CAPÍTULO QUARTO
OPTICALIZAÇÃO DOS MEIOS DE ACESSOS
A introdução da rede óptica de assinantes apresenta-se como mais uma evolução tecnológica que vem se somar ao processo de intensa modernização do nosso sistema na presente década. Ao longo do período de transição da rede metálica para a rede óptica, a atividade de planejamento adotará novas posturas e utilizará novas metodologias, com o objetivo de definir as topologias e configurações aplicáveis, assim como os requisitos tecnológicos, tendo como ponto de partida a adequada utilização dos recursos existentes na planta.
A evolução da planta de terminais durante a existência de centrais de tecnologia exclusivamente analógica, foi apoiada na construção predominante de estações de grande porte e na implantação de rede de assinantes de considerável abrangência.
TOPOLOGIAS
A rede óptica de assinante deverá ser introduzida de forma gradativa, partindo da sobreposição e da complementação com a rede metálica convencional. Sua evolução se dará na medida em que o desenvolvimento da tecnologia dos diversos elementos de rede de acesso apresente custos vantajosos frente aos de ampliação da rede metálica para expansão do serviço de telefonia tradicional, ao mesmo tempo em que a demanda por novos serviços seja perfeitamente identificada e quantificada.
A evolução deverá ocorrer em três etapas: implantação de rotas estratégicas para atendimento de grandes clientes, opticalização da rede primária e rede de assinante totalmente óptica.
Além dos serviços de faixa estreita, com ampla possibilidade de suporte já na rede metálica convencional, os serviços de banda larga constituem o principal objetivo da rede óptica de assinantes.
O planejamento da introdução da rede óptica de assinantes poderá ser feito isoladamente, para determinados casos, entretanto, a sistematização do processo é aconselhável, diante da perspectiva de intensificação da mudança tecnológica, cuja evolução deverá ser planejada de forma integrada com as demais áreas de especialização.
Torna-se necessária, portanto, a utilização de recurso computacional que considere em conjunto os parâmetros da rede óptica, da rede metálica, da infra-estrutura e dos diversos equipamentos envolvidos.
As ações de planejamento visando a introdução da rede óptica de assinantes atenderão a duas questões fundamentais:
• Necessidade de implantação de rede de acesso compatível com a prestação de serviços de alta velocidade;
• Vantagem de adoção da nova alternativa tecnológica, sob o ponto de vista econômico, em relação a construção de rede convencional e à abertura de centros telefônicos.
As topologias consideradas mais adequadas para a rede são as seguintes:
• Dupla Estrela Passiva; • Dupla Estrela Ativa; • Anel/Estrela.
A topologia Dupla Estrela Passiva (figura 1) consiste de uma arquitetura de rede com um estágio de linha (ER) entre a estação telefônica (ET) e os assinantes alocados na correspondente área de serviço remoto (ASR). O estágio remoto é composto de componentes ópticos passivos, para a distribuição/ reunião dos assinantes, conectados ao ER, através de uma ou duas fibras dedicadas (transmissão uni ou bidirecional).
Figura 1 – Dupla Estrela Passiva
metálica), por usar menor quantidade de fibras, equipamentos, fontes, detentores e conectores ópticos a ao emprego compartilhado de uma mesma fibra da rede primária por vários assinantes, através de acopladores ópticos ou dispositivos de multiplexação de comprimento de onda (WDM).
Esta topologia apresenta as características de confiabilidade, simplicidade, segurança e flexibilidade.
Não há conversão eletro-óptica e/ou comutação local nos estágios remotos, onde podem ser usados amplificadores ópticos (por ex.: quando as pedras dos dispositivos ópticos limitarem os comprimentos máximos de enlaces).
A Dupla Estrela Ativa, difere da passiva unicamente no uso de equipamentos óptico-eletrônicos no ER, apresentando também menores custos relativamente à topologia de estrela simples com o compartilhamento dos recursos entre a central e o ER.
O ER, pode ter as funções de conversão O/E, multiplexação, concentração ou até mesmo comutação local, podendo também abrigar equipamentos de climatização e sistemas de alimentação AC/DC local e de emergência (baterias).
A topologia Anel Estrela, mostrada na figura 2, a central e seus respectivos ER´s estão interligados por um anel bidirecional, e todos os assinantes de uma mesma ASR são conectados ao ER por linhas dedicadas (uma ou duas fibras ópticas).
As principais características desta topologia são:
• Reduzido consumo de fibras no anel;
• Alta flexibilidade, segurança e privacidade da rede estrela.
Figura 2 – Anel/Estrela
Para se obter um anel óptico entre as CT e os ER´s é necessário alterar a infra-estrutura atual da rede de assinantes (radial).
CONFIGURAÇÕES DE ATENDIMENTO
As três configurações de atendimento recomendadas (diferenciadas pela forma com as fibras são levadas até as instalações dos assinantes) e que podem ser usadas com quaisquer das topologias acima citadas, são as seguintes:
• FTTO – Fiber-To-The-Office;
• FTTC – Fiber-To-The-Curb;
• FTTH – Fiber-To-The-Home.
A configuração FTTO, é aquela em que as fibras chegam diretamente às instalações de assinantes não residenciais, ou em pontos de concentração tais como edifícios ou condomínios, através de rotas especiais.
Pode ser dividida em 3 subclasses:
- FTTB - Fiber to the building – Aplica-se em caso de ER ou unidade de assinante (UA) de grande porte
dentro da sala alocada ou na caixa de distribuição geral do edifício ou condomínio, com a função básica de conversão óptico-elétrica, não havendo, pois, necessidade de se alterar a rede metálica interna.
- FTTB - Business (Fiber to the business) – Recomendada para instalações de grandes clientes que
ocupam parte de um edifício; as UAs deverão ser instaladas diretamente nos pavimentos ocupados pelo usuário, requerendo, pois, cabos internos ópticos (restante da rede interna e de acesso pode ser metálico).
- FTTR - Fiber to the Riser – Nesta configuração, a rede interna é totalmente óptica e os pontos de
Na configuração FTTC (Fiber to the curb) as fibras chegam só até os armários de pedestal ou postes (APs), os quais abrigam equipamentos de conversão óptico-elétricos; os acessos dos APs aos assinantes podem ser em rede metálica ou sistemas de rádio acesso celular. Esta arquitetura é mostrada na figura 3.
Figura 3 – Configurações FTTC
Esta configuração apresenta-se como a mais viável técnica e economicamente no curto e médio prazos para residências, face ao baixo custo de implantação (pelo compartilhamento de um único ponto de conversão óptico-elétrico por todos os assinantes servidos pelo AP) e maior confiabilidade dos sistemas de alimentação de energia elétrica (pois se mantém o sistema de tele-alimentação atual, altamente confiável, no trecho final até os assinantes).
A evolução da configuração FTTC para FTTH não deverá ser muito simples, pela necessidade de substituição dos trechos finais metálicos por fibras em virtude de estarem sub-dimensionadas à rede de distribuição (cabos/armários).
A configuração FTTH (Fiber to the Home), mostrada na figura 4, objetiva a médio e longo prazos instalações residenciais isoladas, caracterizando-se pela ligação óptica do assinante até a central.
• Drástica redução dos custos dos conversores óp
Figura 4 – Configuração FTTH
Para viabilização da configuração FTTH são necessários:
to-eletrônicos (que pode eventualmente ocorrer com instalação em massa);
• Grande evolução tecnológica dos sistemas de alimentação, em uma das seguintes formas:
o Tele-alimentação – neste caso, usa-se cabos mistos ou metálicos específicos para alimentar as UAs. As desvantagens são:
Operação de duas redes (óptica e metálica);
Esquema de proteção elétrica, perda de imunidade a distúrbios eletromagnéticos e etc.
o Alimentação local – opção mais provável de ser usada: utiliza a energia elétrica das instalações do usuário, com baterias de grande vida útil (não disponível atualmente). A operação e administração do sistema serão complexas, além de requerer supervisão contínua.
MODELOS
Os modelos possíveis e preferenciais recomendados para a opticalização da rede de assinantes brasileira são os seguintes, obtidos de combinações das topologias e configurações acima citadas:
• Dupla estrela passiva – FTTO; • Dupla estrela passiva – FTTC; • Dupla estrela passiva – FTTH;
• Dupla estrela ativa FTTC ativa – FTTO; • Dupla estrela;
• Dupla estrela ativa – FTTH; • Anel/estrela– FTTO; • Anel/estrela– FTTC; • Anel/estrela– FTTH;
Com relação às características básicas, estes modelos podem ser descritos como segue. Na tabela são apresentadas, de forma simplificada, outras informações a respeito, relativamente a:
• Sistemas de supervisão; • Sistemas de climatização; • Sistemas de proteção contra falhas; • Possibilidades de evolução.
As características básicas das configurações são:
1. Dupla Estrela Passiva – FTTO (figura 5)
Figura 5 – Dupla Estrela Passiva – FTTO
• Enlaces de assinantes totalmente ópticos;
• Cabos de distribuição até as instalações dos usuários via dutos subterrâneos; • ER provavelmente do tipo armário;
• Escolha das subclasses FTT Building, FTT Business ou FTTR feita em função do porte dos assinantes suas demandas de serviços, flexibilidade exigida e facilidade de operação e gerência de rede (FTT
Building sendo preferencial);
• FTTR restrita a assinantes que requerem elevadas taxas de transmissão;
• FTTBusiness recomendada quando alguns assinantes tem necessidades de acesso diferentes dos
demais do mesmo edifício ou condomínio.
2. Dupla Estrela Passiva – FTTC (figura 6)
Figura 6 – Dupla Estrela Passiva – FTTC
• Enlaces ópticos até o armário de pedestal ou poste (AP), onde há conversão ópto-elétrica; • Conexão entre AP e assinante via fio/cabo metálico (coaxial ou pares).
3. Dupla Estrela Passiva – FTTH (figura 7)
Figura 7 – Dupla Estrela Passiva - FTTH
• Aplicação: instalações isoladas, residenciais ou não;
• Enlaces totalmente ópticos, desde a central até o assinante; • ER tipo armário (só dispositivos passivos);
• Rede primária subterrânea; • Rede de distribuição aérea.
4. Dupla Estrela Ativa – FTTO (figura 8)
Figura 8 – Dupla Estrela Ativa – FTTO
• Rede de distribuição subterrânea;
• ER maior que para rede passiva (equipamentos ativos no interior).
5. Dupla Estrela Ativa – FTTC (figura 9)
Figura 9 – Dupla Estrela Ativa – FTTC
• Aplicação instalação isolada;
• Enlaces ópticos até o AP, onde ocorre conversão ópto-elétrica;
• Conexão entre armário/poste e assinante via fio/cabo metálico, coaxial e/ou pares; • AP abriga blocos de conexão metálica.
6. Dupla Estrela Ativa – FTTH (figura 10)
Figura 10 – Dupla Estrela Ativa – FTTH
• Aplicação em edificações isoladas, residenciais ou não; • Enlaces totalmente ópticos, da central aos assinantes;
• ER de médio e grande porte, com diversas seções de serviço; • ER projetado para alta velocidade;
• Rede primária subterrânea; • Rede de distribuição em postes; • Fios/cabos de acesso ópticos.
7. Anel Estrela – FTTO (figura 11)
Figura 11 – Anel Estrela – FTTO
• Enlaces de assinantes totalmente ópticos; • Rede de distribuição subterrânea;
• ER com equipamentos ativos, na planta externa ou instalação assinantes (neste caso com função de UA, com características de um ADM).
8. Anel Estrela – FTTC (figura 12)
ER/UA – Estágio Remoto com Função de Unidade Assinante ER – Estágio Remoto Ativo
• Aplicação em instalações isoladas;
• Enlaces ópticos até o AP, onde ocorre a conversão opto-elétrica;
• Conexão entre AP, e assinante via fio/cabo metálico, coaxial e/ou de pares; • ER médio ou grande porte com diversas seções de serviço;
• Anel entre central e os ERs com equipamentos de alta velocidade; • Rede primária óptica subterrânea;
• Rede de distribuição, com trechos mistos metálicos e ópticos aérea.
9. Anel Estrela – FTTH (figura 13)
Figura 13 – Anel Estrela - FTTH
• Aplicações em edificações isoladas, residenciais ou não; • Enlaces totalmente ópticos, desde a central até os assinantes; • ER médio ou de grande porte;
• Rede de distribuição aérea em postes; • Rede primária subterrânea;
• Fios e cabos de acesso ópticos.
ESTRATÉGIA DE TRANSIÇÃO PARA A REDE ÓPTICA – Aplicações
A rede óptica de assinantes deverá ser introduzida de forma gradativa, partindo da sobreposição e da complementação com a rede metálica convencional, na medida em que o desenvolvimento da tecnologia dos diversos elementos da rede de acesso apresente custos vantajosos frente aos de ampliação da rede metálica para expansão do serviço de telefonia tradicional, ao mesmo tempo em que a demanda por novos serviços seja perfeitamente identificada e quantificada.
Os principais serviços que deverão ser demandados e utilizados na RDSI-FL e que requererão rede óptica de assinantes são:
- Vídeo telefone ou videofone;
- Vídeo conferência;
- Comunicação de dados de alta velocidade;
- Acesso a bancos de informações;
- TV a cabo ou CATV;
- Vídeo ou TV interativa;
- Monitoração remota;
