional. Os resultados de potência média de lançamento, sensibilidade e sobrecarga devem atender aos requisitos de classe da Rede de Distribuição Óptica. A interface óptica e a capacidade de função de dados do GPON devem seguir os relatórios técnicos ITU-T G.9807, IEEE 802.1q e Broadband Forum. [03]

Os sistemas 5G, já disponíveis no mercado precisam oferecer suporte eficiente a novos requisitos de comunicação de baixa latência (URLCC) e largura de banda ultraconfiáveis. Para atender a essa demanda desafiadora, é necessário um sistema de comunicação eficiente e confiável, o que acelerou o desenvolvimento da comunicação óptica de longa distância de alta capacidade. A infraestrutura de transporte de alta capacidade é vital para a operação eficiente da rede de uma empresa de telecomunicações. Para atender a maior capacidade, é necessário levar a fibra óptica para todos os lugares. Eles oferecem 50% de economia nos custos de transporte, combinando perfeitamente com o tamanho das células móveis e têm o alto desempenho necessário para o mundo 5G. Neste artigo, consideramos que a tecnologia de rede óptica passiva (PON) de alta velocidade e baixa latência, devido à sua concisão e baixo custo e sua estrutura de topologia de rede confiável, é amplamente reconhecida como a solução definitiva para fibra até a residência (FTTH). ). Embora os resultados mostrem uma melhoria promissora no aspecto de perda de pacotes, ainda há muito espaço para melhorias em outros elementos, como latência, jitter especialmente para alguns casos de uso de 5G e para a próxima geração que vem após o 5G. Avaliar as várias opções de fornecedores para atender aos requisitos desses serviços passou a ser um sério desafio, bem como, garantir o funcionamento eficiente e compliance da tecnologia. [04]

Objetivos

Justificativa

Metodologia

Trabalhos Relacionados

A interoperabilidade entre equipamentos GPON é perseguida já a algum tempo. Vários trabalhos foram e são publicados de forma que se possa divulgar questões relativas às interoperações entre equipamentos do mesmo ou de fornecedores diferentes. Podemos atestar isso pelo trabalho de [01] onde descreve que esses desafios estavam se tornando realidade já a algum tempo. Inclusive, um programa de certificação foi proposto e lançado durante o ITU-T Telecom World em Outubro de 2011 pela Broadband Forum em coordenação com ITU-T e FSAN.

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Um trabalho [02] que colaborou para o entendimento do que é interoperabilidade foi publicada pelo Laboratório de Interoperabilidade da Universidade de New Hampshire (UNH-IOL) que testa redes e produtos de comunicação de dados. A universidade estabeleceu o laboratório em 1988 com a dupla missão de fornecer um ambiente neutro para promover a interoperabilidade de vários fornecedores e a conformidade com os dados padrões de rede de comunicações enquanto educa os alunos para um futuro emprego na indústria, e, desde então, o laboratório se tornou um dos principais campos de testes independentes da indústria para novas tecnologias. Este conjunto de testes de interoperabilidade foi desenvolvido para ajudar os implementadores a verificar a camada física básica de conectividade entre seus dispositivos e vários parceiros de link compatíveis em diferentes modos de operação com uma variedade de configurações comuns de camada física. Este conjunto de testes foi projetado para descobrir potenciais problemas de interoperabilidade no início do processo de desenvolvimento e ajudaram a focar a atenção em problemas que podia exigir mais investigação e testes de conformidade. A conclusão bem-sucedida de todos os testes neste conjunto não garante que o dispositivo em teste fosse compatível com a especificação apropriada ou que iria interoperar em todos os ambientes ou cenários. No entanto, a conclusão bem-sucedida desses testes forneceu um nível razoável de confiança de que o dispositivo em teste funcionaria bem na maioria dos ambientes de vários fornecedores. Atualmente, este laboratório fornece serviços de teste e programas de certificação para várias tecnologias como, por exemplo, área automotiva, banda larga, Ethernet, computação de alta performance, Internet das coisas, redes IP, área móvel e sem fio, etc.

Desenvolvimento

Resultados

Conclusao

Trabalhos Futuros

Referências

[01]

@inproceedings{coat2012g,
 title={G-PON interoperability since 2006 until today},
 author={Coat, R{\'e}gis},
 booktitle={OFC/NFOEC},
 pages={1--2},
 year={2012},
 organization={IEEE}
}

[02]

@article{onu2010gpon,
 title={GPON Consortium},
 author={ONU, Dual-mode},
 year={2010}
}

[03]

@inproceedings{nashiruddin2020performance,
 title={Performance Evaluation of XGS-PON Optical Network Termination for Enterprise Customer},
 author={Nashiruddin, Muhammad Imam and Solihah, Nomarhinta},
 booktitle={2020 3rd International Seminar on Research of Information Technology and Intelligent Systems (ISRITI)},
 pages={251--256},
 year={2020},
 organization={IEEE}
}

[04]

@inproceedings{aruan2021design,
 title={The Design of The Emerging 5G Using Hybrid GPON and XGS-PON Technology},
 author={Aruan, Yohana Jayanti and Daely, Philip Tobianto and Sampedro, Gino and Lee, Jae Min and Kim, Dong-Seong},
 booktitle={2021 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC)},
 pages={1002--1004},
 year={2021},
 organization={IEEE}
}

Cronograma Macro

Este cronograma é antigo

Fev/2022: Leitura e estruturação do trabalho de conclusão de curso
Mar/2022: Desenvolvimento da pesquisa
Abr/2022: Desenvolvimento da pesquisa
Mai/2022: Introdução, referência bibliogŕaficas e objetivos
Jun/2022: Trabalhos correlatos e funcionamento
Jul/2022: Funcionamento, Resultados e Trabalhos futuros

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28/06 - [LC] 14 Referências
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~~18/05 - [LC] 16 Pesquisadores~~

Pesquisadores

Luan Samuel Lopes Mendes
Willian Santos Silva
Luiz Cláudio Theodoro
Flávio Oliveira Silva