Sabemos que a infraestrutura que compõe o backbone da internet é compartilhada pelos inúmeros usuários do mundo inteiro. O princípio das redes PON segue o mesmo conceito: trata-se de uma rede ponto-multiponto onde, a partir de uma mesma fibra conectada à OLT, atende-se vários assinantes com uso de divisores (splitters) óticos.
Devido ao compartilhamento de estrutura e limite da capacidade dos equipamentos, uma das necessidades básicas de qualquer provedor é realizar o limite de uso de banda de cada usuário de forma que se tenha uma entrega dos serviços adequada dos vendidos aos assinantes e também que não onere o desempenho e capacidade da rede.
Temos visto que a grande maioria dos provedores realizam o controle de banda nos seus concentradores PPPoE que possuem a função de autenticar os usuários legítimos e adimplentes. Entretanto, muitos não estão cientes que a tecnologia GPON possui um recurso nativo que otimiza este controle e que não causa impacto no desempenho da OLT chamado de DBA (Dynamic Bandwidth Allocation).
Para se compreender o funcionamento, é necessário antes conhecer o princípio da comunicação entre a OLT e as ONUs. A rede GPON é uma rede ponto-multiponto onde uma fibra é conectada a uma interface PON da OLT e em seguida passa por splitters até se chegar às várias ONUs. Utiliza-se um método de WDM (Wavelength Division Multiplexing) onde se usa comprimento de onda de 1490 nm para o downlink (sentido OLT-ONU) e 1310 nm para o uplink (sentido ONU-OLT).
Downlink: os dados são transmitidos de modo broadcast. Desta forma, o sinal é recebido por todas as ONUs e elas aceitam somente o que vier identificado com seu próprio ONU ID, descartando os dados que são destinados às demais ONUs.
Uplink: utiliza-se o método TDMA (Time Division Multiple Access) onde é a OLT quem define o slot de tempo no qual cada ONU poderá enviar os dados. Desta forma, em cada período de tempo, apenas uma ONU transmite o sinal de uplink enquanto as demais aguardam sua vez evitando, assim, a colisão dos pacotes vindo dos usuários.
O mecanismo DBA atua justamente neste tempo alocado para cada ONU. Os assinantes que precisarem de mais banda em um determinado momento possuem mais tempo para realizar a comunicação de uplink. Isto é feito de forma dinâmica uma vez que os usuários também possuem comportamento dinâmico em relação ao uso da banda.
Um dos maiores problemas desconhecidos pelos que operam redes GPON é o fato de que, caso não seja definido a banda reservada ao cliente, o sistema considera a capacidade da porta PON da ONU: 1 Gbps. Como a capacidade de tráfego de uplink em redes GPON é 1,25 Gbps, é fácil de verificar que a probabilidade de existir um congestionamento da banda alocada às ONUs é alta. Em uma porta PON que tenha 100 ONUs ativas, por exemplo, o sistema tentará alocar 1 Gbps para cada uma. Isto pode ocasionar problemas no desempenho da rede, não muito fácil de ser encontrado.
Portanto, é importante que o administrador da rede conheça este recurso disponibilizado por qualquer fabricante das OLT uma vez que é inerente ao padrão GPON. Na maioria das vezes, retirar o controle de banda dos concentradores PPPoE resultam em um aumento significativo do desempenho destes equipamentos e, ao mesmo tempo, aproveita-se melhor os recursos da rede de acesso FTTx.
Vinicius Ochiro
Professor, Consultor e Palestrante VLSM