Guia explicativo · EPON e GPON
O que é rede EPON e GPON: diferenças explicadas para provedores
O que é rede EPON e GPON: são dois padrões de rede óptica passiva que usam a mesma estrutura de fibra e splitters, mas organizam os dados de formas diferentes. O EPON nasceu do Ethernet, no IEEE, e entrega cerca de 1 Gbps por porta; o GPON veio das operadoras, na ITU-T, e entrega 2,5 Gbps de descida e 1,25 Gbps de subida.
Resumo
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- O que muda é a eletrônica das pontas, a OLT no POP e a ONU na casa, que não conversam entre padrões.
- O GPON tem mais banda por porta e gerência padronizada, o que facilita misturar marcas de ONU.
- O EPON vira problema quando a porta enche, os planos passam de 500 Mbps ou a ONU some do mercado.
O que é rede EPON e GPON
EPON e GPON são duas famílias de PON, a rede em que uma fibra sai da OLT e é dividida por splitters até dezenas de casas. As duas fazem o mesmo trabalho, com regras escritas por organizações diferentes.
A ideia por trás das duas é a mesma: em vez de puxar uma fibra exclusiva do POP até cada assinante, o provedor divide um único sinal no caminho. Isso diminui o gasto com a rede externa e concentra a eletrônica nas pontas. O que separa EPON de GPON é a forma de empacotar os dados, repartir a subida e gerenciar as ONUs.
Para quem vai construir ou ampliar uma área, a decisão pesa no projeto de rede GPON, porque o padrão escolhido define a banda por porta, quantos clientes cabem em cada uma e quais ONUs o provedor vai poder comprar nos próximos anos.
EPON: o Ethernet levado para a fibra
O EPON foi publicado como IEEE 802.3ah, a extensão do Ethernet para o acesso, e carrega quadros Ethernet sem conversão. A OLT reparte a subida por um protocolo próprio, o MPCP, com mensagens que dizem a cada ONU quando transmitir.
Por ser Ethernet do começo ao fim, o EPON ficou simples de integrar e teve equipamentos de custo menor, principalmente de fabricantes asiáticos. Muitos provedores regionais começaram a fibra com ele.
GPON: o padrão pensado pelas operadoras
O GPON saiu da série ITU-T G.984 e usa um encapsulamento próprio, o GEM, que transporta Ethernet e outros tipos de tráfego no mesmo quadro. A gerência das ONUs segue o OMCI, definido na ITU-T G.988.
Por ter banda maior e gerência padronizada, o GPON virou a escolha mais comum das operadoras grandes e dos fabricantes ocidentais, e hoje domina as compras de OLT de provedor no Brasil [CONFIRMAR em dado de mercado].
O que a rede EPON e a rede GPON dividem na fibra
Do DIO até a roseta na casa do assinante, uma rede EPON e uma rede GPON são idênticas. A diferença fica restrita a dois equipamentos ativos, um em cada ponta.
Muda
OLT no POP
Placa EPON ou placa GPON, com protocolo, módulos e software próprios de cada padrão.
Igual
Cabo alimentador e DIO
A mesma fibra monomodo, com as mesmas emendas e os mesmos cordões, serve aos dois.
Igual
Splitters e CTOs
O splitter só divide luz e não sabe qual padrão passa por ele.
Igual
Drop e roseta
O cabo que entra na casa e o conector na parede continuam valendo na troca de padrão.
Muda
ONU na casa
A ONU EPON só fala com OLT EPON, e a ONU GPON só fala com OLT GPON.
É por isso que a migração de EPON para GPON troca as pontas e mantém a rede externa, desde que a perda de cada caminho caiba na classe óptica do módulo GPON.
As duas também usam as mesmas cores de luz na versão de 1 Gbps e 2,5 Gbps: 1490 nm na descida e 1310 nm na subida. Esse detalhe parece só teórico, mas decide se as duas podem dividir a mesma porta, assunto da seção sobre quando o EPON vira problema.
Qual a diferença entre EPON e GPON na rede real?
Na rede real, as diferenças aparecem em quatro pontos: banda por porta, eficiência do quadro, gerência das ONUs e oferta de equipamento. A tabela compara os dois padrões na versão que a maioria dos provedores usa.
| Ponto | EPON | GPON |
|---|---|---|
| Banda por porta | Cerca de 1 Gbps nos dois sentidos | Cerca de 2,5 Gbps de descida e 1,25 Gbps de subida |
| Encapsulamento | Quadro Ethernet nativo | Quadro GEM, que carrega Ethernet |
| Repartição da subida | MPCP, com mensagens GATE e REPORT | Mapa de banda a cada quadro e DBA |
| Gerência da ONU | Extensões de OAM, muitas vezes do fabricante | OMCI padronizado na ITU-T G.988 |
| Criptografia na descida | Não prevista na norma original [CONFIRMAR na IEEE 802.3ah] | AES com chave por ONU |
| Sucessor de 10 Gbps | 10G-EPON (IEEE 802.3av) | XGS-PON (ITU-T G.9807.1) |
Na operação, a linha da gerência pesa tanto quanto a da banda. Com OMCI, a OLT de uma marca costuma configurar a ONU de outra com menos surpresa; no EPON, a mistura de marcas depende muito mais do que cada fabricante resolveu implementar.
Vai construir uma área nova ou trocar o padrão?
No projeto de rede GPON, um Especialista confere a perda de cada caminho, aproveita a rede passiva que já existe e define quantos clientes cada porta vai atender.
Por que o 1 Gbps do EPON entrega menos na prática
O EPON transmite a 1,25 Gbaud, mas a codificação 8b/10b gasta dois bits a cada dez, e o que sobra para dados é perto de 1 Gbps. Descontados os cabeçalhos e os intervalos entre ONUs, a banda útil fica abaixo disso [CONFIRMAR em medição].
Dividido entre 32 ou 64 assinantes, esse número explica por que porta EPON lota antes. Um GPON com a mesma divisão tem mais que o dobro de banda de descida para repartir.
Gerência e mistura de marcas de ONU
No GPON, o cadastro, as VLANs e as filas da ONU são enviados pelo OMCI, um canal com mensagens definidas em norma. Isso não garante compatibilidade total, mas reduz o número de combinações que falham.
No EPON, boa parte da gerência ficou com cada fabricante, e é comum o provedor ficar preso à marca da OLT para comprar ONU. Os mecanismos da OLT GPON estão no guia de como funciona a OLT.
Quando ter uma rede EPON vira problema?
Uma rede EPON vira problema quando o provedor quer vender mais banda do que a porta reparte ou não consegue mais repor ONU com facilidade. Os sinais costumam aparecer juntos, e quase sempre no mesmo ano.
Marque o que já acontece na sua rede EPON
- Portas com lentidão no mesmo horário toda noite, mesmo com poucos clientes novos.
- Pedidos de planos de 500 Mbps ou mais que a porta não consegue sustentar para muitos ao mesmo tempo.
- ONU de reposição que só existe de um fornecedor ou com prazo longo de entrega.
- OLT sem atualização de software do fabricante há muito tempo.
- Concorrente na mesma cidade anunciando planos de 1 Gbps.
Duas marcas ou mais mostram que a rede passiva ainda serve, mas a eletrônica chegou ao limite. É o momento de planejar a troca de padrão antes que a perda de clientes decida por você.
Antes de qualquer troca, vale olhar se a porta está cheia por excesso de clientes ou por planos maiores. Em alguns casos, dividir os clientes por mais portas resolve por um tempo, sem trocar de padrão.
Por que EPON e GPON não dividem a mesma porta
Como os dois padrões usam 1490 nm para descer e 1310 nm para subir, os sinais se atropelariam na mesma fibra. Por isso cada porta vira de uma vez, com todas as ONUs dela trocadas na mesma janela.
Esse trabalho porta a porta, com ONUs GPON cadastradas antes da virada, é o que a migração de EPON para GPON organiza para os assinantes voltarem no mesmo dia.
EPON ou GPON numa rede nova: como escolher
Numa rede nova, a escolha costuma pender para o GPON pela banda, pela gerência padronizada e pela oferta de ONUs. O EPON só se sustenta em casos específicos, que a tabela separa.
| Situação | Padrão que vence | Por quê |
|---|---|---|
| Área residencial com planos acima de 300 Mbps | GPON | Mais banda por porta e mais clientes por divisão |
| Expansão de rede que já é toda EPON | EPON, por um tempo | Mantém um só padrão de OLT e de estoque até a migração |
| Rede que deve receber 10 Gbps no futuro | GPON | O XGS-PON convive com o GPON na mesma fibra |
| Desejo de comprar ONU de várias marcas | GPON | Gerência OMCI reduz a dependência do fabricante da OLT |
A linha do futuro merece atenção. O GPON tem um caminho conhecido para 10 Gbps na mesma fibra, explicado no guia de coexistência de GPON com XGS-PON, e isso conta na hora de escolher a primeira OLT.
Erros comuns ao comparar EPON e GPON
A comparação costuma falhar quando se olha só o preço da OLT. Três enganos aparecem com frequência.
- Comparar só a porta: o custo que pesa ao longo dos anos é o da ONU, multiplicado pela base inteira.
- Achar que a fibra precisa mudar: a rede passiva serve aos dois, e a troca de padrão não exige cabo novo.
- Ignorar a classe óptica: um caminho que funcionava em EPON pode não fechar a conta com o módulo GPON escolhido.
Na prática: como saber se a sua rede é EPON ou GPON
Três conferências rápidas mostram o padrão da rede sem precisar abrir a OLT. Elas ajudam quem assumiu uma rede sem documentação.
- Etiqueta da ONU: o modelo e a descrição no verso costumam trazer EPON, GPON ou XPON, que indica ONU que aceita os dois.
- Placa da OLT: o nome da placa e a lista de portas no sistema de gerência mostram o padrão de cada slot.
- Módulo óptico: módulos EPON trazem classes como PX20, e módulos GPON trazem classes como B+ ou C+.
A Táquion Tech faz esse levantamento no início de todo projeto de rede GPON, para saber o que da rede antiga pode ser aproveitado e o que precisa ser trocado. Quem ainda está se familiarizando com os equipamentos encontra o papel de cada um no guia de o que é OLT e ONU.
Perguntas frequentes
ONU XPON funciona em EPON e em GPON?
A ONU XPON detecta o padrão da OLT e trabalha no modo correspondente. Ajuda na migração, mas o cadastro e os recursos variam conforme a combinação de marcas, e por isso vale testar antes de comprar em volume.
Preciso trocar os splitters para sair do EPON?
Não. O splitter só divide luz e serve aos dois padrões. O que precisa ser conferido é se a perda total de cada caminho cabe na classe do módulo GPON.
O EPON ainda é fabricado e vendido?
Ainda há fabricantes que produzem OLT e ONU EPON, principalmente para redes que já usam o padrão. A oferta de novidades, porém, está concentrada no GPON e nas versões de 10 Gbps.
GPON tem mais alcance que EPON?
O alcance depende mais da classe do módulo óptico do que do padrão em si. Os dois chegam a cerca de 20 km em configurações comuns [CONFIRMAR nas normas], desde que a perda dos splitters e da fibra caiba na classe usada.
Dá para ter portas EPON e GPON na mesma OLT?
Alguns chassis aceitam placas dos dois padrões, cada porta trabalhando com um só. Isso permite migrar porta por porta sem trocar o chassi, quando o fabricante oferece essa opção.
Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]
Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.
A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.
Fontes
- Ethernet passive optical network (Wikipédia em inglês): histórico do EPON no IEEE 802.3ah, MPCP e 10G-EPON
- ITU-T G.984.1: GPON, características gerais: taxas, arquitetura e alcance do GPON
- ITU-T G.988: OMCI, gerência e controle da ONU: canal padronizado de configuração das ONUs GPON
