Compreensão abrangente da rede FTTx

Conceito de FTTx

Um entendimento simples de FTTx é Fibra até o x, x aqui pode ser substituído por H para casa, B para edifício, C para meio-fio ou até mesmo W para sem fio, etc. É uma nova tecnologia usada nas redes atuais. Como sabemos, em comparação com o cobre ou o rádio digital, a alta largura de banda e a baixa atenuação da fibra compensam facilmente seu custo mais alto. Instalar fibra óptica até a casa ou os locais de trabalho dos usuários sempre foi o objetivo da indústria de fibra óptica. Graças à fibra óptica até o assinante, podemos obter velocidades sem precedentes para desfrutar de mais serviços em casa, como teletrabalho, telemedicina, compras online e assim por diante. É precisamente porque a demanda por largura de banda continua crescendo em espiral que a tecnologia FTTx agora é muito popular entre as pessoas e tem que ser imperativa.

Tecnologias facilitadoras FTTx

Arquiteturas
De acordo com os diferentes locais de terminação, as arquiteturas FTTx comuns incluem os seguintes tipos:

1. FTTC: Fibra até o meio-fio (ou nó, FTTN)

A fibra óptica até a calçada leva a fibra óptica até a calçada, ou até mesmo no final da rua, perto o suficiente para que a fiação de cobre que já conecta a casa possa transportar DSL (Linha Digital de Assinante). Na verdade, a largura de banda FTTC depende do desempenho do DSL, onde a largura de banda diminui em longas distâncias do nó até a casa. Embora o custo do FTTC seja menor do que o do FTTH na primeira instalação, ele é limitado pela qualidade da fiação de cobre atualmente instalada na casa ou perto dela e pela distância entre o nó e a casa. Assim, em muitos países desenvolvidos, o FTTC está sendo gradualmente atualizado para FTTH.

2. Rede FTTH Active Star

Rede FTTH em estrela ativa significa que uma rede em estrela ativa doméstica possui uma fibra dedicada a cada residência. É a maneira mais simples de conectar a fibra à residência e oferece o máximo de largura de banda e flexibilidade. No entanto, essa arquitetura geralmente exige um custo mais alto, devido aos requisitos tanto em componentes eletrônicos em cada extremidade quanto em fibras dedicadas a cada residência.

3. FTTH PON (Rede Óptica Passiva)

A arquitetura FTTH consiste em uma rede óptica passiva (PON) que permite que vários clientes compartilhem a mesma conexão, sem quaisquer componentes ativos (ou seja, componentes que geram ou transformam luz por meio da conversão óptica-elétrica-óptica). Nessa arquitetura, geralmente é necessário um divisor PON. O divisor PON é bidirecional, ou seja, os sinais podem ser enviados a jusante da central telefônica, transmitidos para todos os usuários, e os sinais dos usuários podem ser enviados a montante e combinados em uma fibra para se comunicar com a central telefônica. O divisor PON é um importante componente passivo usado em redes FTTH. Existem basicamente dois tipos de divisores ópticos passivos: um é o divisor tradicional do tipo fusível, conhecido como acoplador FBT ou divisor óptico FBT WDM, que apresenta preço competitivo; o outro é o divisor PLC baseado na tecnologia PLC (Planar Lightwave Circuit), que possui um tamanho compacto e é adequado para aplicações de densidade. Como reduz substancialmente o custo dos links por meio do compartilhamento, essa arquitetura é a preferida pelas pessoas ao escolherem a arquitetura.

Protocolos FTTx/PON

Existem dois principais padrões PON atuais: GPON (Gigabit-Capable PON) e EPON (Ethernet PON). O primeiro utiliza um protocolo baseado em IP, originalmente baseado em protocolos ATM, mas em sua versão mais recente utiliza um protocolo de enquadramento personalizado, o GEM. O EPON é baseado no padrão IEEE para Ethernet na Primeira Milha, visando componentes ópticos mais baratos e uso nativo de Ethernet. Além disso, existe o BPON (Broadband PON), que foi a aplicação PON atual mais popular no início. Ele também utiliza o ATM como protocolo (os sinais digitais BPON operam a taxas ATM de 155, 622 e 1244 Mb/s).

Implantação

As tecnologias de implantação de FTTx geralmente envolvem a implantação de cabos de fibra óptica. Durante a implantação, a terminação do cabo de fibra óptica costuma ser uma parte importante. Ao iniciar a terminação de fibra óptica, a emenda é uma das etapas necessárias. A emenda de fibra óptica inclui a emenda por fusão e a emenda mecânica, e atualmente, a emenda por fusão é mais amplamente utilizada devido ao seu bom desempenho e fácil operação. Além disso, a clivagem, o polimento e a limpeza das extremidades também são importantes na terminação de fibra óptica. Além das etapas necessárias da terminação de fibra óptica, conectores, pigtails, caixa de terminais de fibra (FTB) e kits de ferramentas adequados também são peças essenciais durante a etapa de instalação do terminal de fibra óptica.

Teste e comissionamento da rede FTTx

Embora reduza o custo do uso de fibra óptica, em comparação com outras redes, os componentes do FTTx parecem ser mais caros. Além disso, para garantir o bom funcionamento da rede, é necessário testá-la e comissioná-la. Testar uma rede FTTx é semelhante a outros testes de OSP (Out Side Plant), mas o divisor e o WDM adicionam complexidade. Os testadores comumente usados incluem:

VFL – VFL, abreviação de Localizador Visual de Falhas, é um tipo de dispositivo capaz de localizar pontos de ruptura, entortamento ou rachaduras na fibra de vidro. Ele também pode localizar falhas na zona morta do OTDR e identificar a fibra de uma extremidade à outra. Projetada com um adaptador universal FC, SC, ST, esta luz vermelha para teste de fibra é usada sem qualquer outro tipo de adaptador adicional, podendo localizar falhas em até 10 km de cabo de fibra, com tamanho compacto e peso leve, e saída de laser vermelho.

Medidor de Potência e Fonte de Luz – O medidor de potência é usado para medir a potência do sinal recebido, enquanto a fonte de luz é usada para lançar ondas ópticas moduladas e não moduladas na fibra em teste. Normalmente, a fonte de luz óptica é usada com os medidores de potência de fibra óptica, que atuam como uma solução econômica e eficiente para as redes de fibra óptica. É a maneira mais direta de testar a perda de fibra.

Reflectômetro Óptico no Domínio do Tempo (OTDR) – O OTDR é um instrumento optoeletrônico usado para caracterizar fibras ópticas. Ele oferece uma visão geral de todo o sistema testado e pode ser usado para estimar o comprimento da fibra e a atenuação geral, incluindo perdas na emenda e no conector acoplado. Também pode ser usado para localizar falhas, como rupturas, e medir perdas de retorno óptico. É um testador caro e requer mais habilidades para usá-lo.

OCWR (Refletômetro Óptico de Onda Contínua) – O OCWR é um instrumento usado para caracterizar um enlace de fibra óptica, onde um sinal não modulado é transmitido através do enlace e a luz resultante, espalhada e refletida de volta para a entrada, é medida. É útil para estimar a refletância dos componentes e a perda de retorno óptico do enlace.

Óptica de Fibra Óptica – A óptica de fibra óptica é utilizada para inspecionar terminações de fibras, proporcionando a visão mais crítica da fibra e das faces. Ela permite a inspeção visual e o exame da face final do conector em busca de irregularidades, como arranhões, sujeira, etc. A ampliação pode ser de até 400x.

Tendências Futuras
Sem dúvida, a tecnologia FTTx continuará a se disseminar. Com a crescente demanda por velocidades de rede, a demanda por FTTx também está melhorando, tanto em termos de tecnologia quanto de economia de custos. E a próxima geração de PONs, como 10G GEPON, WDM PON etc., também desempenha um papel importante no desenvolvimento do FTTx. Talvez um dia possamos desfrutar do FTTd, ou seja, da fibra óptica até a mesa, e desfrutar de uma variedade de serviços de rede modernos.