Planeamento de rede totalmente óptica para hotéis:
OLT, ONT de quarto e APs de teto

O que substitui uma rede de hotel totalmente óptica?

Um hotel tradicional leva cobre de um IDF de piso até cada quarto para dados, um cabo coaxial para televisão e um par trançado para o telefone. Um projeto totalmente óptico substitui o cobre horizontal por fibra de uma OLT até uma ONT em cada quarto; a ONT fornece dados, Wi-Fi, CATV e, opcionalmente, POTS. Os APs de corredor são alimentados por fibra ou por PoF onde não existe rede elétrica no teto. O switch do IDF de piso desaparece, mas a contagem de ONTs e a distribuição óptica tornam-se a nova carga de trabalho do projeto.

A escolha da PON segue a combinação de serviços. O GPON oferece 2,5 Gbps descendentes e 1,25 Gbps ascendentes, uma divisão 1:64 por porta e 20 km de alcance com óptica Classe B+. O EPON oferece 1,25 Gbps simétricos. O XGS-PON oferece 10 Gbps simétricos para pisos premium ou empresariais. O tráfego hoteleiro é normalmente assimétrico, com mais tráfego descendente devido ao vídeo, pelo que o GPON se adequa; o EPON é frequentemente escolhido quando o headend e o stock de ONUs já são EPON; o XGS-PON é o caminho de atualização quando se vendem pacotes multi-gigabit. Uma sobreposição XGS-PON pode partilhar a ODN com o GPON através de um elemento de coexistência no headend, desde que os divisores e conectores cubram a banda de 1270–1577 nm.

A OLT não gera CATV. Um transmissor de 1550 nm e EDFA fica ao lado dela, e um acoplador WDM combina a sobreposição RF com os comprimentos de onda da PON. Se o hotel comprar IPTV a um fornecedor por IP, a sobreposição CATV pode não ser necessária de todo; decida isso antes do plano de divisores, porque altera o modelo da ONT e o bastidor do headend.

Quantas portas PON necessita o hotel?

Conte pontos finais, não quartos. Um quarto de hóspedes tem normalmente uma ONT; uma suite pode ter duas; os corredores precisam de um AP por célula de cobertura, frequentemente 8–12 quartos por AP como ponto de partida; o back office, o PMS, a segurança, os elevadores e as salas técnicas acrescentam ONTs ou ONUs PoE. Acrescente 10–15% para capacidade de reserva. Depois divida pelo rácio de divisão e aplique uma meta de ocupação de 50–70%, não de 100%.

Para um hotel de 120 quartos, considere 120 ONTs de quarto, 18 APs de corredor e áreas públicas e 12 pontos finais de back office ou segurança, num total de 150. A 1:32, isso são 4,7 portas com ocupação total, pelo que uma OLT de 8 portas dá 150 de 256 de capacidade, cerca de 59% de ocupação. A 1:64, são 2,3 portas com ocupação total; uma OLT de 4 portas dá 59% de ocupação mas deixa menos espaço para uma segunda fase. A OLT de 8 portas com 1:32 é o plano mais confortável; a OLT de 4 portas com 1:64 só é viável se o orçamento óptico e a contagem de ONUs por porta forem verificados.

O alcance de 20 km é um limite da PON, não uma exigência do hotel. Um único edifício pode ter 1–3 km de fibra, incluindo montantes e laços de serviço; um hotel num campus pode ter uma fibra de alimentação de 5–20 km até ao headend. Verifique o percurso real, porque o rácio de divisão que passa a 1,5 km pode falhar a 20 km. O divisor 1:64 custa 20,5 dB antes dos conectores; o 1:32 custa 16,5 dB e é a escolha mais segura numa fibra de alimentação longa.

Que ONT fica no quarto e qual fica no corredor?

Uma ONT de quarto de hóspedes deve ser um gateway Wi-Fi 6 com pelo menos quatro portas GE, uma opção CATV se o hotel usar sobreposição RF e uma opção POTS se o telefone do quarto permanecer na PON. A classe AX1500 é suficiente para um quarto padrão; a classe AX3000 adequa-se a uma suite, a um piso de alta densidade ou a um quarto utilizado como pequeno escritório. Uma única família de modelos em todo o hotel mantém o perfil da ONT, a lista de sobressalentes e o comportamento Wi-Fi do lado do hóspede consistentes.

Um AP de corredor é um dispositivo diferente. Precisa de montagem no teto, de uma entrada PON ou PoF e de um rádio dimensionado para o corredor, não para uma secretária. A ONU PoF de teto é um AP Wi-Fi 6 AX3000 com uma entrada XPON PoF e uma porta GE; é alimentada pelo cabo híbrido e gerida pelo gateway ou pela OLT. Se o corredor tiver rede elétrica e um switch PoE, uma ONT ou AP de teto padrão é mais simples; se o teto estiver a 120 m do armário e não tiver tomada, o PoF é a razão pela qual o AP pode ser instalado ali.

Não coloque uma ONT de quarto num vazio de teto sem invólucro e sem verificação de temperatura. A unidade Wi-Fi 6 de 4 GE está classificada para −10 a +55 °C, o que cobre muitos corredores ventilados mas não uma caixa de teto selada sobre uma cozinha. A ONU de teto é o formato correto onde a rede termina acima do hóspede, não atrás da televisão.

Como chegam a CATV e o POTS ao quarto numa única fibra?

A CATV é adicionada no headend, não pela OLT. Um transmissor de 1550 nm e um EDFA geram e amplificam o sinal RF, e um acoplador WDM combina os 1550 nm com os comprimentos de onda da PON na mesma ODN. A ONT do quarto precisa de uma porta recetora CATV de 1550 nm com AGC; o recetor aceita aproximadamente +2 a −18 dBm e entrega 47–1000 MHz a 75 Ω. A entrada óptica tem de se manter dentro dessa janela: demasiado alta satura o recetor, demasiado baixa degrada o sinal RF.

A janela de 1550 nm tem também menor perda na fibra, cerca de 0,2 dB/km contra 0,35 dB/km a 1310 nm, o que ajuda numa fibra de alimentação de campus. O mesmo divisor e os mesmos conectores têm de funcionar a 1310, 1490 e 1550 nm; os módulos PLC padrão funcionam. Para RF, preferem-se conectores SC/APC porque o polimento angular proporciona pelo menos 60 dB de perda de retorno, enquanto o SC/UPC proporciona pelo menos 55 dB. Não misture tipos de polimento sem um latiguilho híbrido.

O POTS é uma decisão de perfil tanto quanto uma decisão de hardware. A ONT precisa de uma porta POTS e a OLT precisa de um perfil de voz e de um gateway ou softswitch por trás; o número do quarto e o encaminhamento de chamadas de emergência têm de ser aprovisionados com o serviço de voz. Se o hotel mantiver uma central PBX analógica, a porta POTS da ONT pode apresentar uma linha à PBX ou ao telefone do quarto, mas o plano de numeração fica na PBX. Confirme a opção do modelo antes da encomenda, porque uma ONT Wi-Fi 6 sem porta POTS não pode ser atualizada no local. Se for exigido serviço de linha de vida, a OLT e a ONT precisam de UPS; a própria PON não fornece alimentação de linha.

Como se alimentam os APs de corredor sem rede elétrica no teto?

Um piso PoF é construído em torno de um gateway e de um ou mais divisores. O gateway fornece uma porta GPON, duas portas GE e um uplink 10GE SFP+, com um controlador de acesso por software integrado. Cada divisor PoF recebe 48 V DC de uma fonte de 120 W, divide o sinal óptico 1×9 e entrega até 12 W por saída até 200 m. A ONU de teto é o AP: Wi-Fi 6 AX3000, uma entrada XPON PoF, uma porta GE e cinco antenas internas.

Para um piso com 12 APs de corredor, utilize dois divisores, por exemplo oito saídas no primeiro e quatro no segundo. A porta de cascata liga o segundo divisor ao primeiro e acrescenta 2,3 dB ou menos ao orçamento óptico; preveja uma fonte de 120 W separada para o segundo divisor, porque a cascata não funde o orçamento de alimentação. Verifique o orçamento PON após a cascata e não acrescente um terceiro estágio sem o recalcular. Se o pico do AP for de 15 W, uma porta de 12 W não é suficiente; utilize um switch PoE local ou um AP diferente.

O PoF não é uma forma de evitar o orçamento óptico. A saída do divisor é de 16,5 dB, a cascata é de 2,3 dB, e a fibra e os conectores acrescentam a sua própria perda. Um piso PoF a 1 km da OLT é fácil; um piso PoF no final de uma fibra de alimentação de campus de 20 km exige o mesmo cálculo que qualquer outra extensão PON. O lado da alimentação e o lado óptico partilham o cabo mas não o orçamento.

• Mantenha a carga do AP em 10 W ou menos para 20% de margem numa porta de 12 W.
• Utilize uma fonte de 120 W por cada divisor de oito portas.
• Identifique cada saída PoF com o nome do AP e o piso.
• Verifique o orçamento PON após cada cascata.

Que plano de VLAN mantém separados o tráfego de hóspedes, de pessoal e do edifício?

Um plano de VLAN de hotel tem de separar a internet de hóspedes, o pessoal e o PMS, a voz, a IPTV, a CCTV, o controlo de acessos e a gestão de rede. Os dispositivos dos hóspedes não devem alcançar o PMS ou a rede de câmaras, e um SSID de hóspedes não deve poder difundir-se para a VLAN de gestão dos APs de corredor. A OLT pode enviar um perfil de serviço para cada ONT; o perfil deve incluir a VLAN, o SSID, o limite de largura de banda e qualquer definição de multicast.

Dois detalhes causam a maioria das avarias em hotéis. Primeiro, o multicast IPTV sem IGMP snooping inunda todas as portas de acesso e pode saturar um piso; ative o snooping e faça do gravador ou do router o querier. Segundo, as VLANs de hóspedes que são bridged entre pisos permitem que um dispositivo de hóspede descubra outro; utilize isolamento de clientes e uma VLAN por piso ou por SSID. Nenhuma destas funcionalidades custa uma deslocação ao local se estiver no perfil desde o primeiro dia.

O QinQ é útil quando o hotel vende espaço para conferências ou longa duração a um inquilino com o seu próprio intervalo de VLANs. Mantém as VLANs do inquilino transparentes na rede do edifício e permite ao hotel aplicar uma única VLAN exterior. Não é necessário para uma rede de hóspedes padrão, e ativá-lo sem um plano escrito dificulta a deteção de avarias.

Como se comprova o orçamento de 20 km e 1:64 numa ODN de hotel?

Comece pela potência de transmissão real da OLT e pela sensibilidade da ONT. Uma ligação Classe B+ é frequentemente orçamentada em 28–30 dB, dependendo da óptica; o exemplo desenvolvido aqui utiliza +3 dBm de transmissão e −27 dBm de sensibilidade, um orçamento de 30 dB. Subtraia o divisor, a fibra, os conectores, as emendas e uma margem de envelhecimento de 3 dB. O resultado tem de ser positivo para a porta de pior caso, não para a porta média. A derivação completa, incluindo o caso da sobreposição CATV, está no guia de orçamento de ligação óptica.

A tabela explica a recomendação habitual para hotéis. Dentro de um edifício, 1:64 é confortável porque a fibra é curta. Numa fibra de alimentação de campus de 20 km, 1:64 falha mesmo antes da porta de pior caso; 1:32 passa, mas apenas com um pequeno residual após a reserva de envelhecimento de 3 dB. Se o percurso tiver mais conectores, mais emendas ou um divisor com maior perda, desça para 1:16 ou aproxime o divisor do edifício.

A porta de pior caso também depende da uniformidade do divisor. Um divisor 1:64 com 2,5 dB de uniformidade pode colocar a porta mais fraca 2,5 dB abaixo da melhor. Se a margem de projeto após envelhecimento for de apenas 0,7 dB, essa porta já está fora do plano. Peça dados de teste por porta e coloque a porta mais fraca no ramal mais curto ou utilize um rácio inferior. O método de campo está descrito nas notas de planeamento de divisores FTTH.

O que deve incluir o as-built do hotel e a entrega dos quartos?

Para cada quarto, registe o número do quarto, o número de série e o MAC da ONT, a porta PON, a porta do divisor, a potência óptica de receção medida, o perfil de VLAN e SSID, o nível CATV se existir, o número POTS se existir, a versão de firmware e a data do teste. Para cada piso, registe o ID e o rácio do divisor, a perda de inserção por porta, o mapa de portas PoF e o canal e a potência do AP. No headend, registe o mapa de portas da OLT, o uplink, o plano de VLAN, os perfis de ONT, a alimentação e as portas de reserva.

Mantenha 2–3% de ONTs sobressalentes, um divisor PoF sobressalente e um AP de teto sobressalente para um hotel deste tamanho. Identifique as saídas do divisor pelo intervalo de quartos ou pelo nome do AP, não apenas pelo número da porta. O as-built deve ser atualizado quando um quarto é convertido, um AP é adicionado ou uma porta do divisor é movida; um mapa desatualizado é pior do que nenhum mapa, porque envia o técnico para a porta errada.

• Mapa quarto-para-ONT com número de série, porta PON, porta do divisor e potência óptica.
• Registo do divisor de piso com perda por porta e saídas de reserva.
• Mapa de portas PoF por nome de AP, com a fonte de 120 W atribuída a cada divisor.
• Perfil de VLAN, SSID e largura de banda para cada ONT.
• Mapa de portas do headend, uplink, alimentação e endereço de gestão.