A medida que los proveedores de servicios a nivel mundial continúan construyendo rápidamente redes 100% de fibra óptica preparadas para el futuro, la tecnología XGS-PON se ha convertido en el estándar de facto para satisfacer las necesidades de ancho de banda multigigabit de los clientes residenciales y comerciales. Si bien el servicio de Internet de banda ancha a velocidades de 10 gigabits por segundo (Gbps) puede parecer excesivo para los suscriptores comunes hoy en día, en los próximos años, XGS-PON facilitará un aumento en el consumo de ancho de banda impulsado por contenidos y servicios más exigentes, como video 4K y 8K, videoconferencias, realidad aumentada y realidad virtual, y juegos.
XGS-PON, que significa Red Óptica Pasiva Simétrica de 10 Gigabits, es un estándar actualizado para la tecnología de transmisión basada en fibra de red óptica pasiva (PON), que admite transferencias de datos simétricas de alta velocidad de 10 gigabits por segundo (Gbps) (es decir, descendente y ascendente).
Centro Infra proporciona una descripción general detallada de la tecnología XGS-PON, incluidas sus velocidades, arquitectura, longitudes de onda, compatibilidad con GPON y costos de implementación. Además, comparamos XGS-PON con otros estándares clave de redes ópticas pasivas (PON), como GPON, XG-PON, NG-PON2, EPON y 10G EPON. De cara al futuro, Centro Infra revisa futuras actualizaciones de tecnología de fibra para XGS-PON, como 25G PON, 50G PON y 100G PON. Finalmente, destacamos ejemplos de proveedores de fibra que están implementando y probando la tecnología XGS-PON en los Estados Unidos, Canadá y Europa, incluido un estudio de caso de Virgin Media O2.
¿Qué es XGS-PON?
XGS-PON, que significa Red Óptica Pasiva Simétrica de 10 Gigabits, es un estándar actualizado para la tecnología de transmisión basada en fibra de redes ópticas pasivas (PON), que admite transferencias de datos simétricas de alta velocidad de 10 gigabits por segundo (Gbps). Esto significa que la tecnología XGS-PON es capaz de ofrecer acceso a la red de banda ancha de última milla a velocidades de hasta 10 Gbps de bajada y 10 Gbps de subida.
XGS significa diez (X), Gigabit (G) y simétrico (S).
Actualmente, el estándar Gigabit Passive Optical Network (GPON) es la principal tecnología de transmisión basada en fibra que ofrece acceso a la red de banda ancha de última milla. Sin embargo, GPON sólo es capaz de proporcionar acceso a esta red a velocidades de hasta 2,4 Gbps de bajada y 1,2 Gbps de subida. Por lo tanto, una red de fibra que utiliza la tecnología XGS-PON puede ofrecer a los clientes más de 4 veces el ancho de banda descendente y 8 veces el ancho de banda ascendente, en comparación con la tecnología GPON.
XGS-PON permite a los proveedores de servicios de Internet (ISP) ofrecer servicios superiores de voz, video e Internet de alta velocidad a consumidores y empresas. A su vez, estos clientes se benefician del importante aumento en el ancho de banda de XGS-PON al experimentar un mejor rendimiento al jugar (particularmente en la nube), usar múltiples dispositivos de transmisión simultáneamente y consumir contenido de mayor resolución (por ejemplo, video 4K y 8K).
Además, el [backhaul] móvil(/articulos/what-is-backhaul-wired-wireless-fiber-ethernet/) es otro segmento de mercado que XGS-PON puede abordar, particularmente en lo que se refiere al transporte 5G.
Arquitectura de XGS-PON
En términos de arquitectura, XGS-PON opera sobre una infraestructura de acceso óptico punto a multipunto, compuesta exclusivamente por componentes ópticos pasivos. De hecho, la electrónica activa en la red solo reside en los centros y en el hogar o negocio del cliente. A continuación se muestra una ilustración de una arquitectura típica de un sistema XGS-PON:
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Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), XGS-PON debe admitir una distancia de transmisión de fibra mínima de 20 kilómetros, equivalente a 12,4 millas, entre un terminal de línea óptica (OLT) y una unidad de red óptica (ONU), que comúnmente se conoce como terminal de red óptica (ONT). Mientras que XGS-PON puede soportar una distancia de transmisión de fibra máxima de 40 kilómetros, equivalente a 24,9 millas, entre una OLT y una ONU/ONT.
Es importante destacar que la tecnología XGS-PON puede atender hasta 256 clientes con una sola fibra. Por el contrario, GPON es capaz de soportar sólo 64 clientes y normalmente estas redes no atienden a más de 32 clientes.
XGS-PON ofrece servicios simétricos de 10 Gbps en una única longitud de onda. Específicamente, XGS-PON opera a una longitud de onda descendente de 1577 nm y una longitud de onda ascendente de 1270 nm.
Además, los sistemas XGS-PON son compatibles con versiones anteriores, lo que significa que son capaces de operar en las mismas longitudes de onda que un sistema XG-PON existente o de operar en longitudes de onda GPON.
Compatibilidad de XGS-PON y GPON
XGS-PON está diseñado como una superposición a las redes GPON existentes mediante la adición de longitudes de onda ópticas. En una red superpuesta, un proveedor de fibra GPON puede continuar operando GPON para ciertos clientes (por ejemplo, hogares), mientras opera sin problemas XGS-PON para otros clientes con mayores requisitos de ancho de banda (por ejemplo, empresas).
Para actualizar de GPON a XGS-PON, un proveedor de fibra debe realizar lo siguiente en su oficina central:
- Actualice las conexiones troncales de todos los terminales de línea óptica (OLT) existentes a conexiones de 10 Gbps
- Reemplace todas las tarjetas de línea solo GPON existentes en el chasis OLT por tarjetas combinadas que admitan los estándares GPON y XGS-PON, lo que permitirá implementar ambos servicios en la misma red de distribución óptica (ODN).
- Reemplazar todas las ópticas existentes solo para GPON por ópticas que admitan tanto GPON como XGS-PON
Posteriormente, el proveedor de fibra o el proveedor de servicios de Internet (ISP) puede ofrecer velocidades más rápidas, luego de una actualización del terminal de red óptica (ONT) del cliente, un dispositivo que brinda servicios de Internet, video y voz al cliente.
Diagrama XGS-PON y GPON
Fuente: Adtran. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta imagen.
Costos de implementación de XGS-PON
Actualmente, la diferencia de costos entre los despliegues de fibra que utilizan la tecnología de transmisión GPON y XGS-PON es relativamente irrelevante. Según Adtran, la electrónica XGS-PON cuesta entre un 20% y un 30% más que la electrónica GPON, lo que se traduce en sólo entre un 2% y un 3% más de capital por hogar para el desarrollo completo de una red de fibra hasta el hogar (FTTH).
Como resultado, casi todas las redes de fibra totalmente nuevas están optando por construirse utilizando XGS-PON, dadas sus capacidades superiores de ancho de banda para transmisión tanto descendente como ascendente. De hecho, al implementar hoy XGS-PON, en lugar de GPON, los proveedores de fibra pueden evitar un ciclo de actualización futuro.
En cuanto a los gastos operativos, XGS-PON es una tecnología de red óptica pasiva (PON), lo que significa que la red de fibra no necesita estar constantemente alimentada con electricidad, lo que reduce los costos de energía. Como ejemplo, un divisor, que es el dispositivo que divide un circuito, es completamente pasivo en XGS-PON.
XGS-PON frente a GPON, XG-PON, NG-PON2, EPON y 10G EPON
Existen varios estándares de redes ópticas pasivas (PON) para brindar servicios de banda ancha con capacidad gigabit y multigigabit, incluidas las siguientes tecnologías de acceso:
- GPON: Red óptica pasiva Gigabit
- XGS-PON: Red óptica pasiva simétrica de 10 Gigabits
- NG-PON2: Red óptica pasiva 2 de próxima generación
- EPON: Red Óptica Pasiva Ethernet; se ejecuta en el protocolo Ethernet
- 10G EPON: Red óptica pasiva Ethernet de 10 Gigabits
De estos estándares, XGS-PON, NG-PON2 y 10G EPON se consideran redes ópticas pasivas de próxima generación. Se espera que el crecimiento y la adopción de estas nuevas tecnologías de acceso sean rápidos. Según Omdia, se prevé que el mercado de equipos PON de próxima generación aumente a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 39% hasta alcanzar los 12.000 millones de dólares de ingresos para 2027.
Diferencias entre GPON, XG-PON y XGS-PON
La transición entre las tecnologías de transmisión basadas en fibra de red óptica pasiva (PON) ha sido dinámica, y a menudo se comparan GPON, XG-PON y XGS-PON. Si bien GPON es la principal tecnología de transmisión basada en fibra actualmente existente y se espera que XGS-PON la reemplace, XG-PON fue una solución provisional evolutiva de corta duración.
| Tecnología | GPON | XG-PON | XGS-PON |
| Estándares publicados | 2003 | 2009 | 2016 |
| Ancho de banda | Asimétrico | Asimétrico | Simétrico |
| Abajo | 2,4 Gbps | 10 Gbps | 10 Gbps |
| Ascendente | 1,2 Gbps | 2,5 Gbps | 10 Gbps |
Como se muestra arriba, la principal diferencia entre XG-PON y XGS-PON es que XG-PON ofrece un ancho de banda asimétrico de hasta 10 Gbps de bajada y 2,5 Gbps de subida, mientras que XGS-PON es capaz de proporcionar un ancho de banda simétrico de hasta 10 Gbps de bajada y 10 Gbps de subida.
Las velocidades de carga y descarga simétricas son fundamentales para permitir comunicaciones de alta calidad en tiempo real, como a través de videoconferencias, telesalud, aprendizaje a distancia y herramientas de colaboración. Además, el ancho de banda simétrico facilita la carga y el intercambio de archivos grandes en la nube.
XGS-PON frente a NG-PON2
XGS-PON y NG-PON2 son tecnologías de redes ópticas pasivas (PON) de próxima generación; sin embargo, difieren principalmente en términos de su adopción comercial y capacidades técnicas.
Adopción comercial
Actualmente, el crecimiento de la tecnología PON está siendo impulsado en gran medida por los despliegues XGS-PON de proveedores de fibra en América del Norte, Europa, Medio Oriente y África (EMEA), y el Caribe y América Latina (CALA). Por el contrario, la adopción comercial de NG-PON2 ha sido limitada hasta la fecha, siendo Verizon una de las únicas excepciones notables que persiguen implementaciones de NG-PON2.
Verizon está construyendo fibra en toda su huella utilizando la tecnología NG-PON2 para: i) Fios, la marca de Verizon para su servicio de banda ancha 100% fibra óptica y ii) backhaul móvil, desde sus torres de telefonía celular y sitios de telefonía celular pequeños.
En el reciente Día del Inversor de Verizon, la compañía promocionó los beneficios de NG-PON2, incluido el soporte para velocidades simétricas de hasta 10 Gbps, eficiencia, multipropósito y confiabilidad.
Con este fin, Verizon puede ofrecer un servicio simétrico multigigabit que puede respaldar a clientes residenciales, pequeños y medianos, grandes empresas y clientes inalámbricos en una red de fibra. Por lo tanto, en lugar de operar cuatro redes físicas, Verizon está operando una aprovechando la tecnología NG-PON2, que – en teoría – genera ahorros tanto en gastos de capital como en gastos operativos.
Es importante destacar que en el futuro el ancho de banda del NG-PON2 podrá ampliarse aún más, dado que es capaz de alcanzar velocidades simétricas de hasta 40 Gbps.
En general, una de las principales desventajas de NG-PON2, que ha obstaculizado su adopción comercial, es el costo. Según Dell’Oro Group, NG-PON2 cuesta entre 3,5 y 4 veces más que XGS-PON por puerto.
Capacidades técnicas
NG-PON2 es el primer estándar de acceso a red de múltiples longitudes de onda, que utiliza multiplexación por división de longitud de onda en el tiempo (TWDM) para admitir de 4 longitudes de onda (hoy) a 8 longitudes de onda (futuro) de 10 Gbps cada una sobre una sola fibra. Basado en que NG-PON2 admite inicialmente 4 longitudes de onda de 10 Gbps cada una en la misma fibra, esto equivale a un ancho de banda simétrico total de 40 Gbps.
Además, NG-PON2 permite nuevas capacidades técnicas como movilidad de longitud de onda para migrar servicios sin problemas y unión de canales, que pueden aumentar el ancho de banda entregado para un solo servicio. Finalmente, múltiples longitudes de onda en una única red óptica pasiva (PON) pueden proporcionar una mayor resiliencia y una baja latencia.
XGS-PON frente a 10G EPON
XGS-PON y 10G EPON son estándares para redes ópticas pasivas de próxima generación que admiten operaciones de velocidad de línea simétricas y asimétricas. Es importante destacar que XGS-PON es el estándar de próxima generación de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), mientras que 10G EPON es el estándar de próxima generación del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE).
En términos de ancho de banda simétrico, XGS-PON y 10G EPON son capaces de proporcionar hasta 10 Gbps de bajada y 10 Gbps de subida. Geográficamente, XGS-PON es el estándar de próxima generación predominante en América del Norte y Europa, mientras que 10G EPON es más común en Asia.
Tecnología de fibra del futuro: 25G PON, 50G PON y 100G PON
Se están desarrollando soluciones comerciales y se están realizando pruebas para futuras tecnologías de transmisión basadas en fibra de redes ópticas pasivas (PON), incluidas 25G PON, 50G PON y 100G PON.
XGS-PON ha sido diseñado para actualizaciones sencillas, sin cambiar la red de distribución óptica (ODN) subyacente, para alcanzar futuras tecnologías de transmisión basadas en fibra PON que puedan ofrecer más ancho de banda. Específicamente, el estándar XGS-PON permite que el hardware se actualice aún más a tecnología que admita 25G PON (25 Gbps), 50G PON (50 Gbps) y 100G PON (100 Gbps).
Como se muestra a continuación, los pronósticos de terminal de línea óptica (OLT) y terminal de red óptica (ONT) indican que, en la actualidad, XGS-PON es la tecnología PON de próxima generación dominante, seguida – a una distancia significativa – por 10G EPON y NG-PON2. Para 2027, se espera que las futuras tecnologías de transmisión basadas en fibra PON, incluidas 25G PON, 50G PON y 25G/25G EPON, ganen cierta participación de mercado, y XGS-PON seguirá siendo el estándar principal.
Fuente: DZS. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta imagen.
Ejemplos de implementación de XGS-PON
XGS-PON está siendo implementado por operadores y proveedores de servicios de Internet (ISP) con millones de transferencias de fibra en los Estados Unidos, Canadá y Europa, entre otras regiones del mundo. Por ejemplo, algunas de las empresas más grandes que implementan y prueban la tecnología XGS-PON en sus redes de acceso incluyen:
- Estados Unidos: AT&T, Frontier Communications, Quantum Fiber (Lumen), Kinetic (Windstream)
- Canadá: Rogers Communications, Bell (BCE), Telus
- Europa: Openreach (Grupo BT), Virgin Media O2, CityFibre, Proximus, KPN
Para comprender mejor cómo se está implementando XGS-PON, a continuación se detallan más detalles sobre cómo Virgin Media O2, una empresa conjunta al 50%/50% entre Liberty Global y Telefónica, está implementando la tecnología en el Reino Unido.
Virgin Media O2 – Implementación de XGS-PON
En el Reino Unido, Virgin Media O2 tiene la intención de actualizar toda su red híbrida de fibra coaxial (HFC) a fibra hasta el hogar (FTTH) para finales de 2028. Para ello, Virgin Media O2 está utilizando tecnología de transmisión basada en fibra XGS-PON.
Fuente: Virgin Media O2.
LEER MÁS: Fibra hasta el Hogar (FTTH): Una guía completa
Incluyendo la huella de fibra existente y las empresas conjuntas de Virgin Media O2, la compañía ampliará su huella total de FTTH hasta 23 millones de instalaciones, lo que representa aproximadamente el 80% del mercado de redes fijas del Reino Unido. Por lo tanto, para 2028, todos los clientes de Virgin Media O2 podrán suscribirse al servicio de 10 Gbps.
Utilizando sus servicios corporativos, de red y de construcción internos, Virgin Media O2 anticipa implementar la tecnología de transmisión basada en fibra XGS-PON en su red fija a un costo de solo £100 por hogar.
Fuente: Virgin Media O2.
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Con este fin, Virgin Media O2 promociona su red de conductos 100% subterránea porque hace que sea muy rentable llevar fibra hasta el último gabinete, lo que significa que la compañía solo construirá “caídas” de fibra e incurrirá en costos de equipos en las instalaciones del cliente (CPE) para los suscriptores que quieran actualizar a servicios de fibra.
Fuente: Virgin Media O2.
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En comparación, Virgin Media O2 afirma que a la empresa le costaría entre £ 75 y £ 80 por instalación actualizar a una red híbrida de fibra coaxial (HFC) DOCSIS 4.0 completa en el Reino Unido.
