GPON (Gigabit Passive Optical Network) é uma tecnologia eficiente de acesso de fibra composta principalmente por dois dispositivos principais: OLT (Optical Line Terminal) e ONT (Optical Network Terminal). Suas funções na rede de terminais de linha óptica são as seguintes:
OLT (Terminal de Linha Óptica)
O OLT é um dispositivo implantado no escritório central do provedor de serviços. Suas principais funções incluem:
1. Conversão Óptico-Elétrica: O OLT converte sinais elétricos do backbone ou rede de área metropolitana em sinais ópticos e os envia para os ONTs através da rede PON.
2. Gerenciamento de largura de banda: A OLT aloca largura de banda para cada usuário, suportando Alocação Dinâmica de Largura de Banda (DBA) para melhorar a utilização da largura de banda.
3. Agregação e encaminhamento de tráfego: agrega o tráfego upstream de cada ONT e o encaminha para a rede da camada superior enquanto distribui o tráfego downstream da rede da camada superior para cada ONT.
4. QoS (Qualidade de Serviço): A OLT fornece vários mecanismos de QoS para garantir que diferentes tipos de dados tenham diferentes prioridades e garantias de largura de banda.
5. Gerenciamento de Rede: Através do Sistema de Gerenciamento de Rede (NMS), a OLT configura, monitora e mantém toda a rede PON, incluindo detecção de falhas e monitoramento de desempenho.
6. Funções de segurança: A OLT fornece criptografia de dados e autenticação de usuário para garantir a segurança das comunicações de rede.
ONT (Terminal de Rede Óptica)
ONT é um dispositivo implantado nas instalações do usuário. Suas principais funções incluem:
1. Conversão Óptico-Elétrica: O ONT converte os sinais ópticos enviados pelo OLT em sinais elétricos para dispositivos do usuário (como computadores, TVs, etc.) e converte os sinais elétricos enviados pelos dispositivos do usuário de volta em sinais ópticos a serem enviados para o OLT.
2. Acesso a serviços: Suporta acesso a diversos serviços do usuário, como acesso à internet, IPTV, VoIP, etc., através de interfaces Ethernet ou Wi-Fi.
3. Controle de largura de banda: Controla o uso da largura de banda no usuário final com base na estratégia de alocação de largura de banda da OLT.
4. Gerenciamento Local: Fornece interfaces de gerenciamento local, permitindo aos usuários realizar configuração e manutenção básicas por meio de uma interface web ou interface de linha de comando.
5. QoS (Qualidade de Serviço): Suporta funções básicas de QoS para garantir a qualidade de diferentes serviços ao usuário final.
6. Funções de segurança: Suporta autenticação do usuário e criptografia de dados para garantir a segurança dos dados do usuário.
Recursos e vantagens das redes GPON
● Alta largura de banda: GPON fornece transmissão de dados simétrica ou assimétrica em alta velocidade, normalmente com largura de banda downstream de 2,5 Gbps e largura de banda upstream de 1,25 Gbps.
● Cobertura de Longa Distância: O GPON suporta um alcance máximo de cobertura de 20 quilômetros, tornando-o adequado para ampla cobertura em áreas urbanas, suburbanas e remotas.
● Utilização eficiente de recursos de fibra: GPON adota uma arquitetura ponto-multiponto, usando divisores para distribuir uma única fibra para vários usuários, reduzindo significativamente o custo dos recursos de fibra.
● Suporte de serviço flexível: O GPON pode suportar uma variedade de serviços, incluindo dados, vídeo e voz, atendendo às diversas necessidades de usuários residenciais e empresariais.
Comparação entre OLT e ONT
OLT (Terminal de Linha Óptica)
● Função: O OLT é o dispositivo central de um sistema GPON (Gigabit Passive Optical Network), localizado no escritório central (CO) do provedor de serviços. Ele se comunica com vários ONTs (terminais de rede óptica), gerenciando e controlando toda a rede PON e encaminhando sinais dos ONTs para a rede backbone do provedor de serviços.
● Localização: normalmente localizado em um data center ou nas instalações do provedor de serviços.
● Principais Tarefas:
1. Alocação de largura de banda
2. Fornecimento de serviços de dados, voz e vídeo
3. Gerenciamento e manutenção da rede PON
4. Interface com a rede principal
ONT (Terminal de Rede Óptica)
● Função: O ONT é o dispositivo terminal em um sistema GPON, localizado na extremidade do usuário. Ele converte sinais ópticos em sinais elétricos que os dispositivos do usuário podem usar, como Ethernet, Wi-Fi ou sinais telefônicos.
● Localização: Instalado na casa ou no escritório do usuário final.
● Principais Tarefas:
1. Recebendo e transmitindo sinais ópticos
2. Fornecimento de conexões de rede local (por exemplo, portas Ethernet, Wi-Fi)
3. Suporte a vários serviços de usuário (por exemplo, acesso à Internet, IPTV, VoIP)
Portas GPON OLT e ONT
Portas GPON OLT
● Portas PON: Conectam-se ao divisor óptico (Rede de Distribuição Óptica), suportando até 64 ou 128 ONTs.
● Portas de uplink: conectam-se à rede principal do provedor de serviços, geralmente portas gigabit ou 10-gigabit Ethernet.
● Portas Ethernet: Utilizadas para gerenciamento e manutenção de rede local.
● Portas de controle: Para administradores de rede gerenciarem e configurarem o dispositivo.
Portas GPON ONT
● Porta PON: Conecta-se à rede de distribuição óptica.
● Portas Ethernet (portas LAN): Conecte-se ao computador, roteador ou switch do usuário.
● Portas telefônicas (portas POTS): conectam-se a dispositivos telefônicos analógicos.
● Wi-Fi: Fornece conectividade de rede sem fio (disponível em alguns dispositivos ONT).
● Portas de vídeo: Conecte-se a uma televisão ou set-top box.
GPON OLT e ONT em redes de banda larga
Nas redes de banda larga, GPON OLT e ONT são conectados através de uma rede óptica passiva, fornecendo acesso à Internet de alta velocidade e outros serviços aos usuários finais.
● Alta largura de banda: a tecnologia GPON suporta taxas de downstream de até 2,5 Gbps e taxas de upstream de até 1,25 Gbps.
● Cobertura de longa distância: Suporta cobertura em distâncias superiores a 20 quilômetros.
● Alocação Eficiente de Largura de Banda: Através das tecnologias TDM (Multiplexação por Divisão de Tempo) e WDM (Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda), consegue-se alocação e utilização eficiente de largura de banda.
● Suporte multisserviço: Fornece diversos serviços como internet, IPTV e VoIP.
Implantação GPON OLT e ONT
Processo de implantação
1. Planejamento e Projeto: Determine a área de cobertura e os requisitos do usuário e projete a topologia da rede PON.
2. Instalação de fibra: Coloque a fibra do OLT até o usuário final e instale divisores ópticos em locais apropriados.
3. Instalação OLT: Instale o equipamento OLT no escritório central, conecte o uplink e a alimentação e configure o dispositivo.
4. Instalação ONT: Instale o equipamento ONT na extremidade do usuário, conectando a fibra e os dispositivos do usuário.
5. Teste e depuração: certifique-se de que todas as conexões estejam normais, execute testes de sinal e otimize o desempenho da rede.
6. Acesso do usuário: Configure contas e serviços de usuário para garantir que os usuários possam acessar os serviços de rede adequadamente.
Considerações
● Qualidade da fibra: Garanta a qualidade das fibras e conectores para reduzir a perda de sinal e as taxas de falha.
● Compatibilidade de Equipamentos: Garanta a compatibilidade entre dispositivos OLT e ONT para evitar problemas de conexão.
● Segurança de Rede: Configure medidas de segurança apropriadas para evitar acessos não autorizados e ataques.
Perguntas frequentes
P: O que é GPON?
R: GPON significa Gigabit Passive Optical Network, uma tecnologia de fibra óptica que fornece serviços de dados, voz e vídeo para usuários finais através de uma única fibra.
P: O que é uma OLT em uma rede GPON?
R: OLT significa Terminal de Linha Óptica. É o dispositivo central de uma rede GPON que gerencia e controla toda a rede. A OLT se conecta à Rede de Distribuição Óptica (ODN) e aloca diferentes tipos de tráfego de dados e voz dos usuários para os destinos apropriados.
P: O que é um ONT em uma rede GPON?
R: ONT significa Terminal de Rede Óptica. É o dispositivo localizado nas instalações do cliente que se conecta à OLT através do ODN. O módulo ONT no ODN recebe e transmite dados e sinais de voz entre os dispositivos do usuário final e a rede GPON.
P: Quais são as funções de uma OLT em uma rede GPON?
R: As principais funções de uma OLT em uma rede GPON são:
● Gerenciando e controlando toda a rede.
● Alocação de diferentes tipos de tráfego de dados e voz dos usuários.
● Alocação dinâmica de largura de banda para garantir o uso eficiente dos recursos da rede.
● Suporte a vários serviços como VoIP (Voice over Internet Protocol) e streaming de vídeo.
P: Quais são as funções de um ONT em uma rede GPON?
R: As principais funções de um ONT em uma rede GPON são:
● Receber e transmitir dados e sinais de voz entre os dispositivos do usuário final e a rede GPON.
● Conversão de sinais ópticos em sinais elétricos compatíveis com os dispositivos do cliente.
● Fornecer interfaces para conectar dispositivos de clientes, como computadores, telefones e televisões, à rede GPON.
P: Qual é a diferença entre GPON e EPON?
R: GPON e EPON são tecnologias PON (Rede Óptica Passiva), mas seguem padrões subjacentes diferentes. GPON segue o padrão ITU-T G.984, enquanto EPON segue o padrão IEEE 802.3ah. GPON é conhecido por sua maior largura de banda e cobertura mais ampla, enquanto EPON é mais econômico e possui uma arquitetura mais simples.
P: O que é alocação dinâmica de largura de banda no GPON?
R: A alocação dinâmica de largura de banda no GPON é um mecanismo que permite ao OLT alocar largura de banda disponível com base nas demandas atuais dos ONTs. Ao ajustar dinamicamente a largura de banda alocada para diferentes ONTs de acordo com suas necessidades de tráfego, garante a utilização eficiente dos recursos da rede.
P: Qual é o padrão GPON?
R: O padrão GPON é o padrão ITU-T G.984, que define as especificações para redes ópticas passivas usando tecnologia Gigabit PON. Ele descreve os protocolos e interfaces necessários para transmissão de dados, voz e vídeo em uma rede GPON.
P: Qual é a importância do GPON nas redes de fibra óptica?
R: O GPON desempenha um papel crucial nas redes de fibra óptica, fornecendo uma solução econômica para o fornecimento de serviços de banda larga de alta velocidade aos usuários finais. Ele pode transmitir grandes quantidades de dados e oferecer suporte a diversos serviços, como acesso à Internet, VoIP e streaming de vídeo. GPON também oferece suporte a escalabilidade de rede flexível e à prova de futuro.
P: Quais são as vantagens do GPON em relação às redes tradicionais de cobre?
R: Algumas vantagens do GPON em relação às redes tradicionais de cobre incluem:
● Maior capacidade de largura de banda para velocidades de internet mais rápidas e confiáveis.
● Maior alcance de cobertura, permitindo atendimento em uma área de cobertura maior.
● Menores custos operacionais e de manutenção devido ao uso de componentes ópticos passivos.
● Capacidade de fornecer vários serviços (dados, voz, vídeo) através de uma única conexão de fibra.
P: Quais módulos são usados para portas GPON OLT PON, portas ópticas GE e portas XGE?
R: As portas ópticas GE usam módulos ópticos 1G SFP padrão, as portas ópticas XGE usam módulos ópticos 10G SFP + padrão e a distância depende da aplicação real do cliente. As especificações dos módulos GPON da minha empresa são:
Potência média de saída óptica:
B+: +1,5 a +5dBm
C+: +3 a +8dBm
C++: +4 a +10dBm
Sensibilidade:
B : -28dBm
C /C++: -30dBm
Saturação:
B : -8dBm
C /C++: -10dBm
P: Nosso GPON OLT pode ser conectado a ONUs de outras marcas, como Huawei e ZTE?
R: GPON OLTs seguem o padrão ITU-T G.984, e ONUs de outras marcas também aderem a este padrão sem envolver protocolos proprietários. Portanto, eles são geralmente compatíveis.
P: Quantas ONUs GPON cada porta PON de um GPON OLT pode suportar?
R: Teoricamente, o GPON suporta uma proporção de divisão de 1:128. Recomenda-se ter menos de 128 usuários por porta PON, principalmente considerando futuras atualizações de largura de banda do usuário e o impacto potencial de falhas em uma única porta PON. Uma única porta PON em um GPON OLT tem uma taxa máxima de downstream de 2,5 Gbps.