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Redes PON: Entendendo OLT, ONU, ONT e ODN

Redes PON: Entendendo OLT, ONU, ONT e ODN Fiber to the Home (FTTH) começou a ser um padrão pelas empresas de telecomunicações em todo o mundo, permitindo que as tecnologias se desenvolvam rapidamente. As redes óticas ativas (AON) e passivas (PON) são os dois principais sistemas que tornam possíveis as conexões FTTH de banda larga. […]
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20 de dezembro de 2021 - 5 minutos de leitura

Redes PON: Entendendo OLT, ONU, ONT e ODN

Redes PON: Entendendo OLT, ONU, ONT e ODN

Fiber to the Home (FTTH) começou a ser um padrão pelas empresas de telecomunicações em todo o mundo, permitindo que as tecnologias se desenvolvam rapidamente. As redes óticas ativas (AON) e passivas (PON) são os dois principais sistemas que tornam possíveis as conexões FTTH de banda larga.
As PON que podem fornecer soluções econômicas são mais onipresentes na maioria das implantações de FTTH.

Neste artigo será introduzido o que envolve, principalmente, os componentes básicos e a tecnologia relacionada incluindo OLT, ONT, ONU, e ODN.

PON Explicado: Definição, Normas e Vantagens

Uma rede óptica passiva refere-se a uma rede de fibra ótica que utiliza uma topologia ponto-multiponto e divisores ópticos (splitter) para fornecer dados de um único ponto de transmissão para vários pontos da extremidade ao usuário. Ao contrário da AON, em uma arquitetura PON vários clientes estão conectados a um único ponto por meio de uma árvore ramificada de fibras e unidades de divisores/combinadores passivos, os splitters, operando inteiramente no domínio óptico sem energia.
Existem dois grandes padrões atuais de PON: Rede Óptica Passiva Gigabit (GPON) e Rede Óptica Passiva Ethernet (EPON). Suas estruturas de topologia são basicamente as mesmas. Como primeira escolha em muitos cenários de implantação FTTH, a solução PON tem vários benefícios a destacar:

  • Menor consumo de energia
  • Menos espaço necessário
  • Maior largura de banda
  • Segurança de nível superior de dados
  • Mais fácil de instalar e expandir
  • Redução de custos operacionais e de gerenciamento

Estrutura e componentes PON

Em um sistema GEPON (Gigabit Ethernet Passive Optical Network), há um terminal de linha óptica (OLT) no provedor de serviços e um número de unidades de rede óptica (ONUs) ou terminais de rede óptica (ONTs) próximos aos usuários finais, bem como o divisor óptico (SPL). Além disso, a rede de distribuição óptica (ODN) também é utilizada durante a transmissão entre OLT e ONU/ONT.

Terminal de Linha Óptica (OLT)

OLT é o ponto de partida para a rede ótica passiva, que é conectada a um switch principal através de cabos Ethernet.

A principal função do OLT é converter, enquadrar e transmitir sinais para a rede PON e coordenar a multiplexação dos terminais da rede óptica para a transmissão compartilhada. Em geral, o equipamento OLT contém um rack, CSM (Control and Switch Module), ELM (EPON Link Module, placa PON), proteção de redundância -48V DC ou um módulo de alimentação 110/220V AC, e ventiladores.
Nestas partes, a placa PON e a fonte de alimentação suportam hot-swap (remoção e recolocação de placas). O OLT tem dois sentidos de fluxo de dados: upstream (recebendo distribuição de diferentes tipos de tráfego de dados e voz dos usuários), e downstream (recebendo tráfego de dados, voz e vídeo da rede metro ou de uma rede de longo alcance e enviando-o para todos os módulos ONT no ODN) ou seja, entenda como um fluxo de upload e outro de download.
A distância máxima suportada para transmissão através do ODN é de 20 km.

Unidade de Rede Óptica (ONU) / Terminal de Rede Óptica (ONT)

A ONU converte sinais ópticos transmitidos via fibras em sinais elétricos. Estes sinais elétricos são então enviados a assinantes individuais. Além disso, a ONU pode enviar, agregar e arrumar diferentes tipos de dados provenientes do cliente e enviá-los para a OLT. O Grooming é o processo que otimiza e reorganiza o fluxo de dados para que seja entregue de forma mais eficiente.
O OLT suporta alocação de largura de banda que permite fazer com que a entrega de dados flutue suavemente para o OLT, que normalmente chega em rajadas do cliente.
A saída da ONU pode ser conectada por vários métodos e tipos de cabos, como fio de cobre de par trançado, cabo coaxial, fibra ótica ou através de Wi-Fi.

Os dispositivos do usuário final também podem ser referidos como o terminal de rede ótica (ONT). Na verdade, o ONT é o mesmo que a ONU em essência. ONT é um termo da ITU-T, enquanto ONU é um termo do IEEE. Pertencem a diferentes órgãos padrão, ambos se referem ao equipamento do lado do usuário no sistema GEPON. Mas na prática, há uma pequena diferença entre ONT e ONU de acordo com sua localização.

Rede de Distribuição Óptica (ODN)

ODN (entenda como o caminho da rede óptica),é parte integrante do sistema PON, fornece o meio de transmissão ótica para a conexão física das ONUs aos OLTs com 20 km ou mais de alcance.

Conclusão:

OLT, ONU ou ONT, e ODN são os principais componentes de um sistema GEPON, que têm sido amplamente utilizados nas aplicações FTTH. A infraestrutura de cabeamento reduzida e sem elementos ativos somada a transmissão de mídia flexível contribuem para as redes ópticas passivas serem ideais para aplicações domésticas de Internet, voz e vídeo.
Além disso, as redes ópticas passivas também podem ser aplicadas em campus universitários e ambientes empresariais, fornecendo soluções econômicas. Como a tecnologia PON tem melhorado continuamente, as aplicações potenciais também se expandiram sem a necessidade de ser modificada toda a estrutura física das fibras.

Glossário:
SPL, Splitters  –  Splitter óptico
Metro  –  Redes metropolitanas

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