Redes de Fibra Óptica: Desvendando as Diversas Siglas

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Introdução

O universo de novas tecnologias baseadas em fibras ópticas e, mais especificamente, das modalidades chamadas de “Fiber to the x” (ou FTTx), traz à tona diversas denominações e siglas, as quais podem causar certa confusão para quem não tem conhecimento prévio sobre o assunto.

Em artigo anterior sobre FTTH (saiba mais aqui), foram tratados inúmeros conceitos, utilizados corriqueiramente no que diz respeito a essa tecnologia, revelando a importância de se conhecer os termos relativos à área.

Organizações como o FTTH Council, por exemplo, atentam para uma definição universal dos termos (confira o documento redigido pela organização aqui).

Essa uniformização dos conceitos é particularmente importante no âmbito de pesquisa, visto que facilita a comparação entre as descobertas de diferentes estudos ao redor do mundo.

Tendo isso em mente, neste novo artigo apresentaremos algumas das siglas relacionadas ao FTTx, explicando cada uma delas, e como se relacionam entre si.

FTTH figura 08

Conceitos Preliminares

Antes de tratar diretamente das siglas do FTTx, é fundamental conhecer conceitos preliminares, que serão utilizados constantemente no contexto de fibra óptica.

Qualquer residência ou edifício comercial que contrata um serviço será chamado de premissa.

Em prédio habitacional, cada apartamento é considerado uma premissa diferente.

O conceito se trata, portanto, da localidade na qual tal serviço é prestado.

Quaisquer premissas conectadas a uma rede, que utilizem pelo menos um dos serviços disponíveis sob contrato comercial, são chamadas de assinantes deste serviço.

Em telecomunicações, chama-se conexão de última milha a porção final da rede, que efetivamente chega até as premissas do assinante.

A última milha conecta a central de distribuição (premissas do provedor) até os clientes do serviço prestado.

As redes de acesso de última milha atualmente são predominantemente formadas por conexões metálicas via par metálico ou cabo coaxial.

Diz-se, portanto, que o desafio na atualização dessas redes de acesso para arquiteturas do tipo FTTx é um problema de última milha.

Redes de Acesso do Tipo FTTx

Quando a conexão entre as premissas do provedor do serviço e as premissas do assinante são realizadas a partir de conexões baseadas, total ou parcialmente, em fibra óptica, a arquitetura de rede é chamada genericamente de FTTx (do inglês, Fiber-to-the-x).

A fibra óptica parte do fornecedor até um ponto de distribuição próximo ao consumidor, a partir de onde a comunicação é feita por meios ópticos, ou utilizando outras tecnologias (como, por exemplo, DSL e Wireless).

Cada denominação FTTx é caracterizada de acordo com a localização desse ponto de distribuição, bem como à tecnologia utilizada para garantia dos serviços ao consumidor.

De acordo com o Fiber to the Home Concil Europe (saiba mais aqui), destacam-se quatro categorias, descritas abaixo.

Fiber-to-the-Home (FTTH)

É definido como a arquitetura de rede cuja conexão com as premissas do assinante é feita com fibra óptica, ou seja, o caminho óptico termina dentro ou na fronteira (em uma parede externa, por exemplo) com as premissas.

A definição exclui arquiteturas onde a fibra óptica termina antes de alcançar as premissas, cujo caminho até o cliente é feito por outro meio que não seja a fibra óptica como, por exemplo, cabo coaxial ou wireless.

Fiber-to-the-Building (FTTB)

É definido como a arquitetura de rede com acesso para um prédio habitacional, cuja conexão com as premissas é feito com meio físico diferente da fibra óptica.

Para ser classificado como FTTB, a fibra deve entrar no edifício ou terminar em uma parede externa do prédio.

A definição exclui arquiteturas onde a fibra óptica termina antes de alcançar o edifício, cujo caminho até este seja feito por outros meios que não a fibra óptica.

Fiber-to-the-Distribution-Point (FTTDp)

Proposta nos últimos anos, esta solução conecta as premissas do provedor de serviço até um ponto de distribuição (que pode estar localizado em um poste, ou em um armário de distribuição, por exemplo) por meio de fibra óptica.

A partir desse ponto de distribuição, a conexão com os assinantes é feita por meios não ópticos, a partir de infraestrutura já existente.

Nessa arquitetura, o ponto de distribuição está localizado em um raio de até 250 metros das premissas dos clientes.

Fiber-to-the-Curb (FTTC)

Também conhecido por Fiber-to-the-Node (FTTN), é definido como a arquitetura de rede onde a fibra óptica parte das premissas do provedor de serviço até um armário de distribuição (também chamado de street cabinet), a partir de onde o acesso até as premissas do assinante é feito por meio físico diferente da fibra óptica.

O armário de distribuição, nesse caso, está localizado a uma distância superior, quando comparado ao FTTDp.

É importante ressaltar que, quanto mais distante do consumidor final estiver a terminação óptica, menor tende a ser a qualidade do serviço prestado.

De fato, a capacidade de transmissão das alternativas mais comuns (par metálico e cabo coaxial) apresenta limitações físicas, que se acentuam quanto maior for essa distância.

Artigo FTTH Figura 05

Categorização de Redes Ópticas

A conexão entre as premissas do provedor de serviço e as premissas do assinante podem ser feitas de várias formas, tomando topologias de rede distintas. São elas:

Ponto-a-ponto

A fibra óptica parte da central de distribuição até um nó comum, que servirá apenas um único assinante, ou seja, o caminho óptico é dedicado a uma única premissa.

Ponto-multiponto

A fibra óptica parte da central de distribuição até um nó comum, a partir do qual se ramificam inúmeros caminhos ópticos, que irão servir mais de uma premissa.

Essa ramificação pode ser realizada de forma ativa (utilizando switches) ou passiva (utilizando divisores ópticos).

Anel

A fibra óptica parte da central de distribuição, formando um caminho óptico em forma de loop, o qual se conecta a vários nós de comunicação.

Em redes ópticas do tipo ponto-multiponto, o nó comum a partir do qual se ramificam os caminhos ópticos é chamado de nó remoto ou RN (do inglês, Remote Node).

Caso a RN necessite de alimentação elétrica para ramificação do sinal óptico, diz-se que a rede óptica é ativa, também chamada de AON (do inglês, Active Optical Network).

Caso contrário, a rede óptica é dita passiva, sendo denominada de PON (do inglês, Passive Optical Network).

Redes Ópticas Passivas

Destacam-se três elementos básicos em redes PON. São eles:

OLT (Optical Line Terminal)

OLT figura 01

É um componente ativo localizado na central de distribuição, cuja finalidade é controlar a qualidade do serviço e administrar a transmissão do sinal óptico aos clientes do serviço.

ONU (Optical Network Unit)

GPON FTTH ONU

É um componente ativo localizado nas proximidades das premissas do cliente.

Trata-se da extremidade final do sinal óptico, cuja função é fornecer acesso ao consumidor.

Divisor Óptico Passivo (ou Splitter)

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Localizado na RN, é um elemento passivo responsável por combinar sinais upstream (vindos dos assinantes) e enviá-los ao OLT, bem como receber o sinal downstream (vindo da central de distribuição) e dividi-lo nos diferentes sinais ópticos para cada ONU ligada a ele.

Artigo FTTH Figura 06

Tecnologias de Redes PON

Existem vários padrões diferentes de redes PON, algumas padronizadas pela ITU e outras pela IEEE (nesse caso, as que envolvem tecnologia Ethernet). São elas:

APON (ou ATM PON)

Utiliza o protocolo ATM (Assynchronous Transfer Mode) para transmissão do sinal.

A informação é segmentada em células enviadas pela fonte em instantes independentes, de forma assíncrona.

Foi o primeiro padrão aceito pela ITU-T, com base na recomendação G-983, sendo a tecnologia mais simples de implementação.

BPON (ou Broadband PON)

É um melhoramento do APON, também baseado na recomendação G-983, garantindo serviços de banda larga, com acesso Ethernet e distribuição de vídeo.

Além de ATM, também admite WDM (wavelength division multiplexing), onde a multiplexação é realizada a partir do comprimento de onda, e não do tempo.

GPON (ou Gigabit-capable PON)

A tecnologia GPON, regulamentada pela ITU-T de acordo com a recomendação G-984, apresenta melhorias nas taxas de transmissão, bem como no alcance físico da rede, que pode alcançar até 20 km.

Suporta diferentes combinações de taxas upstream e downstream, sendo a mais comum apresentando 1.244 Gbit/s para upstream e 2.488 Gbit/s para downstream.

EPON (ou Ethernet PON)

Desenvolvido por grupo de estudos do IEEE, resultou na utilização de tecnologia Ethernet para conexões de fibra óptica.

Está embasado no padrão IEEE 802.3ah-2004, encontrado aqui.

Garante taxas de até 1 Gbit/s, tanto upstream quanto downstream.

Novas Tecnologias em Desenvolvimento

A utilização de fibras ópticas está em constante expansão para soluções de última milha, visto que apresentam melhores índices de desempenho quando comparadas a tecnologias tradicionais, bem como ao menor custo material.

Dessa forma, existe interesse crescente no desenvolvimento de novas tecnologias baseadas em fibra óptica e FTTx, bem como visando melhorias nas soluções já existentes.

Por consequência, novos termos e conceitos relacionados continuarão a surgir.

Isso exigirá que se mantenham atualizados sobre o assunto todos os interessados no future proof que a fibra óptica representa.

Este artigo não tem como objetivo esgotar a exposição deste tema, nem tampouco de avançar em todos os seus detalhes. Seu objetivo é trazer uma abordagem introdutória, que posteriormente ser complementados por novos artigos com maior aprofundamento.

Autor deste Artigo: Estudante de Engenharia Gabriel Laurentino Silva Henriques, orientado pelo Engenheiro Marcelo Vasconcelos

Edição e Revisão: Paulo Florêncio, Diretor Comercial da Target Solutions

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