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:: Redes Ópticas Passivas

José Maurício dos Santos Pinheiro em 02/03/2016

 

Redes ópticas passivas (Passive Optical Networks - PON) são redes de comunicação, ao nível de acesso, que utilizam fibras ópticas interligadas na topologia em estrela e configuração ponto-multiponto, sendo constituídas apenas por componentes ópticos que não requerem alimentação elétrica (componentes passivos) entre o Terminal de Linha Óptica (Optical Line Termination - OLT) e a Unidade de Terminação Óptica (Optical Network Termination - ONT) ou Unidade de Rede Óptica (Optical Network Unit - ONU).
Neste tipo de rede, os terminais ópticos executam funções específicas como filtragem da informação dos usuários e também coordenam para que, através da multiplexação os sinais, as informações de cada usuário não colidam com outras informações que trafegam no restante da rede.


A principal vantagem das redes PON relativamente às redes de comunicação metálicas está no fato de não existirem equipamentos ativos entre a central local e o equipamento do usuário final, não sendo necessária energia elétrica na rede de distribuição. Por esse motivo, uma rede PON é mais atrativa, uma vez que os custos de projeto e instalação de uma rede óptica passiva são mais atraentes comparativamente a uma rede metálica tradicional.


Uma PON possui em sua arquitetura equipamentos passivos usados como solução de acesso à última milha (Last-Mile), capazes de transportar altas taxas de bits, desde sinais de dados, voz ou imagem (TV digital, por exemplo). Os elementos passivos ficam localizados na planta externa, onde ocorre a distribuição óptica, esses elementos são cabos ópticos, divisores passivos, conectores, acopladores, entre outros. Os únicos elementos ativos são o OLT, na central da operadora de cabo e ONU ou ONT, que ficam próximos aos usuários da rede. Como a arquitetura compartilha recursos de rede com um dado número de clientes e não há elemento ativo na rede externa, a manutenção em campo é mais simples e, portanto, o custo operacional é minimizado.  

Diagrama PON


O sinal da rede PON é compartilhado entre todos os usuários com taxas de transmissão / recepção escaláveis, desde o OLT, passa através da fibra óptica, em transmissão bidirecional e chega ao divisor óptico passivo (splitter), que tem a função de fracionar o sinal na transmissão, distribuindo para as ONU's ou ONT's no usuário e recompor o sinal no sentido contrário, de volta para a central do operador do serviço. A arquitetura básica da rede PON tem como estratégia levar a fibra óptica o mais próximo possível do usuário e, consequentemente, diminuir o quantitativo de rede metálica no acesso. 

A primeira topologia considerada nesse sentido foi a Fiber-To-The-Cabinet (FTTCab) ou Fiber To The Curb (FTTC), onde o equipamento óptico está localizado em um armário de distribuição situado em um pedestal na calçada ou fixado no  poste de telefonia ou de energia elétrica. Neste caso o equipamento está no quarteirão, ou seja, no ambiente externo, próximo ao usuário, porém fora do alcance deste. À partir deste ponto, a conexão é realizada via cabo metálico (par trançado, por exemplo) até interior do local do usuário. Noutra topologia, considerada o estágio mais avançado de rede PON, conhecida como FTTH (Fiber To The Home), o equipamento óptico está instalado no ambiente do usuário, condição em que a rede de acesso está constituída totalmente por fibra óptica. Identificamos o ONT que se traduz como o equipamento no interior do ambiente do usuário (redes FTTH) e ONU, o equipamento que se encontra nas imediações do ambiente do usuário, porém externamente (redes FTTC).

As três principais normas PON consideradas atualmente como referências pelos fabricantes são: Broadband PON (BPON), GPON e EPON.

O BPON e o seu sucessor GPON são recomendações da International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) patrocinadas pela Full Service Access Network (FSAN), uma associação mundial de fabricantes e operadoras que projetam equipamentos com as tecnologias PON.

O EPON é um padrão desenvolvido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), através de uma iniciativa do grupo “Ethernet in the first mile – EFM.


Finalizando, convém alertar algumas incompatibilidades que ainda ocorrem entre equipamentos PON de mesma norma, porém de fabricantes diferentes. Tais incompatibilidades ainda levam a soluções que "obrigam" a aquisição de equipamentos ativos, que incluem OLT's e ONT's/ONU's de mesmo fabricante,  para evitar problemas de configuração e autenticação dos ativos de rede. Uma explicação para este fato é o caminho de maturação que as normas ainda trilham. Se considerarmos que uma normas é a "língua"  falada por aquela tecnologia, formada por regras e orientações, podemos dizer que alguns "dialetos" ainda persistem e precisam ser aprimorados dentro desse universo de comunicação tecnológica.

Ou seja, embora "falem" a mesma "língua", equipamentos de fabricantes diferentes necessariamente "não concordam com tudo que falam entre si". Isto nos leva a conduzir com o máximo cuidado e atenção projetos que utilizem redes PON.

José Maurício Santos Pinheiro
Professor Universitário, Projetista e Gestor de Redes, 
membro da BICSI, Aureside e IEC.

Autor dos livros:
 
· Guia Completo de Cabeamento de Redes ·
· Cabeamento Óptico ·
· Infraestrutura Elétrica para Redes de Computadores
·
· Biometria nos Sistemas Computacionais - Você é a Senha ·

E-mail: jm.pinheiro@uol.com.br

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