ONT vs. Router: Diferencias clave en los dispositivos FTTH

Como Fibra hasta el Hogar (FTTH) se hacen cada vez más populares, muchos usuarios se sienten a menudo confundidos sobre los límites funcionales entre ONT (Terminal de Red Óptica) y Router a la hora de desplegar redes domésticas. Aunque ambos dispositivos son componentes clave de las redes FTTH, presentan diferencias significativas en cuanto a principios técnicos, posicionamiento funcional y escenarios de aplicación. Este artículo analizará en profundidad las principales diferencias entre ambos desde múltiples dimensiones, como la arquitectura técnica, los parámetros de rendimiento y las aplicaciones prácticas, y combinará escenarios de uso típicos de las redes domésticas para ayudar a los usuarios a comprender claramente cómo optimizar la configuración de los dispositivos para mejorar la experiencia de red.

Tabla de contenidos

• I. Arquitectura de la red FTTH: El papel de la ONT y el router
• II. Diferencias en los principios técnicos: De la conversión de señales a la gestión de redes
  • (1) Procesamiento de señales FTTH y protocolos de transmisión
  • (2) Arquitectura de hardware y módulos funcionales
• III. Comparación funcional: División del trabajo en la red desde la capa de acceso hasta el lado del usuario
  • (1) Tabla de diferencias de funciones básicas
  • (2) Análisis de funciones basado en escenarios
• IV. Parámetros de rendimiento e impacto en la experiencia del usuario
  • (1) Velocidad y latencia
  • (2) Cobertura y capacidad de penetración en la pared
• V. Problemas comunes y solución de problemas
  • (1) Problemas causados por la confusión de las funciones del dispositivo
  • (2)Proceso de resolución de problemas
• VII. Evolución futura de la tecnología FTTH: La tendencia de integración de ONT y router

I. Arquitectura de la red FTTH: El papel de la ONT y el router

La red FTTH adopta una arquitectura de tres niveles: "Terminal de Línea Óptica (OLT) - Red de Distribución Óptica (ODN) - Terminal de Red Óptica (ONT)", donde el ONT, como centro de conversión entre señales ópticas y señales eléctricas, asume la función clave de la capa de acceso. Los principales operadores, como Verizon Fios y AT&T Fiber, suelen desplegar dispositivos ONT en los hogares de los usuarios para convertir las señales ópticas transmitidas por fibras ópticas en señales Ethernet o Wi-Fi. El router, perteneciente al dispositivo de red del lado del usuario, tiene las funciones básicas de realizar el enrutamiento y reenvío de paquetes de datos, la traducción de direcciones de red (NAT) y la gestión de conexiones multidispositivo.

Tomemos como ejemplo una familia típica. Cuando los técnicos de Verizon terminen el tendido de la línea FTTH, instalarán un dispositivo ONT en el pasillo o en el estudio, que se conecta al cable óptico exterior a través de una interfaz de fibra óptica SC/APC y proporciona de 1 a 4 puertos Ethernet RJ45 e interfaces de voz. En ese momento, si los usuarios necesitan lograr una cobertura Wi-Fi doméstica completa, suelen tener que conectar adicionalmente un router inalámbrico, acceder a la señal de red emitida por la ONT al router a través del puerto WAN y, a continuación, el router la distribuye a terminales como teléfonos móviles y televisores inteligentes a través de puertos Wi-Fi o LAN. Este modo combinado de "ONT + router" constituye la configuración estándar de las redes FTTH domésticas.

II. Diferencias en los principios técnicos: De la conversión de señales a la gestión de redes

(1) Procesamiento de señales FTTH y protocolos de transmisión

La tecnología básica de la ONT reside en la conversión de señales ópticas en eléctricas, que integra módulos transceptores ópticos (como transceptores de doble longitud de onda de 1310 nm/1490 nm) y chips de capa física, siguiendo estándares de acceso óptico como GPON (G.984) o EPON (IEEE 802.3ah). Si tomamos como ejemplo la ONT GPON, su velocidad de bajada puede alcanzar los 2,5 Gbps, y la de subida es de 1,25 Gbps, lo que puede cumplir los requisitos de acceso de banda ancha gigabit definidos por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC). El router, basado en la pila de protocolos IP, recibe los paquetes de datos IP emitidos por la ONT a través del puerto WAN (normalmente una interfaz Ethernet 10/100/1000Mbps) y, a continuación, realiza el reenvío de los paquetes de datos mediante el algoritmo de tabla de enrutamiento.

(2) Arquitectura de hardware y módulos funcionales

El diseño de hardware de la ONT se centra más en el procesamiento de señales ópticas, y sus componentes principales incluyen:

• Módulo óptico: responsable de la recepción y transmisión de señales ópticas.
• Chip de control de acceso a medios (MAC): procesa protocolos GPON/EPON
• Módulo de gestión de la alimentación: admite alimentación de 12 V CC o POE (algunos modelos)

La arquitectura de hardware del router es más compleja y suele incluir:

• CPU: como Qualcomm IPQ8074 o Broadcom BCM4908, responsable del procesamiento de paquetes de datos.
• Memoria y flash: ejecutan firmware y almacenan configuraciones
• Módulo de radiofrecuencia inalámbrica: compatible con estándares como Wi-Fi 6 (802.11ax)
• Chip de conmutación de red: gestiona el reenvío de datos de los puertos LAN

Tomemos como ejemplo el router Nighthawk RAX80 de Netgear: su CPU de cuatro núcleos a 1,8 GHz puede gestionar las solicitudes de red de más de 200 dispositivos simultáneamente, mientras que la potencia de cálculo de la CPU de la ONT sólo suele utilizarse para el procesamiento básico de protocolos, y existe una diferencia esencial en el posicionamiento del rendimiento del hardware entre ambos.

III. Comparación funcional: División del trabajo en la red desde la capa de acceso hasta el lado del usuario

(1) Tabla de diferencias de funciones básicas

(2) Análisis de funciones basado en escenarios

En el escenario de streaming multimedia 4K de las familias, la ONT se encarga de convertir el flujo de vídeo 4K (unos 50 Mbps de velocidad de bits) transmitido por la fibra óptica en una señal Ethernet, mientras que el router asume la tarea de transmisión concurrente de múltiples dispositivos. Por ejemplo, cuando los usuarios ven contenidos 4K de Netflix en el Apple TV del salón, celebran una reunión de Zoom en el iPad del dormitorio y actualizan el firmware del frigorífico inteligente de la cocina al mismo tiempo, la función QoS (Quality of Service) del router priorizará el tráfico de vídeo y voz para evitar 卡顿. La ONT sólo actúa como nodo de conversión de señal en este proceso y no participa en la programación del tráfico.

Otro escenario típico es la red de la oficina en casa. Muchos trabajadores remotos necesitan conectarse al servidor de la empresa a través de VPN. En este momento, la función de servidor VPN del router (como OpenVPN o WireGuard) puede realizar un acceso remoto seguro, mientras que la ONT no tiene capacidades de procesamiento de protocolos de tan alto nivel. Según los datos de investigación de Cisco, los routers equipados con chips de aceleración de VPN por hardware pueden aumentar la velocidad de transmisión de VPN en 300%, una función que la ONT no puede alcanzar en absoluto.

IV. Parámetros de rendimiento e impacto en la experiencia del usuario

(1) Velocidad y latencia

El cuello de botella de la velocidad de la ONT suele estar en el módulo óptico y la capa MAC. Si tomamos como ejemplo la ONT GPON común, su velocidad de bajada máxima teórica es de 2,5 Gbps, pero, afectada por la relación de división ODN (como 1:32), la velocidad real del lado del usuario es de unos 500 Mbps-1 Gbps.

En términos de latencia, la latencia de procesamiento de la ONT suele ser inferior a 1ms, perteneciente a la latencia de la capa física, mientras que la latencia del router se ve afectada por la potencia de procesamiento de la CPU y la optimización del firmware. Por ejemplo, cuando se utiliza un router de gama baja (como la máquina Wi-Fi "todo en uno" proporcionada por el operador) para juegos en línea, puede generarse una latencia adicional de 20-30ms, mientras que un router profesional para juegos puede controlar la latencia en 5ms mediante aceleración por hardware.

(2) Cobertura y capacidad de penetración en la pared

Aunque algunas ONT tienen funciones Wi-Fi integradas, su diseño de antena y potencia de transmisión (normalmente ≤100mW) sólo pueden cubrir una habitación. Los routers profesionales pueden lograr una cobertura total de 200-300 metros cuadrados de residencias mediante un diseño multiantena (como 4×4 MIMO) y antenas de alta ganancia (por encima de 5dBi). En pruebas reales, el router Netgear Orbi RBK852 Mesh puede lograr una itinerancia perfecta desde el garaje hasta el patio trasero en una villa de dos plantas, mientras que la señal Wi-Fi integrada en el ONT se atenúa en 50% tras atravesar un muro de carga.

V. Problemas comunes y solución de problemas

(1) Problemas causados por la confusión de las funciones del dispositivo

Muchos usuarios utilizan erróneamente la ONT como un router, lo que provoca los siguientes problemas:

• Caso 1: El Sr. Zhang, un usuario de Nueva York, se quejó de que la velocidad de la red FTTH no cumplía la norma. Tras las pruebas, se descubrió que utilizaba directamente el Wi-Fi integrado de la ONT, y el chip Wi-Fi de la ONT sólo soportaba 802.11n, con una velocidad máxima de 150Mbps, que no podía ejercer el rendimiento del paquete de 500Mbps. Tras sustituirla por una ONT WIFI6, la velocidad medida aumentó a 480Mbps.
• Caso 2: La Sra. Li, una usuaria familiar de Los Ángeles, no podía configurar el reenvío de puertos para crear un NAS doméstico porque la ONT que utilizaba no admitía la función NAT, y la configuración pertinente debía completarse en el router.

(2)Proceso de resolución de problemas

Cuando se producen problemas en la red, se pueden utilizar los siguientes pasos para localizar fallos en los dispositivos:

1. Conecte directamente el puerto LAN de la ONT al ordenador con un cable de red para comprobar la velocidad de la red (excluya problemas de router).
2. Inicie sesión en la interfaz de gestión de ONT (normalmente 192.168.1.1 o el IP especificado por el operador) y compruebe la potencia óptica (rango normal -8dBm a -28dBm)
3. Si la ONT está en condiciones normales, compruebe la configuración del router: si el puerto WAN obtiene una IP, si DHCP está activado y si la configuración de QoS es razonable.

VII. Evolución futura de la tecnología FTTH: La tendencia de integración de ONT y router

Con el desarrollo de las tecnologías Wi-Fi 7 (802.11be) y 10G-PON, la integración de dispositivos se ha convertido en una nueva tendencia. Fabricantes como Huawei y ZTE han lanzado dispositivos integrados que incorporan funciones 10G-PON ONT y Wi-Fi 7 (como Huawei OptiXstar V864), cuya CPU de cuatro núcleos a 1,5 GHz puede gestionar simultáneamente la conversión de la señal óptica y la transmisión inalámbrica de alta velocidad. Se espera que este dispositivo integrado represente más de 30% del mercado estadounidense de FTTH en 2025, especialmente adecuado para el despliegue de redes domésticas inteligentes todo en uno en nuevas residencias.

Sin embargo, para las redes FTTH existentes, la "ONT profesional + router de alto rendimiento" sigue siendo la solución óptima. Al actualizar los dispositivos, los usuarios pueden dar prioridad a los routers compatibles con puertos de red duales de 2,5 Gbps (como Netgear Nighthawk RAX200) para reservar espacio para futuras actualizaciones de 10G-PON.

Al comprender en profundidad las diferencias técnicas y los escenarios de aplicación de la ONT y el router, los usuarios de FTTH pueden configurar las redes domésticas de forma más científica y aprovechar al máximo el potencial de rendimiento de la banda ancha de fibra óptica. Ya se trate de transmisión multimedia 4K, oficina remota o interconexión doméstica inteligente, la selección y combinación correctas de dispositivos son la clave para mejorar la experiencia de red. A la hora de comprar dispositivos, se recomienda combinar el tamaño de la casa, el número de dispositivos conectados y los escenarios de aplicación específicos para seleccionar la solución con el mejor rendimiento de costes y evitar el desperdicio de rendimiento causado por la confusión funcional.

Por último, existe una solución que hace que el ONU sea pequeño y tenga un potente rendimiento, y lo enchufa a un router o switch. Se llama XPON STICK/XGSPON STICK, ocupa un espacio mínimo y reduce los cables de fibra óptica.Router + SFP PON ONU = ONT