Como funciona rede GPON: passo a passo para provedores
Como funciona rede GPON: uma porta da OLT acende uma fibra que é dividida por splitters, sem nenhum equipamento ligado na tomada, até chegar às ONUs de dezenas de casas. A luz desce e sobe pelo mesmo fio em cores diferentes, e por cima dela viajam as VLANs e as sessões que levam o assinante à internet.
Resumo
- Entre o POP e a casa só existem fibra, emendas e splitters, por isso o trecho se chama rede óptica passiva.
- Cada divisão do sinal tira potência, e a conta da casa mais distante decide quantos clientes a porta aguenta.
- A ONU só navega depois de passar por quatro camadas, da luz até a sessão PPPoE ou o IP entregue pelo concentrador.
- Uma porta saudável tem potência dentro da faixa, divisão registrada e folga para os próximos assinantes.
Como funciona rede GPON, da porta PON até a casa
A rede GPON leva um único sinal óptico do POP até um ou dois pontos de divisão, e dali uma fibra própria segue para cada casa. O assinante enxerga só a ONU, mas o serviço depende de seis trechos em sequência.
O nome vem de Gigabit-capable Passive Optical Network, a família de recomendações ITU-T G.984. Na prática, o provedor instala a OLT no POP, lança um cabo alimentador até o bairro e divide a fibra em postes e caixas até que cada ramo termine numa casa. Quem planeja essa divisão antes de comprar cabo está fazendo um projeto de rede GPON, e é nele que se decide quantos clientes cada porta vai atender.
POP
Porta PON da OLT
O módulo óptico da porta transmite a descida e recebe a subida de todas as ONUs daquele ramo.
Alimentação
DIO e cabo alimentador
O cordão sai da porta, passa pelo distribuidor óptico e segue no cabo de maior contagem até o bairro.
Primeira divisão
Splitter primário na caixa de emenda
Uma fibra vira quatro ou oito, cada uma seguindo para uma rua ou um grupo de caixas.
Distribuição
Splitter secundário na CTO
Na caixa de atendimento do poste, a fibra se divide de novo e fica disponível nas portas de drop.
Assinante
Drop, ONU e roteador
O cabo drop entra na casa, a ONU converte luz em sinal elétrico e o roteador distribui o Wi-Fi.
Há redes com uma divisão só, num splitter 1:32 ou 1:64 perto do POP, e redes com dois níveis espalhados. O caminho é o mesmo; muda onde a luz é repartida.
Três comprimentos de onda dividindo a mesma fibra
A descida usa 1490 nm, a subida usa 1310 nm e a faixa de 1550 nm fica livre para TV por radiofrequência, segundo a ITU-T G.984.2. Como as cores não se misturam, um único fio leva os dois sentidos ao mesmo tempo.
Isso também explica por que o splitter não precisa saber nada de rede. Ele só reparte a luz que chega por cima e junta a luz que volta por baixo, nas duas direções.
Quem organiza o tráfego é a OLT
Como todas as ONUs de um ramo dividem a mesma fibra, alguém precisa decidir quem transmite e quando. Esse papel é da OLT, com mecanismos de tempo e de banda explicados no guia de como funciona a OLT.
Para entender a rede inteira, basta guardar a regra: a descida chega igual a todos, e a subida é dividida em turnos. O restante deste guia trata do que está fora da OLT, onde mora a maior parte dos defeitos.
O que é rede óptica passiva?
Rede óptica passiva é o trecho entre a OLT e a ONU em que nenhum componente usa energia elétrica. Fibra, emendas, conectores e splitters apenas conduzem e repartem a luz.
A palavra passiva separa esse modelo das redes ativas, em que existe um switch ou um equipamento alimentado em cada armário de rua. Sem eletrônica no meio do caminho, não há bateria para trocar no poste, nem equipamento que queime com surto, e o custo de manutenção fica concentrado nas pontas.
Em compensação, cada peça passiva cobra o seu preço em potência. A tabela mostra o papel de cada componente e a perda que ele costuma somar ao caminho.
| Componente | Onde fica | O que faz | Perda típica |
|---|---|---|---|
| Fibra monomodo | Cabos alimentador, de distribuição e drop | Conduz a luz por quilômetros | Cerca de 0,35 dB/km em 1310 nm [CONFIRMAR na ficha do cabo] |
| Emenda por fusão | Caixas de emenda e CTOs | Une duas fibras de forma permanente | Até cerca de 0,1 dB por emenda [CONFIRMAR critério de aceite] |
| Conector | DIO, CTO e roseta | Permite ligar e desligar um ramo | De 0,3 a 0,5 dB por par [CONFIRMAR no catálogo] |
| Splitter 1:8 | Caixa de emenda ou CTO | Divide a luz em oito ramos | Cerca de 10,5 dB [CONFIRMAR no catálogo] |
| Splitter 1:32 | Ponto central de divisão | Divide a luz em 32 ramos | Cerca de 17 dB [CONFIRMAR no catálogo] |
Repare que o splitter pesa muito mais que a fibra. Um ramo de 10 km de cabo perde menos do que um único splitter 1:8, e por isso a escolha da divisão define o alcance da rede tanto quanto a distância.
Passiva não quer dizer livre de manutenção
A falta de energia no caminho tira alguns defeitos da lista, mas deixa outros. Conector sujo, caixa com água, curvatura apertada e cabo rompido por poda ou caminhão continuam derrubando ramos inteiros.
Quando a chuva entra na caixa, por exemplo, a perda sobe aos poucos até a ONU cair, caso descrito no guia sobre fibra que cai quando chove.
Onde termina a parte passiva e começa a ativa
A fronteira fica nos dois módulos ópticos: o da porta PON, no POP, e o da ONU, na casa. Tudo o que está entre eles é passivo e tudo o que está antes da OLT ou depois da ONU depende de energia.
Na hora de diagnosticar, essa linha ajuda a dividir o trabalho: defeito de potência se procura na parte passiva; defeito de cadastro, de VLAN ou de sessão se procura na parte ativa.
Como funciona rede GPON em sete passos de campo
Uma rede GPON entra em operação numa ordem fixa, que começa no módulo da porta e termina com o assinante navegando. Pular um passo costuma aparecer meses depois como ONU caindo sem motivo aparente.
- Porta e módulo: escolher a porta PON e conferir a classe do módulo óptico, porque ela fixa a perda máxima que o caminho pode ter.
- Alimentação: ligar a porta ao DIO com cordão limpo e identificar a fibra do cabo alimentador que atende o bairro.
- Primeira divisão: fundir o splitter primário na caixa de emenda e anotar qual saída vai para qual rua.
- Segunda divisão: montar as CTOs com o splitter secundário e deixar as portas de drop identificadas pela porta PON de origem.
- Medição: medir com power meter na saída de cada CTO antes de ligar clientes, para saber quanto sinal sobra no fim de cada ramo.
- Ativação da ONU: lançar o drop, conectar a ONU e autorizar o número de série na OLT com o perfil do plano.
- Serviço: conferir a VLAN, a sessão no concentrador e a velocidade com o assinante, registrando a potência recebida no dia da instalação.
O quinto passo é o que mais se pula na pressa de vender. Sem a medição da CTO, a primeira pista de um splitter mal fundido aparece só quando o cliente reclama, e aí já há assinantes ligados naquele ramo.
A área nova vai sair do papel?
No projeto de rede GPON, um Especialista define divisão, caixas e reserva de portas e entrega a conta de potência do pior caminho de cada porta.
Exemplo: a conta da primeira porta de um bairro novo
Imagine uma porta com módulo classe B+, que aceita cerca de 28 dB entre OLT e ONU [CONFIRMAR na ITU-T G.984.2]. A casa mais distante fica a 6 km do POP, depois de um splitter 1:8 na caixa de emenda e outro 1:8 na CTO.
- Fibra: 6 km a cerca de 0,35 dB/km somam perto de 2,1 dB.
- Splitters: dois de 1:8, a cerca de 10,5 dB cada, somam perto de 21 dB.
- Emendas e conectores: oito fusões e três pares de conectores somam perto de 2 dB.
- Resultado: cerca de 25 dB, com uns 3 dB de folga para emendas futuras e envelhecimento.
Essa porta atende até 64 casas e fecha a conta, mas com folga curta. Se o bairro crescer na direção oposta, a casa nova a 9 km precisa de outra porta ou de um módulo de classe maior, conta que o guia de cálculo de orçamento de potência óptica detalha trecho por trecho.
Onde entram a VLAN, o PPPoE e o IP do assinante?
Depois da luz, o serviço passa por mais três camadas antes de virar internet: a do GPON, a da VLAN e a da sessão do assinante. Cada camada tem um ponto de falha próprio e um lugar diferente para olhar.
| Camada | Onde é configurada | O que define | Sintoma quando falha |
|---|---|---|---|
| Óptica | Módulo da porta, splitters e ONU | Se a luz chega com potência suficiente | Luz LOS acesa ou ONU caindo e voltando |
| GPON | OLT, por perfis de linha e de serviço | Cadastro da ONU, filas de subida e fluxos | ONU com luz verde que não aparece autorizada |
| VLAN | OLT, switch de agregação e concentrador | Por qual caminho lógico o tráfego segue até o núcleo | ONU autorizada, mas sem sessão |
| Sessão | Concentrador PPPoE ou servidor DHCP | Login, IP e velocidade do plano | Sessão que sobe e cai ou IP que não vem |
A OLT, na maioria das redes de provedor, não autentica o assinante. Ela recebe o tráfego da ONU, marca com a VLAN do serviço e entrega ao concentrador, que faz o login PPPoE ou distribui o IP e aplica a velocidade.
Bridge ou roteador dentro da ONU
Se a ONU trabalha em bridge, quem faz a sessão é o roteador do assinante. Se trabalha como roteador, a própria ONU faz o PPPoE e entrega o Wi-Fi.
A escolha muda o suporte, porque decide em qual aparelho o técnico vai procurar a sessão. O guia de o que é OLT e ONU compara os dois modos do ponto de vista do atendimento.
Checklist de referência para uma porta GPON saudável
Uma porta saudável é aquela em que todas as ONUs recebem potência dentro da faixa e ainda sobra margem para crescer. O checklist abaixo resume o que conferir antes de liberar uma porta para vendas.
Confira em cada porta PON antes de abrir para novos clientes
- A potência recebida pela ONU mais distante fica acima de cerca de -27 dBm com módulo B+ [CONFIRMAR na ITU-T G.984.2].
- Nenhuma ONU recebe acima de cerca de -8 dBm, o que pode cegar o receptor [CONFIRMAR na ITU-T G.984.2].
- A divisão da porta está registrada, com o splitter de cada caixa e a saída que ele ocupa.
- Há pelo menos alguns dB de folga no pior caminho para emendas futuras.
- As CTOs da porta têm portas de drop livres para a adesão prevista no próximo ano.
- A ocupação da porta no horário de pico fica longe do limite de banda.
Se algum item falha, a porta funciona hoje, mas cada cliente novo aumenta a chance de queda. É mais rápido corrigir antes de vender do que depois de ter cinquenta assinantes reclamando.
A Táquion Tech projeta a rede GPON com essa conta feita caminho por caminho, a reserva de portas escrita no projeto e o registro de cada splitter entregue em arquivos editáveis.
Erros comuns ao montar a primeira rede GPON
Os erros mais frequentes nascem de tratar a rede óptica como se fosse cabo de rede comum. Quase todos aparecem só quando a porta já tem clientes.
- Dividir sem anotar: splitters em cascata sem registro tornam impossível saber quais casas dependem de qual porta.
- Medir só na casa: sem a medição da CTO, não dá para saber se a perda está no drop ou antes dele.
- Misturar divisões na mesma porta: um ramo com 1:4 e outro com 1:16 deixam clientes com sinal alto demais e outros no limite.
- Esquecer a limpeza dos conectores: poeira num cordão do DIO soma perda em todos os clientes da porta de uma vez.
- Vender pela porta, não pela banda: encher a porta até o último splitter sem olhar o tráfego de pico deixa todos lentos à noite.
O segundo e o terceiro erro também explicam boa parte das ONUs com potência alta perto do POP, assunto do guia sobre ONU com sinal alto.
Perguntas frequentes
Quantos clientes cabem numa porta GPON?
O comum é de 32 a 64 assinantes por porta, conforme a divisão óptica e a banda dos planos vendidos. A recomendação aceita divisões maiores, mas a perda e a banda dividida costumam limitar antes.
A rede GPON funciona sem energia nos postes?
Funciona, porque entre o POP e a casa só existem componentes passivos. Se faltar energia no bairro, a ONU do assinante desliga, mas a rede externa continua intacta e volta sozinha quando a luz retorna.
Qual a diferença entre rede óptica passiva e GPON?
Rede óptica passiva é a estrutura física de fibra e splitters, e GPON é um dos padrões que organizam os dados dentro dela. A mesma estrutura pode levar EPON, GPON ou XGS-PON, conforme a OLT e as ONUs usadas.
Por que a ONU perto do POP também pode cair?
Porque o receptor da ONU tem um limite de potência máxima, e uma divisão pequena perto da OLT entrega luz demais. A correção costuma ser um atenuador ou uma divisão maior naquele ramo.
Dá para usar a mesma rede GPON para XGS-PON depois?
Dá, porque o XGS-PON usa outros comprimentos de onda e passa pelos mesmos splitters. O ponto de atenção é a perda extra da junção no POP, explicada no guia de coexistência de GPON com XGS-PON.
Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]
Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.
A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.
Fontes
- ITU-T G.984.1: GPON, características gerais: arquitetura da rede óptica passiva, divisão e alcance
- ITU-T G.984.2: GPON, camada física: comprimentos de onda, classes ópticas e faixas de potência
- Passive optical network (Wikipédia em inglês): visão geral das redes ópticas passivas e dos padrões EPON, GPON e XGS-PON
