apostila atualizada de fibra óptica ftth fttx gpon

Introdução a Fibra Óptica

Instrutor Ivan Santos

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SantosFibra Óptica

http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Fibreoptic.jpg



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- 1952: O físico indiano Narinder Singh Kanpany inventa a fibra óptica.

- 1964: Kao especulou que se a perda da fibra for somente 20 dB/km, seria possível, pelo menos teoricamente, transmitir sinais a longa distância com repetidores. 20 dB/km: sobra apenas 1% da luz após 1 km de viagem. Objetivos: menor custo e melhores para o transporte da luz.

- 1968: As fibras da época tinham uma perda de 1000 dB/km. The Post Office patrocina projetos para obter vidros de menor perda. 1970: Corning Glass produziu alguns metros de fibra óptica com perdas de 20 db/km.

- 1973: Um link telefônico de fibras ópticas foi instalado no EUA.

HISTÓRIA DA FIBRA ÓPTICA



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- 1976: Bell Laboratories instalou um link telefônico em Atlanta de 1 km e provou ser praticamente possível a fibra óptica para telefonia, misturando com técnicas convencionais de transmissão. O primeiro link de TV a cabo com fibras ópticas foi instalada em Hastings (UK). Rank Optics em Leeds (UK) fabrica fibras de 110 mm para iluminação e decoração.

- 1978: Começa em vários pontos do mundo a fabricação de fibras ópticas com perdas menores do que 1,5 dB/km. para as mais diversas aplicações

- 1988: Primeiro cabo submarino de fibras ópticas mergulhou no oceano e deu início à superestrada de informação.

- 2001: A fibra óptica movimenta cerca de 30 bilhões de dólares anuais.

HISTÓRIA DA FIBRA ÓPTICA



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O QUE É FIBRA ÓPTICA

A fibra óptica é um condutor de radiação eletromagnética, cilíndrico, constituído de material transparente, flexível e isolante (dielétrico). A radiação eletromagnética que a fibra conduzirá pode ser luz visível ou não visível, como é o caso do infravermelho.A fibra óptica utilizada em telecomunicações, é constituída basicamente de sílica e apresenta diâmetro de 0,125 mm (125m). Recebe um revestimento primário de acrilato, denominado capa, destinada a fornecer proteção mecânica. Com este revestimento, o diâmetro total passa a ser 0,25 mm (250 m).

INTRODUÇÃO



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FUNDAMENTOS DA ÓPTICA Óptica é a parte física que estuda a luz e os fenômenos

luminosos em geral. Alguns corpos emitem luz, isto é, são fontes de luz, como o sol, uma lâmpada, etc. Outros corpos refletem a luz proveniente de uma fonte.

A propagação da luz em meio homogêneo é retilínea. Fato que é facilmente comprovado quando observamos a luz penetrando num quarto escuro ou quando iluminamos com uma lanterna ou apontamos laser



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RAIOS DE LUZ

Uma lâmpada emite luz em quase todas as direções. As direções em que a luz se propaga podem ser representadas por meio de linhas retas, denominadas raios luminosos ou raios de luz

VELOCIDADE DA LUZ

Durante muitos séculos pensou-se que a luz se transmitia instantaneamente de um ponto a outro. Experimentos modernos determinaram que a luz não se propaga instantaneamente, mas tem uma velocidade finita. A velocidade da luz no vácuo, representada “c” é

C= 299.792,4562 km/s



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Na prática, utiliza-se o valor aproximado para c de 300.000 km/s

C= 300.000 km/s

A luz é uma onda eletromagnética, assim como as ondas de rádio (RF), as micro-ondas e os raios X. A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas é, portanto, a velocidade da luz, 300.000 km/s

ar

V = 300.000 km/sar

Em qualquer meio que a luz se propague a sua velocidade (v) será menor do que no vácuo (c), isto porque a velocidade da luz diminui quando mais denso for meio no qual se propaga.

Assim, sua velocidade no ar é menor do que no vácuo (v < c) mas, na prática, considere-se que a velocidade da luz no ar é igual à do vácuo:



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O quadro a seguir apresenta os valores da velocidade da luz (v) em alguns materiais.

Observe-se que quanto mais denso o meio, menor a velocidade da luz no meio.

REFRAÇÃO

É a mudança da direção do raio luminoso quando passa de um meio 1 para outro meio 2.



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Vidro

Ar

Refração

& Reflexão

Reflexão interna total



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Por meio desde equação podemos verificar que, quando maior a freqüência, menor é o comprimento de onda.

A tabela seguinte mostra as faixas de comprimento de onda de algumas radiações



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A fibra óptica consiste, essencialmente, de sílica (SIO ), um dos materiais de mais baixo índice de refração (1,458) que permite a passagem de luz.

Na maior parte dos processos de fabricação da fibra a sílica é altamente purificada e transformada em bastão ou tubo. A fibra óptica apresenta duas regiões, que se diferenciam pelo índice de refração. A região mais central, denominada núcleo, possui índice de refração maior do que a região mais periférica, denominada casca. Não é possível observar-se facilmente estas regiões, não só devido às suas reduzidas dimensões mas também pelo fato de serem praticamente constituídas do mesmo material.

CONSTITUIÇÃO DA FIBRA ÓPTICA



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A fibra óptica é formada por um núcleo de material dielétrico (em geral, vidro) e por uma casca o qual é formada também por um material dielétrico (vidro ou plástico) com índice de refração ligeiramente inferior ao do núcleo, com dimensões microscópicas comparáveis às de um fio de cabelo humano. Esta estrutura básica da fibra óptica, na prática, é envolta por encapsulamentos plásticos de proteção mecânica e ambiental, formando um cabo óptico que pode conter, conforme a aplicação, uma ou mais fibras. Fig. 1 – Fibra Óptica Fig. 2 – Teoria da Fibra Óptica



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Cabos Ópticos - OPGW-SM / OPGW-NZD

Formação dos Cabos OPGWDisponível de 6 até 48 Fibras.OPGW - 36 FibrasFibras ÓpticasConfiguração da Unidade Básica(06 ou 08 fibras)



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As alternativas quanto ao tipo de material e ao perfil de índices de refração implicam a existência de diferentes tipos de fibras ópticas com características de transmissão, e, portanto, aplicações, distintas. Por exemplo, a capacidade de transmissão, expressa em termos de banda passante, depende essencialmente (além do seu comprimento) da geometria e do perfil de índices da fibra óptica. O tipo de material utilizado, por sua vez, é determinante quanto às freqüências ópticas suportadas e aos níveis de atenuação correspondentes. O raio incidente pode sofrer reflexão total uma vez ultrapassada o ângulo critico, isto quer dizer que quando a refração ocorre de um meio dielétrico mais denso para um meio menos denso, o ângulo do raio refratado é sempre maior que o ângulo do raio incidente. Com isso existe uma situação limite para a refração onde um raio incidente com um determinado ângulo. Menor que 90º, conhecido com ângulo crítico, implica um raio refratado que se propaga paralelamente na interface entre os dois dielétricos. Qualquer raio incidente com um ângulo superior ao ângulo crítico não será mais refratado, mas refletido totalmente.



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Ou seja, o raio retorna totalmente ao meio um, sem haver refração. Isto é exatamente o que ocorre em fibras ópticas, pois o núcleo da fibra, onde o raio se propaga, apresenta um índice de refração maior do que a casca. Ao conjunto de raios que incidem na face da fibra, limitados pelo ângulo qA, dá-se o nome de cone de aceitação. Fig. 3 – Cone de Aceitação Fig. 4 – Ângulo Crítico



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A fabricação de fibras ópticas em uma tecnologia pioneira era dada pela existência de regiões espectrais, em torno dos picos de absorção de OH, com atenuação mínima. Essas regiões de atenuação mínima, centradas nos comprimentos de onda de 850nm, 1300nm, e 1550nm, deram origem, às chamadas janelas de transmissão. Embora, com o aperfeiçoamento das técnicas de fabricação não se possa mais caracterizar atualmente três regiões de atenuação mínima em fibras de sílica, as janelas de transmissão continuam a servir como referência da tecnologia (gerações) de sistemas de transmissões por fibras ópticas. Por exemplo, a geração na região dos 850nm, onde as fibras atuais oferecem atenuações típicas da ordem de 1 dB/Km para aplicações em sistemas a curta distância, justifica-se principalmente pela simplicidade e custos da tecnologia disponível de fontes e detectores luminosos. A janela de transmissão em 1300nm esta associada a características de dispersão (material) nula, oferecendo possibilidades de enormes capacidades de transmissão. Dessa forma, apesar de não corresponder mais a um mínimo de atenuação, a janela em 1300nm é ainda bastante atrativa para operação de sistema de alta capacidade de transmissão. Nessa janela existem fibras comerciais, hoje em dia, com atenuações da ordem de 0,7 a 1,5 dB/Km e um valor mínimo de 0,47 dB/Km para fibra dopada com fósforo.



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A janela de transmissão em 1550nm, por sua vez, corresponde efetivamente a uma região de atenuação espectral mínima para fibras de sílica. Nessa janela já se fabricam fibras monomodo de sílica com atenuação da ordem de 0,2 dB/Km, muito próximas do limite teórico de perdas para este comprimento de onda. Para operação no comprimento de onda de 1,57 m já se obtêm perdas da ordem de 0,16 dB/Km ainda mais próxima do limite teórico. Utilizando-se materiais distintos da sílica, pode-se teoricamente obter janelas de transmissão em comprimentos de onda superior a 1,6 m com perdas ainda mais baixas (na faixa de 0,01 a 0,0001 dB/Km). Os esforços de pesquisa e desenvolvimento desse tipo de fibra, para operação no infravermelho médio, incluem principalmente a família de vidros ZBLA constituída por fluoretos de Zircônio, Bário, Lantânio e Alumínio. Para este tipo de material, já foram anunciadas fibras com atenuação da ordem de 0,7 e 0,9 dB/Km e, 2,3 m. Nos caso das fibras de plásticos, existem janelas de transmissão típicas, em torno dos comprimentos de onda de 525, 575 e 650 nm, com atenuações variando de 50 a 450 dB/Km. Existem duas classes principais de fibras ópticas: as monomodo (SM, single-mode) e o multimodo (MM, multimode fiber).



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Tipos de fibrasAs fibras ópticas podem ser de basicamente de dois modos:

• Monomodo (Transmite um feixe em linha reta, são mais finas, mais rápidas, transmitem em maiores distâncias porém são mais caras.)

• Multimodo (apresentando diversas camadas de substâncias e índices de refração diferentes que ajudam na propagação da luz e combatem a perda de sinal (atenuação)).

O uso das fibras vai de acordo com o resultado que se quer obter e de quanto se dispõe para investir.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Atenua%C3%A7%C3%A3o



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Monitor

Média distância

CâmeraCoaxial

Ruído e interferências

Meio de transmissão cabo coaxial.



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Monitor

longa distancia

Câmeracoaxial coaxial

Fibra Óptica

Longa distância

Receptor

Transmissor Receptor

Meio de transmissão Fibra Óptica



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VAMOS COMPARAR AGORA A TRANSMISSÃO VIA FIBRA ÓPTICA x A TRANSMISSÃO VIA SATÉLITES As fibras ópticas mostram-se desde já uma alternativa superior aos satélites em sistemas de transmissão a longa distância caracterizada por um grande tráfego ponto-a-ponto. É o caso, por exemplo, dos sistemas de transmissão entre os EUA e a Europa, onde cabos ópticos submarinos oferecem circuitos telefônicos com desempenho melhores (por exemplo, menor atraso) e custos mais baixos. Por outro lado, em sistemas com tráfego multiponto irregular, característico, por exemplo, das aplicações de difusão de TV ou em redes de comunicações em regiões extensas com população esparsa constituem ainda a melhor alternativa em razão da flexibilidade de configuração permitida. A evolução da tecnologia de fibras ópticas, impulsionada pelas Redes Digitais de Serviço Integrados (RDSI), permite a espera de um avanço das fibras ópticas, também, nas aplicações ponto-multiponto, entretanto, aplicações do tipo comunicações móveis e outras continuariam, em geral, melhor atendidas pelos sistemas de transmissão via satélite. Abaixo apresentamos uma tabela comparando as características principais da transmissão via fibra versus a transmissão via satélite.



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Características Sistemas de fibras ópticas Sistemas via satélite

Banda Passante Teoricamente, da ordem de THz(1,7 Gbps disponível).

Transponders em 36, 54 e 72 MHz.

Imunidade ao ruído Imune a indução eletromagnética e a pulsos eletromagnéticos.

Sujeitos a interferência de várias fontes, inclusive microondas.

Durabilidade dos enlaces

Linhas aéreas podem ser derrubadas por tempestades.

Tempestades podem colocar fora de operação antenas individuais, mas a rede permanece intacta.

Segurança Difícil desvio de informação não detectado.

Necessidade de codificar a informação.

Capacidade multiponto Meio de transmissão essencialmente ponto–a-ponto.

Fácil implementação de comunicações ponto-multimodo.

Flexibilidade Dificuldade de reconfiguração para atender mudanças de tráfego.

Fácil de reconfigurar se hardware bem projetado.

Conectividade a nível do usuário

Requer rede física de assinantes Com instalação de antenas não requer rede.



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TIPOS DE FIBRAS ÓPTICAS O que caracteriza a classificação das fibras ópticas são suas características básicas de transmissão, ditadas essencialmente pelo perfil de índices de refração da fibra e pela sua habilidade em propagar um ou vários modos de propagação. Com implicações principalmente na capacidade de transmissão (banda passante) e nas facilidades operacionais em termos de conexões e acoplamento com fontes e detectores luminosos, resultam dessa classificação básica os seguintes tipos de fibras ópticas: Fibras multímodo podem propagar diversos modos (ou raios) e divide-se ainda em dois tipos de acordo com o perfil da variação de índices de refração da casca com relação ao núcleo, classificam-se em: fibra com índice de refração do tipo degrau e com índice de refração gradual. Þ Multímodo Índice Degrau – apresenta variação abrupta do índice de refração do núcleo com relação à casca e às dimensões relativamente maiores, determinam facilidades operacionais e de fabricação. Este tipo de fibra possui um grande número de modos de propagação, resultando um aumento da dispersão (modal) do sinal transmitido, limitando bastante a banda passante desse tipo de fibra óptica. Em conseqüência disso, a aplicação das fibras multímodo índice gradual em sistemas de comunicações restringe-se a distâncias relativamente curtas. Como a maior parte da potência luminosa é transportada no núcleo e não na casca, a espessura da casca nesse tipo de fibra multímodo índice degrau é sua grande capacidade de captar energia luminosa. Essa capacidade, dependente apenas da diferença relativa de índices de refração, é expressa pela abertura numérica que varia tipicamente de 0,2 a 0,4 para esse tipo de fibra. Esses altos valores abertura numérica, por outro lado, reduz bastante a banda passante das fibras multímodo índice degrau. A variação da abertura numérica é obtida usando diferentes materiais na composição do núcleo e da casca da fibra. O diâmetro do núcleo de uma fibra multímodo índice degrau é tipicamente igual ou superior a 100m. Essa característica física permite o uso de conectores de menor precisão e fontes luminosas menos diretivas, implicando, portanto, facilidades operacionais no acoplamento e nas emendas de fibras, além de menores custos.



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O diâmetro do núcleo de uma fibra multímodo índice degrau é tipicamente igual ou superior a 100mm. Essa característica física permite o uso de conectores de menor precisão e fontes luminosas menos diretivas, implicando, portanto, facilidades operacionais no acoplamento e nas emendas de fibras, além de menores custos.

Þ Multimodo Índice Gradual – a fabricação é um pouco mais complexa, caracterizando-se principalmente pela variação gradual do índice de refração do núcleo com relação à casca, isto é, não tem um índice de refração constante, mas sim variável com a distância radial, de um valor máximo no eixo a um valor constante na casca, suas dimensões moderadas determinam emenda relativamente simples e uma capacidade de transmissão maior com relação às fibras multímodo índice degrau, apresentam ainda abertura numérica não muito grandes, a fim de garantir uma banda passante adequada às aplicações em sistemas de telecomunicações as quais foram especialmente desenvolvidas. A fibra monomodo apresenta também um índice de refração do tipo degrau e, devido às suas propriedades, tem sido ultimamente preferida em diversos projetos de comunicação óptica. Como possui o núcleo com dimensões muito reduzidas (inferiores a 10 m), dificulta o processo de emenda, caracteriza-se no entanto por uma capacidade de transmissão muito superior, em relação às fibras ópticas multímodo, exigindo técnicas de fabricação mais avançadas.



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Ar

Ar

Propagação da luz na Fibra



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a) Multimodo Índice degrau

c) Monomodo

Tipos de Fibra Óptica

b) Multimodo Índice gradual



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Índice degrau

Índice gradual

Fibra Multimodo



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Características da Fibra Multimodo

Diâmetro do Núcleo : 62.5 µm ou 50 µm

Índice de Refração: 1.48

Diam. da Casca:125 µmÍndice de Refração:1.46

Máxima Largura de Banda

em 850 nm

>200 MHz.km (62.5µm) >600 MHz.km

Máxima Largura de

Banda em 1300 nm

>160 MHz.km (62.5µm) <200 MHz.km

<400 MHz.km (50µm)>1000 MHz.km

<400 MHz.km (50µm) >1500 MHz.km

<3.5 dB/km (62.5 µm)

Máxima Atenuação

Perdas em 850 nm

<1.5 dB/km (62.5 µm)

Máxima Atenuação Perdas em 130

0nm

<3.2 dB/km (50 µm) <1.2 dB/km (50 µm)



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Santos Diâmetro do Núcleo : 8 µmÍndice de Refração: 1.48

Diam. da Casca: 125 µmÍndice de Refração: 1.46

CARACTERÍSTICAS DAS FIBRAS MONOMODO

Máxima Atenuação

Perdas em 1310 nm

<0.2 dB/km

Máxima Atenuação

Perdas em 1550 nm

<0.4 dB/km

Máxima Largura de Banda

em 1310 nm

>100 GHz.km

Máxima Largura de

Banda em 1550 nm

>2 GHz.km



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125 mNúcleo50 / 62.5m

Fio de cabelo75 m

125 mnúcleo8 m

Diâmetro das Fibras



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Resposta espectral

Comprimento de onda (nm)400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

850 nmJanela

Human EyeResponse

1300 nmJanela

1550 nmJanela

AtenuaçãodB/km

1.0

0.4

0.2

0.1

0.3

0.5

0.7

4

2

3

5

7

10

20

Espectro visivel

850 nm 3,0dB/ km 1300 nm 0,37dB/km 1550 nm 0,20dB/km



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LED LASERTipo de Fibra / Tamanho Comprimento

de onda (nm)Atenuação

(dB)Largura de Banda (MHz.km)

LED LASER

Multimode, Step-Index 665 10 - 30 - -

200/230um or 1mm plastic 850 5 15 -

Tipo de Fibra / Tamanho Comprimento de onda (nm)

Atenuação (dB)

Largura de Banda (MHz.km)

Parâmetros Típicos da Fibra

LED LASER

Multimode, Step-Index 665 10 - 30 - -

200/230um or 1mm plastic 850 5 15 -

Multimode, Graded-Index 850 3 70 200

50/125um or 62.5/125um 1310 0,7 400 600


Atenuação (dB)


LED LASER

Multimodo degrau 665 10 - 30 - -

200/230um or 1mm plastico 850 5 15 -

Multimodo Gradual 850 3 70 200

50/125um or 62.5/125um 1310 0,7 400 600

monomodo 1310 0,5 - 1 GHz.km

8/125um 1550 0,2 - 100 GHz.km


Atenuação (dB)




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Aplicações

Comprimentode

Onda

Tipo de FibraNúcleo/Casca

Aplicações

850 nm

1300 nm

1550 nm

100/140 µm85/125 µm62.5:125 µm50/125 µm

50/125 µm9/125 µm

9/125 µm

Max. Distância. (km)

0.1 0.5 1 5 10 100+

Tele

com

/ C

ATV

LAN A

vion

ics



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Atenuação

• Absorção • Espalhamento• Dispersão

• Modal• Cromatica

• Deformações mecânicas • Microcurvaturas• Macrocurvaturas



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Perdas Causadas por Conexões

Forma não circular do núcleoExcentricidade do Núcleo

Reflexões

Deslocamento do núcleo deslinhamento

Separação Angular Separação

FraturaPerda na separação



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Dispersão

• Dispersão modalCausada pelos diferentes caminhos que a luz pode seguir em uma fibra

com vários modos de propagação.

• Dispersão CromáticaResultado das diferentes velocidade da luz em seus vários comprimentosde Onda . Ocorre em fibras monomodo e multimodo.

Ambos Limitam a banda passante as Fibra, medida em MHz.km.



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Efeitos da dispersão

Dados na chegada

50% nível de decisão

50% nível de decisão

1 0 1 0 1 0 1

1 0 1 0 1 0 1

1 ? 1 ? 1 ? 1



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Uma outra maneira de aumentar a taxa de transferência seria aumentar a taxa de bits usando o TDM (Time Division Multiplexing). O TDM é um método de combinação de várias informações independentes em uma única informação, para que a capacidade do meio seja aumentada. Essa combinação é feita pela junção dos sinais de acordo com uma seqüência definida. Ao chegar no receptor, cada informação independente é separada, baseando-se na seqüência e no tempo. Com isso, mais bits (dados) podem ser transmitidos por segundo. No entanto, utilizando TDM, podemos ter degradação do sinal devido à dispersão e a efeitos não lineares.



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Medição de RetroespalhamentoMedições no Enlace

Conector de Entrada Conector Conector ruimEmenda Fim da fibra



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FIBER INTERCONEXÕESMétodos de Conexão

Acoplador Mecânico para alinhar 2 Conector ST

Método rápido para conexão de 2 fibras nuas

2 finais de fibra unidas por fusão



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Emendas por fusão e Curvaturas (dobras) implicam em atenuação mas não em reflexão2 condições

dB

km

CurvaturaEmenda

EVENTOS NÃO REFLEXIVOS

Perda no evento



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Adaptador óptico E-2000/E-2000, SM

Adaptador óptico SC/SC, (APC) SM

Adaptador óptico FC/FC, SM

Adaptador óptico SC/SC, (PC) SM Conector óptico SC PC - monomodo

Conector óptico FC

CONECTORES

Conector óptico SC APC - monomodo

Conector óptico E-2000 APC - monomodo

http://www.reiamda.com.br/REMaster.asp?SUB=10&tabela=Produtos&Grupo=2&codigo=56252-E&funcao=Detalhes&titulo=%20-%20Detalhes&SUB_0=




http://www.diamond-fo.com/en/details.asp?famid=4001&type=connectors&me=&origin=&source=assemblies&search=SC&setCon=&setAdt=&

http://www.diamond-fo.com/en/details.asp?famid=1001&type=connectors&me=&origin=&source=assemblies&search=E-2000&setCon=1001&setAdt=1201&



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conectores sujos conector riscado

• Limpeza de conectores

conectores em mau estado:



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• Limpeza de conectores – Materiais de limpeza

Lenços de papel que não soltem fiapos

Álcool Isopropílico a 99%

Líquido de limpeza

Cotonetes que não soltem fiapos

Lenços de papel úmidos Ar comprimido seco e limpo

Fita de limpeza Canetas de limpeza Líquido de limpeza 28



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PC (Contacto Físico) PC polish

Zirconia ortungstene carbide

Fibra

Nickel silver

Crimp

8° APC (Angled Physical Contact - Contacto Físico angulado)

8°



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Conceitos Básicos - Introdução• A tecnologia de fibra óptica vem crescendo nos

últimos anos e melhorias significativas vêm sendo implementadas desde então.

• Para implementar e manter esses sistemas, vários instrumentos de testes vem sendo introduzidos no mercado.

• O “Optical Time Domain Reflectometer” ou OTDR é provavelmente o mais utilizado deles.

• O objetivo principal é a manutenção do sistema com relação a perdas significativas, conseguindo localizar exatamente o ponto a ser reparado.



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Diagrama Básico do OTDR• O OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) envia um

pulso de luz e analisa o nível da luz que é refletida de volta.• Um acoplador óptico permite que ambos o transmissor e

receptor ópticos sejam conectados à mesma fibra.



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Conceitos Básicos - Introdução• O OTDR mede basicamente perda de emendas (splice loss), perda totais

(overal losses), refletância (reflectance), distância até a falha ou emendas (distance to fault or splice) e comprimento da fibra (fiber lenght).



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Conceitos Básicos – Reflexão de Fresnel• Quando a luz passa de um meio de propagação para outro

com a consequente alteração do índice de refração, alguma luz retorna sob reflexão chamada Reflexão de Fresnel

• Isso ocorre tipicamente nos conectores• Sua curva característica no ODTR é mostrada abaixo:



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Santos

Como o OTDR mede? • Os raios propagados atingem as partículas que compõe a fibra óptica e

sofrem o fenômeno de espalhamento. – Sabemos que no espalhamento uma parcela infinitesimal de luz é

espalhada e refletida em diversas direções, o espalhamento no sentido contrário ao de propagação voltará para o sensor do OTDR que depende da sensibilidade

– Quando temos uma emenda o retro-espalhamento será uma parcela maior (ainda em escala pequena), porém o sensor do OTDR será capaz de reconhecê-la.

Raios propagadosEspalhamentoRetro-espalhamento



Direito

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Santos

Como o OTDR mede?• Na conexão mecânica temos a reflexão da luz diretamente no

sentido oposto ao de propagação. O OTDR determina a velocidade da luz na fibra através do índice de refração (Compara níveis de retroespalhamento IOR).



Direito

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Como o OTDR mede?

• As perdas de emenda são determinadas pela variação de níveis do retroespalhamento.

• Faz repetidas amostragens (modo média ou real) do nível do sinal refletido.

• Faz armazenamento e tratamento das informações obtidas.

• Ou seja, devido a esses conceitos apresentados devemos estar atentos para 2 fatores fundamentais no momento da realização dos testes:

– Duração do pulso de luz emitido pelo OTDR;

– A correta configuração do Índice de Refração (IOR) da fibra testada.



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Parâmetros Básicos do OTDR – Zona Morta• Zona Morta: capacidade do OTDR recuperar-se da saturação da onda

refletida e retornar a sua sensibilidade normal, sendo que quanto melhor for o OTDR menor é a sua zona morta em “m”.

• Zona morta é reduzida de forma diretamente proporcional à redução da largura de pulso do sinal (luz) de teste do OTDR.

• Entretanto com a redução da largura de pulso, também reduz-se a distância de medição. Já a resolução é aumentada/melhorada.



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Parâmetros Básicos do OTDR – Largura de Pulso• Pulsos largos:

– - Mais potência, isto é, maior Range Dinâmico• Pulsos estreitos:

– - Melhor resolução, porém reduz o range dinâmico, número de médias maior é requerido

100ns

20m

100.10-9x2.108=20m



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Parâmetros Básicos do OTDR – Range Dinâmico• Quanto maior o range dinâmico de um OTDR

maior a distância medida.– Especificado de várias formas como na forma

SNR (Signal to Noise Ratio) mostrada abaixo:



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Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida 2PA

• 2PA = Aproximação por dois pontos, usado para medir perda total



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Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida LSA

LSA = Aproximação pelos mínimos quadrados (reta média), usado para medir perdas de emenda



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Características Físicas

• 1 – Medidor de Potência (Opcional)• 2 – Entrada para fonte externa de energia e recarga do instrumento• 3 – Fonte de Luz Visível (Opcional) • 4 – Interfaces Mono e Multimodo (OTDR, Fonte de Luz e Medidor de

Potência)• 5 – Interfaces USB para transferência de dados• 6 - Verificação de Qos em Rede IP (Opcional)



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Características Físicas

• 10 – Botões de seta para zoom e navegação em menus

• 11 – Tecla Start para iniciar testes• 12 – Display 6.5”

7 – Teclado Numérico 8 – Teclas de Função dedicada 9 – Botão Rotacional para melhor

seleção e movimentação de cursores



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OTDR – Menu Setup• Através do botão 5 (Setup) podemos fazer diversos

ajustes



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OTDR – Menu Setup• Podemos

colocar limites em determinados parâmetros



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OTDR – Menu Setup• A atualização de software é extremamente simples

• http://www.anritsu.com/en-US/Downloads/Software/Drivers/Software-Downloads/DWL8434.aspx

http://www.anritsu.com/en-US/Downloads/Software/Drivers/Software-Downloads/DWL8434.aspx

http://www.anritsu.com/en-US/Downloads/Software/Drivers/Software-Downloads/DWL8434.aspx



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OTDR – Menu Principal• Modos Dedicados de

teste simplificando a operação

1. Selecione o teste a ser realizado

2. A GUI é então otimizada para realizá-lo

3. Poupa tempo e aumenta a

produtividade



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Modo OTDR (Padrão) Através do menu Setup,

na aba preferências podemos fazer alguns ajustes: Unidades de medida Formato de gravação

de arquivo Local de gravação do

arquivo Cálculo de

reflectância



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Modo OTDR (Padrão)• Na tela inicial

podemos configurar alguns parâmetros:– Comprimento

de onda– Tamanho do

Pulso– Cursor

utilizado• E dois tipos de

teste:– Manual– Tempo real



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Modo OTDR (Padrão)

• Em “Mais” temos outras opções– Tempo Médio– Índice de

Refração– Modo de

Perdas– Cursores– Delocamento



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Modo OTDR (Padrão) – Ajustes Manuais No menu principal, selecione Aperte f4

Selecione de acordo com o tamanho do enlace A duração do pulso deverá ser de acordo com a localização que se

deseja medir Aperte Aperte Averaging Time e ajuste o número de médias



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Modo OTDR (Padrão) – Ajustes Manuais

• Também devemos ajustar corretamente o índice de refração na tecla f4– O índice de refração deverá ser fornecido pelo fabricante da mesma– Existem alguns modelos de fibra prégravados para facilitara configuração do índice



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Modo OTDR (Padrão) – Ajustes Manuais Aperte , e então f1

Em 10 segundos, o resultado irá surgir Cuidado: conectores sujos poderão degradar os resultados!



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Modo OTDR (Padrão) – Teste em Tempo Real

• Com esse teste podemos ver qualquer alteração que ocorra na fibra no exato instante em que ela ocorre

• Para este modo Deverão ser feitas as mesmas configuraçõesdo modo manual• Após configuraçãoselecionar a função



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Modo OTDR (Padrão) - Leitura dos resultados Status da bateria

(% e tempo restante)Modo Atual

de teste

Escala dos eixos

Cursores de medição “A”

e “B”

Softkeys

Tipo do modo de perda e resultados

Tabela de eventos

completa:• Evento #

• Localização• Tipo• Perda

• Reflectância• Segmento

dB/km• Perda acumulada Parâmetros chave:

• Comprimento de onda

• Range dinâmico• Largura de Pulso• Índice de refração

• Resolução• Números de média



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Modo OTDR (Padrão) - Tabela de Eventos

Número do evento – sempre irão aparecer na ordem em que ocorrem

A distância na qual o evento ocorre

O tipo de cada evento – emenda, conector, etc

Perda de cada evento

Reflectância do evento

Atenuação em db/km

Atenuação Acumulada



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Modo Localizador de Falhas1. Limpe e conecte a fibra2. Selecione “fault locate” usando o teclado de

setas e tecle enter “enter” 3. Connection check imediatamente verifica a

conexão1. Aperte “continue” para começar o teste se

a barra de status estiver preta2. Limpe e reconecte se estiver vermelha3. O usuário não poderá iniciar um teste se a

fibra estiver conectada incorretamente – sem chance de resultados incorretos

4. Sequência de teste começará automaticamente 1. O maior comprimento de onda é

selecionado2. Parâmetros de teste selecionados3. Começa o teste da fibra

1SM OTDR

MM OTDR

2



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Modo Localizador de Falhas1. Os resultados são mostrados em

segundos1. Localização de fim de fibra/falha 2. Evento/Perda3. Perda total4. Tabela completa com todos os

eventos selecionáveis2. Selecione “view trace” para maiores

informações (se desejável)1. Tabela completa de eventos2. Trace completo

3. Ou conecte a próxima fibra e aperte



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Modo Construção - OTDR Teste automatizado de múltiplas fibras em múltiplos comprimentos de onda Digite as informações uma vez - economiza tempo Cada fibra é testada, nomeada e salva automaticamente Uma vez que a página de configuração estiver concluída, o software torna-se

o gerente de projeto Identifica qual fibra conectar

Verifica conexão inconsistente Seleção de parâmetro

Garante a consistência no nome do arquivo e parâmetros Elimina erros do usuário, tais como

falta de arquivos nomeação inconsistente seleção de parâmetro inconsistente



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Modo Construção - OTDR1. Selecione o local para salvar o

arquivo2. Determine a ordem base dos

arquivos (exemplo mostrado no campo filename)

3. Entre com o local de testes4. Use o campo “other” para o ID do

cabo, projeto, cliente5. Selecione comprimento de onda6. Selecione opção de testes7. Entre o números de fibras a serem

testadas

1 2 3 4

5

67



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Modo Construção - OTDR Uma vez que as configurações estiverem

completas conecte a fibra como instruído e aperte “continue”

O nível de conexão é verificado Otimize e aperte “continue” se a barra

estiver preta Limpe e Reconecte se estiver vermelha

Espere até que todos os comprimentos de onda sejam testados, analisados e salvos - sem pressionar nenhum botão

Conecte a próxima fibra e aperte “continue”



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Modo Localizador de Falhas Visual Luz vermelha visível para solução

de problemas dentro da zona morta do OTDR

Fácil identificação de determinada fibra

1. Selecione “Visual Fault Locate” no menu principal e tecle “enter”

2. Conecte a fibra a ser testada e aperte f13. Examine a fibra de brilho vermelho



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Conjunto de Testes de PerdaTeclas de função

Fonte de luz

Power Meter

Indicador de conexão na porta



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Conjunto de Testes de Perda

Indica qual comprimento de onda está sendo utilizado pela fonte Situação da fonte

Comprimento de onda do Power Meter

Potência Absoluta lida

Indicador do range

Perda Absoluta

Número de Médias

Referência Tomada

Nível limite



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Conjunto de Testes de PerdaLiga e desliga Fonte de luz

Seleciona os comprimento de onda da Fonte

Seleciona os comprimento de onda do Power Meter

Seleciona o tipo de modulação

Ajusta o offset do Power meter

Pressione para avançar para tabela de perdas



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Conjunto de Testes de Perda

– No.: indica o número da fibra testada

– WL: comprimento d eonda do Power Meter

– Perda: Perda na fibra em dB

– Potência: valor medido na fibra pelo Power Meter

– Limiar: indica se a fibra obedece ao limite escolhido (PASS/FAIL)

– Comentário: espaço que pode ser editado pelo Operador

A tabela de perda apresenta todas as fibras testadas relacionadas com sua atenuação.



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Conjunto de Testes de PerdaPressione após fazer o teste, para adicionar à tabela de perdas o resultado

Pressione para escrever alguma informação sobre o teste

Grava um resultado excluíndo e substituindo o anterior selecionado



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Display Remoto Via USB• Conectar cabo USB no OTDR na porta USB Up e no PC• Instalar driver contido no CD ROM• Ligar saída de vídeo no menu Setup

– Após essa configuração, reiniciar o equipamento

• Abrir o Software MX900021A



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Detecção dos Eventos

1550 nm

1310 nm

O 1550 nm é mais sensível na detercção de emendas e micro curvaturas



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MÁQUINA DE FUSÃO FSM 60 S



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CLIVADOR CT-30 Fujikura

AJUSTE DAS LÂMINAS

COLOCAÇÃO DA FIBRA

CLIVAGEM (CORTE)



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Roteiro para execução de Emenda por Fusão

• Identificação do tipo de óptica que será emendada:informação obtida através do texto gravado na parte externa do cabo óptico, que trará a informação SM ou MM

• Ajustar equipamento para tipo de fibra a ser emendada• Abrir e limpar a extremidade do cabo óptico: conforme as dimensões definidas

para a montagem das caixas de emendas ou bastidores nos quais o cabo será instalado

• Retirar uma amostra da fibra a ser emendada e proceder o teste do arco: este teste, disponível em todas as máquinas de emenda, irá ajustar as condições de fusão especificadamente para fibra que será emendada.

• Inserir protetores de emenda nas fibras ópticas; este acessório, composto por um elemento metálico de sustentação e um tubo termocontrátil, tem por função proteger o ponto de emenda contra curvatura ou esforços que possam romper o ponto de fusão;

• Limpar e clivar as extremidades das fibras ópticas: devendo executar-se este procedimento apenas no momento da emenda, posicionando as fibras nas ranhuras da máquina de fusão;tomando cuidado para que a mesma não invada a linha imaginária dada pelos eletrodos.



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• Inspecionar as fibras ópticas, verificado qualquer irregularidade na região de fusão, mais detalhadamente as fibra ópticas

• Executar o posicionamento das fibras para fusão, no caso das máquinas manuais, utilizando as gotículas da lupa como referência para este posicionamento

• Proceder fusão efetiva das fibras• Executar teste de tração de emenda• Centralizar, sobre o ponto de fusão, o protetor de emenda posicionando em seguida na

câmara de aquecimento• Proceder a contração de emenda da Câmara;• Retirar o protetor de emenda da câmara de aquecimento e aguardar o resfriamento• Acondicionar a emenda protegida no ordenal da caixa de emenda ou bastidor• Executar a avaliação da perda no ponto de fusão, sendo atenuação máxima admissível de

0,1 db por fusão



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Caixas de emenda

Após a confecção de emendas em fibra óptica, torna-se necessária sua guarda, principalmente contra ação de poeira, umidade e possíveis acidentes. Para este fim, foram desenvolvidas nas caixas de emenda, características definidas conforme a aplicação às quais estão destinadas, podendo ser dos tipos aérea, subterrâneo ou interna

Guia Básico para se montar uma caixa de emenda

• Preparara as Extremidades do Cabo Óptico conforme as especificações do manual.

• Inserir ou posicionar os cabos na entrada das caixa de emenda, fixando-os aos conjuntos de fixação de modo a evitaruma possível movimentação do cabo durante o processo de emenda;

• Acomodar as sobras de tubos no interior da caixa de emenda, fixando-os à entrada das bandejas de acomodação das fibras

• Acomodar as fibras ópticas, devidamente limpas, no interior das bandejas de acomodação, verificando seu correto posicionamento, para dar início ao processo de execução da emenda;



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• A medida que as emendas forem sendo concluídas, os protetores de emenda, devidamente resfriados,devem ser colocados em seu respectivo ordenais ou alojamento, devendo tomar cuidado para que nesse procedimento não haja entrelaçamento das fibras no interior da bandeja ou a presença de curvaturas excessivas que poderiam comprometer o nível da atenuação da emenda;

• Limpar os pontos de fechamento da caixa de emenda, de forma a evitar qualquer tipo de deposição que possa comprometer a vedação ou fechamento da caixa de emenda;

• Proceder o fechamento da caixa de emenda, conforme os cuidados descritos no manual de montagem especifico;

• No caso das caixas subterrâneas, proceder o teste de estanqueidade, que consiste na pressurização da caixa com 1 kgf/cm2, verificação da existência de vazamento e seu posterior esvaziamento;

• Fixar a caixa de emenda em seu berço de acomodação e este aos degraus da caixa de passagem;

Embora sejam todos pontos acima importantes, deve ser tomado especial cuidado quando da acomodação das fibras nas bandejas de acomodação e quando do fechamento da caixa de emenda.



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Armazenamento da Reserva de

Fibra

Velcro para fixação das Bandejas

Compartimento: Protetores de

emenda

Base Termocontrátil com 6 entradas

Borne de fixação do elemento de

tração

O-ring de vedação entre a base e a

cúpula

Base Termocontrátil

CEFO TC 12 a 96FO

CONJUNTO DE EMENDA ÓPTICA



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REDE SUBTERRÂNEA E AÉREA

CEFO G2 12 à 144 FO PADRÃO




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Modelo Nº de fibras

CEFO G2 12 FO

Até 12

CEFO G2 24 FO

12 a 24

CEFO G2 36 FO

12 a 36

CEFO G2 48 FO

12 a 48

CEFO G2 72 FO

12 a 72

CEFO G2 96 FO

12 a 96

CEFO G2 144 FO

12 a 144

Compartimento para armazenamento da reserva

de tubo loose

Sistema de Travamento das Bandejas em 60

graus

Borne de fixação do elemento de

tração

2 entradas(Cabo

Principal)

5 saídas(Cabos

Derivados)




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CEFO G3 T1




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Caixa de Fibra Óptica 576 Fibras com Bandeja FIST

FIST




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GRUPOS G 01 G02 G 03 G 04 G 05 G 06FIBRAS 1 VD 3 VD 5 VD 7 VD 9 VD 11 VDFIBRAS 2 AM /BC 4 AM/BC 6 AM/BC 8 AM/BC 10 AM/BC 12 AM/BC

GRUPOSF 01 F 02 F 03 F 04 F 05 F06VD AM BC AZ VM VTF 07 F 08 F 09 F 10 F 11 F 12VD AM BC AZ VM VTF 13 F 14 F 15 F 16 F 17 F18VD AM BC AZ VM VTF 19 F 20 F 21 F 22 F 23 F 24VD AM BC AZ VM VTF 25 F 26 F 27 F 28 F 29 F 30VD AM BC AZ VM VTF 31 F 32 F33 F 34 F 35 F 36VD AM BC AZ VM VT

Código de cores de fibra

1

Código de cores de grupos

6

2

3

4

5



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GRUPO VD AM BC AZ VM VT LJ MR PT CZ ROSA AZ. AGUA1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 122 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 243 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 364 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 485 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 606 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 727 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 848 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 969 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

10 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 12011 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 13212 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

CABO 144 FIBRAS



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Santos

AZ LJ VD MR CZ BC VM PT AM LILAS ROSA A. MAR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

SPLITTER

Código de cores do Splitter



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VD AM BC AZ VM VT MR ROSA PT CZ LJ AZ. AGUA1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2425 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 4849 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 6061 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 7273 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 8485 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 9697 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

CABO 144 FIBRAS

Código de cores Rede FTTH



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TOPOLOGIA DE CAIXA

CS 1531 CS 2069 CS 2092

CS 2803CS 2800CS 2797CS 1505CS 1503

CALÇADA DO POSTOPACHECÃO

(EST. DO PACHECO)

POSTOIPIRANGA

(EST. DO PACHECO)

E/F MERCADOLOY E SACOLÃO

(RAUL VEIGA)

RJ 104 E/FAV SÃO PEDRO

E/F A ASSOC. DEAMPARO AO

ADOLECENTE(AV. SÃO PEDRO)

E/F ASSEMBLÉIADE DEUS E DO HOSPITAL

SANTA MÔNICA(R. MANOEL GONÇALVES)

ET: PDALCABO: 10DGO: 02SUB: 03 e 04

SUB.: 03

SUB.: 04

4781M

6519 M

5010 M

6360 M

AV. S. PEDROC/ AFONSORODRIGUES 6677 M

4673 M

7607 M

3722 M

7914 M

3333 M

ESTR. RAUL VEIGAC/ DOMINGOS

DA COSTA

9330 M

1036 M 2019 M

11358 M

11358 M

9896 M

RJ 104 C/ ANDRÉ DOCIER

E/F RESERVATÓRIODA CEDAE

2229 M1984 M

9129 M 8025 M

4222 M

7205 M

ESTR. RAUL VEIGAE/F PRÇ. DOS

BANDEIRANTES



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CIRCUITO URA

AVSAA POAD VSACVSAB

FO 11,12

FO 15398 2243 3043 543

CARACTERISTICAS

ANEL REAL

ANEL VITUAL

CASCATA

PONTUAL

TECNOLOGIA

NEC

MODEM ASGA

ENDEREÇO:

VSAA - Rua dos ferroviários (dentro do Posto de Saúde em Visconde de Itaboraí)

POAD - Rua Madureira (em frente a Igreja em Porto das Caixas)

VSAB - Rua José Marques (Transversal ã Av.. dos Ferroviários)

VSAC - Av. Getulio Vargas (perto da Rodoviária de Visconde de Itaboraí

A. .ITAMBI - ITMB 01



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Arrumação de CEO no aéreo



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Fotos: Distribuidor geral óptico

Modem

DGO



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Parte traseira do DGO.



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Parte II – Introdução FTTH.



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Introdução às Redes FTTH-GPON

A arquitetura de rede apresentada neste documento trata efetivamente de uma nova infra-estrutura de rede e um novo modelo operacional que viabilizará uma série de serviços futuros. FTTx é a designação genérica para topologias de rede de acesso ópticas ou mistas (óptico + metálico) para o atendimento de serviços triple-play. Em função do “x”, surgem inúmeras variantes, das quais as principais a serem citadas são:

· FTTN (Fiber To The Node): a fibra chega até um nó mais distante do cliente do que no caso do FTTC.· FTTC (Fiber To The Curb): a fibra chega até a esquina/quadra.· FTTB (Fiber To The Building): a fibra chega até a base do prédio onde estão vários clientes.· FTTH (Fiber To The Home): a fibra chega até a casa do cliente.· FTTA (Fiber To The Apartment): a fibra chega ao apartamento do prédio residencial.· FTTP (Fiber To The Premisses): Outro nome mais genérico do que FTTH, ou seja, a fibra chega às dependências do cliente, podendo assim, este ser residencial ou corporativo.



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Estas soluções de seviços FTTx podem ser aplicados através de fibras ópticas conectadas entre equipamentos de comunicação óptica e o cliente de diversas formas:· Utilizando uma fibra dedicada para cada cliente (AON – Actvie Optical Network)· Utilizando uma fibra compartilhada por diversos clientes (PON – Passive Optical Network)Para clientes de alto valor, que consomem alto volume de tráfego ou que requerem alta disponibilidade no acesso deve ser utilizada solução do tipo AON.Para clientes residenciais ou pequenos e médios negócios onde os requerimentos não são tão apurados como os clientes de alto valor, deve-se oferecer inicialmente solução do tipo GPON.



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TECNOLOGIA GPON

A tecnologia GPON (Gigabit Passive Optical Network) é sucessora do APON e do BPON, versões baseadas em ATM e de menor capacidade. Caracteriza-se por empregar uma rede óptica ponto-multiponto passiva.

As principais características técnicas desta tecnologia são:

• Downlink de 2,488 Gbps nominal e upstream de 1,244 Gbps nominal. A taxa útil ficará um pouco abaixo disto, em torno de 2,2/1,1Gbps;

• O máximo de splitting suportado é 1:128, porém os produtos disponíveis nomercado permitem apenas 1:64, ou seja, uma fibra atende até 64 clientes. Não será considerada a possibilidade de empregar equipamentos com splittagem 1:128devido ao crescimento vertiginoso da necessidade de banda (seriam menos de 18Mbps por ONT no caso de 1:128);

• Encriptação AES (Advanced Encryption Standard) com chave de 128 bits. Como osinal de downstream é tipo broacast, ou seja, todas as ONTs tem acesso ao sinal,esta encriptação é necessária;



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• Suporta a transmissão de sinais E1, Ethernet (10/100/1000), STM1 e sinal de TVNTSC/PAL/SECAM analógico. Não utilizaremos a capacidade do canal analógico – a estratégia triple-play estará baseada em IP. O suporte ao tráfego E1 não écomum nos equipamentos de mercado – poderá ocorrer que o vencedor doprocesso de RFP não disponha desta facilidade;• Janelas de transmissão: Downstream em 1490 nm e upstream em 1310 nm;• Opcionalmente 1550 nm para Video Overlay analógico (não será utilizado).• A tecnologia GPON está baseada no quadro SDH de 125μs.

- Objetivo Os objetivos comerciais a serem atendidos com as tecnologias aqui apresentadas são: · Ofertar velocidades maiores para os produtos atuais de acesso à Internet em banda larga(VELOX residencial e corporativo) integrantes do portfólio atual da Oi.· Complementar o portfólio de serviços de banda larga oferecendo um novo tipo de acesso mais flexível que permita a oferta de novos serviços, a serem explorados nas principais praças.



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· Oferecer, futuramente, novas modalidades de serviços tendo por base a infra-estrutura de rede GPON disponibilizada.· Atender ao seguinte portfólio de velocidades para os serviços de banda larga (semelhanteao VELOX e ao VELOX corporativo) em curto espaço de tempo. Taxa Upstream2.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 2.000,00 kbps 512,00 kbps5.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 5.000,00 kbps 512,00 kbps10.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 10.000,00 kbps 1.000,00 kbps15.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 15.000,00 kbps 1.000,00 kbps20.000,00 kbps VDSL2 20.000,00 kbps 3.000,00 kbps30.000,00 kbps VDSL2 GPON 30.000,00 kbps 3.000,00 kbps40.000,00 kbps VDSL2 GPON 40.000,00 kbps 5.000,00 kbps50.000,00 kbps VDSL2 GPON 50.000,00 kbps 5.000,00 kbps60.000,00 kbps GPON 60.000,00 kbps 5.000,00 kbps70.000,00 kbps GPON 70.000,00 kbps 8.000,00 kbps80.000,00 kbps GPON 80.000,00 kbps 8.000,00 kbps90.000,00 kbps GPON 90.000,00 kbps 10.000,00 kbps100.000,00 kbps GPON 100.000,00 kbps 10.000,00 kbps



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PremissasA adoção da tecnologia FTTx sobre plataforma GPON tem por premissas básicas:· Somente será oferecido o serviço sobre plataforma FTTx para os clientes que forem qualificados como home passed (HP), ou seja, que tenham a rede de fibra previamente instalada em distâncias compatíveis com o tamanho de cabo drop a ser utilizado pela OI (cerca de 80 metros). Para os demais clientes, deverá ser negado o atendimento e ao mesmo tempo aberto um projeto de viabilidade para abertura de nova área de cobertura óptica;· Otimizar os custos de infra-estrutura de rede ótica, com a utilização de cabos de alta densidade de fibras ópticas, no trecho de alimentação, subterrâneo, compreendido entre a estação OI e o primeiro nível de splitter da rede, localizado dentro de cada seção de serviço do centro de fios ;· Estabelecimento de uma rede de fibra óptica flexível, com a inclusão de um segundo nível de splitter dentro de cada uma das seções de serviço, através de rede aérea, distribuída ao longo de ruas e avenidas, com possibilidade de atendimento aos prédios e residências distribuídos ao longo das mesmas;· Disponibilização de cabos de fibra óptica na seção de distribuição, compreendida entre o primeiro e o segundo nível de splitters, com uma folga operacional que permita, no médio prazo, aumento da oferta de serviços com a inclusão de novos splitters de segundo nível, porém sem necessidade de lançamento de novos cabos de fibra óptica;



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· Disponibilização de cabos de fibra óptica na seção de distribuição, compreendida entre o primeiro e o segundo nível de splitters, com uma folga operacional que permita, no médio prazo, aumento da oferta de serviços com a inclusão de novos splitters de segundo nível, porém sem necessidade de lançamento de novos cabos de fibra óptica;· Planejamento da oferta não só da tecnologia FTTH (fiber to the home) como também da tecnologia FTTB (fiber to the building) e FTTC (fiber to the curb) complementada pelo uso de micro MSAN com VDSL2, alocados em armários, postes ou no PTR (ponto de terminação de rede) dos edifícios (residenciais ou comerciais);· As seções de serviço mencionadas neste documento são novas e dizem respeito,exclusivamente, a implantação da rede de fibra óptica passiva GPON e não devem, na medida do possível, coincidir com as seções de serviço existentes na OI, podendo apenas fazer uso de facilidades de tubulação existentes;· Definição de uma arquitetura padronizada para suportar os serviços existentes e novos serviços sem necessidade de construção de soluções adicionais não integradas;· Solução integrada para suportar a convergência dos serviços;· Criação de um portfólio de serviços de conexão à Internet, de formação de rede e de oferta de vídeo em acesso de ultra banda larga;· Adoção de um modelo que, após implementado, viabiliza blindar os clientes da Oi contra intervenções da concorrência e reduzir o seu “churn”;· Possibilidade de reuso da infra-estrutura de URA´s e de cabos secundários de pares para oferta de acessos em ultra banda larga, pela redução do loop metálico mediante o aumento da penetração da fibra óptica na rede da OI



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Topologia de referência de rede GPON na OI



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REDE ÓPTICA – ODN (OPTICAL DISTRIBUTION NETWORK)A Rede Óptica Passiva (também conhecida como ODN – Optical Distribution Network) é composta pelos cabos ópticos propriamente ditos e demais materiais de rede passivos, dispostos de tal forma a maximizar a utilização de todos os elementos e diminuir o custo da rede óptica de acesso.



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A Rede Óptica Passiva é dividida nos seguintes segmentos básicos:

· Seção de Alimentação (Feeder Section): segmento que vai desde a Central (C.O.) – da interface GPON propriamente dita - até o primeiro splitter.· Splitter passivo: Este elemento divide o sinal óptico proveniente de uma interface GPON (OLT) alimentando várias ONT´s de cliente. A divisão pode ser em diferentes razões: 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32 até um máximo de 1:64, normalmente balanceada.· Seção de Distribuição: (Distribution Section): segmento compreendido entre oprimeiro e o segundo splitter, inclusive.

· Seção de Abordagem ou de Drop Óptico (Optical Drop Section): é o segmento que vai desde o último splitter até o Quadro de Distribuição do prédio ou residência. · Dependências do cliente: compõem toda a instalação interna, após a caixa interna de terminação de rede. Talvez esta seja a parte mais crítica, pois há inúmeras situações diferentes a enfrentar, dependendo do ambiente.



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REQUISITOS BÁSICOS DE ENGENHARIAA efetiva implantação da rede, dos equipamentos de central (concentradores GPON), armários, Micro-Nós, Rede de Distribuição óptica, etc. dependerão totalmente do planejamento realizado para:1) Expansão de rede óptica (ODN) em base na penetração estimada no ?T deconstrução de rede.2) Expansão das portas ópticas dos concentradores GPON (OLTs) assim como dasportas ADSL2+ e VDSL2 nos DSLAMs instalados em armários e Micro-Nós.3) Expansão do número de splitters de rede óptica em uma Seção de Alimentação já implantada.

4) Expansão do número de caixas terminais de rede (NAPs) nas Seções deDistribuição já implantadas. Regras de engenharia específicas para a rede ODN serão desenvolvidas para atingir o menor custo de rede e a máxima escalabilidade. Como ponto de partida, as seguintes regras são apresentadas: a) Os projetos FTTx (FTTN, FTTC e FTTB) utilizarão VDSL2 para o segmento metálico. Qualquer solução VDSL2 a ser empregada na rede deverá obrigatoriamente ser compatível com ADSL/ADSL2/ADSL2+ (multi-ADSL) com capacidade de Fall-Back automático para ADSL. Este requisito visa facilitar o procedimento operacional de migração de clientes do ADSL para o VDSL e evitar que o cliente fique sem serviço por algum período durante a migração.



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b) Nos projetos específicos de FTTx apenas a tecnologia GPON deverá ser empregada, fim-a-fim ou em consórcio com ADSL2+ e VDSL2. i. O modelo atual de armários de dados para atendimento de ANQs permanece válido utilizando DSLAMs NG e transporte sobre SDH-NG de pequeno porte ou fibra apagada.

c) Em FTTB todos os acessos banda larga são atendidos pelo MDU, sejam as linhas ADSL existentes como as novas linhas VDSL2. As linhas originais provindas da Estação são reutilizadas para demandas mais próximas da Estação.

d) Em FTTC (Micro-Nó) somente as linhas VDSL2 são atendidas pelo Micro-Nó, ficando as demais (ADSL, Voz, etc.) atendidas pelo Nó FTTN. No momento não há solução FTTC prospectada, testada e homologada. Enquanto não houver, o modelo FTTN com loop secundário menor deverá ser empregado, conforme necessidade.

e) O projeto da árvore PON deverá sempre considerar a capacidade máxima de splitting da tecnologia GPON (1:64) e o power-budged disponível (Classe B+ = 28dB).

f) A rede utilizará dois níveis de splitting. O primeiro nível estará sempre na Estação de origem ou em um armário ou em uma caixa de emenda. O segundo nível poderá estar em um armário, uma caixa de emenda, uma caixa terminal (NAP) ou em um prédio.



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g) Para assinação do cliente final deve ser empregado fio drop com duas fibras, sem elementos metálicos e com emenda mecânica na caixa terminal da rede.i. Sendo possível empregar emenda por fusão (avaliar custos) esta épreferível, pois diminui a perda e aumenta a homogeneidade das conexões.ii. A pré-conectorização não foi considerada para 2009 e 2010, mas podevoltar a ser avaliada a partir de 2011 em função da evolução dos componentes.

h) Para conexão entre a caixa de terminação dentro da residência até a ONT do cliente, quando não protegida em dutos, deverá empregar cordões flexíveis com fibra G.657 Classe B. Na aquisição destes cordões deve ser especificada a tecnologia Trenchassisted e “Mode Field Diameter” dentro da faixa de 8,6 a 9,5μm.

i) Instalação na Centrali. Usar racks de 19” para fácil acomodação dos DIO´s.ii. Os DIO´s para acomodação em racks de 19” podem ser de dois tipos:

a) Tipo Gaveta: tamanho 3U, metálico ou plástico com capacidade para72 fibras ópticas e de fácil acomodação em racks de 19”;

b) Tipo Pivotado: tamanho 1U, plástico, com capacidade de 24 fibrasópticas e de fácil acomodação em racks de 19”;



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c) No caso dos DIO´s serem manufaturados com material plástico, estedeverá possui resistência adequada ao manuseio

iii. Dentro da Estação, para minimizar as perdas, utilizar apenas três pontos deconexão: no equipamento, lado Rede do DIO e lado Equipamento do DIO. Todos ospontos restantes devem utilizar fusão e o mínimo de fusões possíveis.

j) Seção de Alimentaçãoi. Este segmento pode ter diferentes portes, seja para atender uma únicainterface ou múltiplas interfaces PON´s. É o ponto de concentração do tráfego dasdiversas PON´s;

ii. A solução de DGO para o FTTx precisa ser extremamente flexível,escalável, à prova de erros e que permita alta concentração de fibras, para permitirintervenções mais ou menos freqüentes, dado que a rede óptica FTTx iránaturalmente iniciar com poucos cabos atendendo grandes áreas e finalizar commuitos cabos atendendo uma pequena área (devido ao crescimento constante danecessidade de banda).



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ii. A exemplo da rede metálica, o cabo externo deve ser conectado ao internoatravés de uma emenda na galeria de cabos. O cabo interno deve seguir até o DG(Vertical) e seguir, a partir do Horizontal, até o equipamento de concentração OLT),diretamente. Esse procedimento evita qualquer introdução de DGO´s intermediários ou emendas desnecessárias, as quais causarão perdas que poderão comprometer o Power Budget; iii. Preferencialmente, nessa seção devem ser usados cabos com 72 fibras ou mais. Devem sempre ser empregados sub-dutos na canalização existente.

iv. As caixas de acondicionamento dos splitters, quando colocadas no DGO deestação ou de rua, devem ter tamanho reduzido para facilitar a sua acomodaçãodentro desses armários.



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k) Seção de Distribuição

i. Este segmento da rede óptica pode apresentar diferentes configuraçõesdemandadas pela Seção de Drop Óptico;ii. Pode haver um ou dois níveis de splitting, desde que obedecido o powerbudged do equipamento. Entretanto, cuidado deve ser tomado, pois a quantidadede splitters e disposição deles na rede determinam a flexibilidade da mesma. Umsistema de auxílio ao projeto é muito importante neste tipo de rede, bem como regras específicas de projeto e o planejamento adequado da abordagem da área(demanda versus Homes Passed);iii. A utilização de armários ópticos permite o uso de splitters conectorizados,possibilitando o gerenciamento através de cordões ópticos, facilitando operaçõesde novas conexões/desconexões, alta escalabilidade reduzindo custos iniciais deimplantação e otimizando o uso das portas OLT´s.iv. Armários ópticos devem possuir todas as facilidades de um DGO para umfácil gerenciamento do sinal óptico em planta externa;v. Os splitters devem provocar baixa perda por inserção e uniformidade entreas portas. Podem ser de tecnologia Fused Biconic Tapered (FBT), para baixasrazões de splitting (1:2, 1:3 e 1:4) ou Planar, para altas razões de splitting (1:4, 1:8,1:16 e 1:32). A tabela a seguir mostra os valores das perdas de inserção paravárias razões de Splitting (1:N) de acordo com norma Anatel.



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vi. Os splitters e suas caixas de proteção devem ter dimensões reduzidas parafácil acomodação nos DGO´s de rua ou caixas de emendas ao longo da redeóptica;



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vii. O primeiro nível de splitting, quando não possível em armário, deverá serrealizado nas próprias caixas de emenda.viii. O segundo nível de splitting irá ocorrer diretamente no prédio as seratendido ou em caixas de emenda.

ix. Excepcionalmente, especialmente em zonas de alta concentração deassinantes, o segundo nível de splitting também poderá ser instalado em armários.

l) Seção de Drop (Abordagem Óptica)

i. Os materiais de rede, especialmente na abordagem do cliente, também nãosão comuns na rede de acesso óptica atual da Oi. A Proponente deverá apresentar estes materiais, suas características e aplicações, bem como cotá-los no dimensionamento da rede;

ii. Considera-se para o comprimento médio de cabo drop, uma extensão de 80metros. Este valor pode variar dependendo da densidade da área considerada e do posicionamento das caixas de emenda tipo Drop.



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iii. Como regra geral, para atendimento FTTH, é dimensionado um cabo dropcom 2 fibras ópticas (1F ativa + 1F reserva).iv. O drop óptico final, preferencialmente, deve ser conectado na caixa terminalpor emenda de fusão. Em situações onde a emenda de fusão não for possível,outras técnicas, como por exemplo, emenda mecânica ou pré-conectorizadopoderão ser usadas.



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iv. Os drops ópticos deveriam ficar limitados à distâncias de 80 m. Entretanto,para o início das instalações de acessos FTTH/FTTA, drops maiores são admitidoscomo forma de aumentar a velocidade de instalação e diminuir o custo da SeçãoDrop.

vi. As caixas terminais de acesso deverão apresentar as seguintescaracterísticas:

• Permitir grande número de reentradas;• A operação de reentrada para assinação do cliente deve ser rápida ede baixo custo, incluindo o material de vedação.• A caixa deve ser de derivação e não de emenda. As fibras não assinadas devem seguir sem interrupção até a próxima caixa;• Deve permitir um número de drops necessários e adequados àarquitetura de implantação da rede e a demanda da área a ser atendida.• Poderão ser utilizadas caixas terminais de diferentes capacidadespara diferentes situações de rede.



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Caixas de Terminação de rede (NAP – Network Access Point)



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vii. Rede interna – FTTH:• No drop óptico, preferencialmente, deverá ser usado cabo tipo“Figura 8” (Desenho inferior direito da figura abaixo), com duas fibrasópticas;

Exemplo de Drop óptico e fixação

• Após a entrada na residência, o drop óptico deve ser terminadonuma caixa interna no primeiro ponto possível. A partir desse ponto,mediante conectorização, segue um cordão óptico. Essas caixas internaspodem, inclusive, substituir um espelho de interruptor ou de tomadaexistente;



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Exemplo de Caixas Internas

• Caso o ponto de terminação dentro da residência não possa ser oambiente em que estarão os equipamentos finais (computador, Set-Top Box,etc.) soluções de distribuição interna deverão ser empregadas (WiFi, POF,HPNAv3.1, PLC, cabo UTP, etc.) sejam elas providas pela Oi ou pelopróprio cliente;• Quando houver a necessidade de realizar instalações internasaparentes (não há duto adequado para passar o cordão óptico) e com altopadrão de acabamento (passar ao longo do rodapé ou ao longo canto doteto, acompanhando as quinas das paredes) cordões ópticos flexíveis comfibras tipo “bend-insensitive fibers” deverão ser empregadas;



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Fibras tipo Bend-insentitive

• A terminação do drop óptico deve ser preferivelmente em conectortipo E2000 devido a sua capa de proteção à prova de contato (a capa frontalsomente abre após sua inserção na jaqueta de conexão).



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viii. O drop óptico pode dispor de elemento de tração metálico ou dielétrico. Édesejável o uso da segunda opção para evitar problemas com descargasatmosféricas.ix. Para assinação do cliente final deve ser empregado fio drop com duasfibras, sem elementos metálicos e com emenda mecânica na caixa terminal darede. A parte metálica do drop “Figura 8” deve permanecer externa à casa, somente para fins de ancoragem.x. Rede interna – FTTB: Como a solução do FTTB utiliza modem VDSL2, ogrande obstáculo passa ser a rede interna dos prédios que, na maioria das vezes,não segue padrões rígidos de qualidade. Nesse caso, uma opção é lançar um novo cabo interno, híbrido (metálico com fibras integradas). Esse procedimento deverá facilitar a migração futura para o FTTA, através do uso das fibras do cabo;xi. FTTN – Armários outdoor: Deverá ser previsto espaço, nesses armários,para o acondicionamento de splitters e suas respectivas caixas de proteção quando da evolução para o FTTB e/ou FTTA.xii. FTTC – Armários outdoor de pequeno porte: Esta poderá ser também umaestratégia a ser adotada, onde a partir do armário FTTN, unidades de pequenoporte (ÔNUS) são implantadas mais próximas ao cliente, idealmente na quadra emque estão os clientes



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Porquê GPON:

• Tecnologia com elevado grau de padronização

• Implementações comerciais disponíveis

• Permite upgrade da rede existente em áreas construídas com congestionamento das infraestruturas para redes de telecomunicações

• Percurso de evolução já previsto pela padronização



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Caraterísticas gerais

• Tecnologia passiva entre a atual estação de telecomunicações e as instalações do cliente

• Grande largura de banda

• Terminador de linha óptica do lado da estação

• OLT – Optical Line Termination

• Terminador de linha ótica na ponta da rede

ONU – Optical Network Unit ONT – Optical Network Termination (dependências do cliente)

• Entre os extremos da rede

Fibra ótica Divisores de potência ótica – Splitters



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Equipamento ativo

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- Alocação de comprimentos de onda - Caso típico

• Sentido descendente (da estação para o cliente) - 1490nm, 1550nm • Sentido ascendente (do cliente para a estação) - 1310nm



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• Alocação de comprimentos de onda - Caso típico

Sentido Descendente • 1490nm: – saída da OLT (equipamento GPON de estação)

Sinal digital (IPTV, Voip, acesso internet, VoD) Taxa agregado : 2,5Gb/s

• 1550nm: – saída do equipamento RF (na figura V-OLT)

RF PON : Sinal analógico (sinal RF que transporta vários canais de video analógico) Sentido Ascendente

• 1310nm: – saída da ONT

Sinal digital (VoIP, canal de retorno (IPTV, acesso internet, VoD) Taxa agregado : 1,2Gb/s



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Camada TC

• Funcionamento genérico de uma FTTH-GPON



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Segmentação da rede



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• ET – Estação Telefônica: Também chamada de Estação GPON • Rede Primária – Formada pelos cabos de fibra óptica que partem da Estação • ARDO – Armário de Distribuição Óptica • CEOS – Caixa de Emenda Óptica com Splitters • Rede de Distribuição – Rede óptica que interliga as CEOS às CDOE/I • CEO – Caixa de Emenda Óptica • CDOI – Caixa de Distribuição Óptica Interna • CDOIA – Caixa de Distribuição Óptica Interna de Andar • CDOE – Caixa de Distribuição Óptica Externa • Drop – Linha de assinante óptica

Nomenclatura de elementos de rede



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• Alcance geográfico: Orçamento de potência óptica e fator de splitagem

Elemento Perda unitária MÁX. Fibra óptica 0,4 dB/Km Fusão térmica 0,05 dB Ligação mecânica 0,3 dB Par de conetores 0,3 dB Par de conetores de campo 0,35 dB Splitter 2:2 3,7 dB Splitter 1:4 7,4 dB Splitter 1:8 10,7 dB

Splitter 1:32 17,1 dB

Atenuações parciais



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Descrição da Rede FTTH Oi

• Para cada porta PON, podemos ter 64 usuários, isto será obtido através da utilização de divisores óticos (splitters).

• Os Splitters são elementos passivos que dividem o sinal óptico recebido em vários sinais de saída com menor potência.

• O nível final de divisão, 1:64, será obtido combinando 2 ou 3 níveis de splittagem em cascata, de acordo com a topologia escolhida



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• Foram definidos 4 tipos de splitters: - 1:32 - 1:8 -1:4

•As combinações de splitters em cadeia garantem que o nível de splitagem nunca ultrapasse 1:64. • O fator de splitagem pode ser obtido por combinações de splitters 1:32 1:4 + 1:8 1:8 + 1:4

Arquiteturas de rede



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• 1. Localização do primeiro nível de splitagem:

O primeiro nível de splitagem será realizado na ET e será de 2:2, permitindo: • Criar um primeiro ponto de flexibilidade na rede, otimizando a ocupação dos

pontos GPON. • Manter toda a rede exterior, num nível de splitagem 1:32.

Podemos distinguir as seguintes situações:

• Situações de aumento de alcance (o splitter 2:2 não é instalado). • Situações de duplicação do débito no cliente (o splitter 2:2 é retirado).

• 2. UC’s servidas diretamente desde a ET:

Todas as UC’s que se encontrem num raio inferior a 750 metros serão servidas diretamente a partir da ET. Este critério é aplicado somente para as ET GPON.



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• Rede exterior rígida – Topologia A - A topologia A compreende o uso de CEOS como interface entre rede primária e de distribuição + custo do equipamento mais baixo + menos sujeitas a vandalismo + permitem alcance geográfico ligeiramente superior ao da solução em ARDO (topologia B)

•Elementos Ativos •Elementos Passivos

- ODN – Optical Distribution Network

Cabos Ópticos

– OLT – Optical Line Termination

– ONU – Optical Network Unit– ONT – Optical Network Terminal – Splitter (1:2 , 1:4 , 1:8, 1:16 ,

1:32)– NAP – Network Access

Point



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Modelo de Arquitetura Distribuída

Central deEquipamentos

Ponto de Convergencia Local

Cabo Troncal

Distribuição

Drop

Caixa de Emenda Terminal

OLT

ONU

Splitter

Splitter

Até 20km

1 Gbps

1 Gbps



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Quadro de perdas no splitter



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Cabos Ópticos Acesso e DROP

•Cabos Ópticos de custo efetivo•Tubo único central com 2 a 12 fibras•Aéreo auto-suportado:

CFOA-SM-AS120-RA , DROP Fig abaixo

Tubo Loose

Capa

Elementos

de Reforço

CFOA-SM-AS12-RA



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Fio de Aço Galvanizado

Fibras Ópticas

Geléia TixotrópicaTubo “Loose”

DROP

Capa PE

Elementometálico

Pitão c/Flange

Aterramento doelemento metálico



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Aplicação do cabo DROP

apostila atualizada de fibra óptica ftth fttx gpon

Technology