TCC-Renato-Ribeiro-Orientador-Fred-Sizenando

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES 
CURSO DE ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO DE REDE FTTH PARA O LOTEAMENTO BOSQUE DAS COLINAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RENATO RIBEIRO URBANO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL - RN 
2019 
2 
 
RENATO RIBEIRO URBANO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROJETO DE REDE FTTH PARA LOTEAMENTO BOSQUE DAS COLINAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como 
requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em 
Engenharia de Telecomunicações da Universidade 
Federal do Rio Grande do Norte – UFRN. 
 
Orientador: Prof. Fred Sizenando Rossiter Pinheiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NATAL - RN 
2019 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primeiramente, agradeço a Deus por mais 
esta realização em minha vida, como 
também à minha esposa, família, amigos e 
professores que contribuíram para o 
desenvolvimento deste trabalho. 
 
Dedico, com muito carinho ao meu pequeno 
filho Vinícius, que chegou, e me deu 
perseverança para vencer mais este desafio. 
4 
 
RESUMO 
 
Com o aumento na demanda por serviços de telecomunicações que requerem cada vez 
mais velocidade, largura de banda e confiabilidade, este trabalho descreve um projeto de 
atendimento fiber to the home (FTTH) para o Loteamento Bosque das Colinas, situado 
na área de expansão urbana de São José de Mipibu, cidade da região metropolitana de 
Natal. Utilizando uma rede óptica passiva (PON) como meio físico de comunicação, o 
serviço proposto será triple play, integrando dados, voz e vídeo. Para isso, a solução 
escolhida é a tecnologia GPON (Gigabit Passive Optical Network), amplamente utilizada 
pelos provedores de acesso. Como trata-se de um empreendimento composto de 1.882 
lotes em uma área total de 70,6 hectares, teremos um cenário típico de atendimento GPON 
com até 64 usuários para cada porta PON e alcance máximo de 20 quilômetros. Foi 
realizado uma pesquisa bibliográfica sobre comunicações ópticas, redes passivas e 
tecnológicas de rede baseadas em fibra óptica, utilizadas para prover acesso ao usuário. 
E também, elaborado o projeto no qual serão abordados assuntos como: dimensionamento 
da rede, escolha de equipamentos, balanço de potência, entre outros aspectos técnicos 
para viabilidade do Projeto. 
 
Palavras-chaves: FTTH, Projeto de Redes ópticas. Fibra óptica, GPON. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 
ABSTRACT 
 
As the demand for telecommunication services grows, requiring more speed, bandwidth 
and reliability, this study describes a fiber to the home (FTTH) project for the Bosque das 
Colinas Allotment, located in the urban sprawl area of São José de Mipibu, city of the 
metropolitan region of Natal. Using a passive optical network (PON) as a physical means 
of communication, the proposed service will be triple play, integrating data, voice and 
video. For this, the solution chosen was GPON (Gigabit Passive Optical Network) 
technology, widely used by access providers. As this is an undertaking consisting of 1,882 
lots in a total area of 70.6 hectares, we will have a typical GPON service scenario with 
up to 64 users for each PON port and a maximum range of 20 kilometers. A bibliographic 
research was performed on optical communications, passive networks, and technological 
networks based on optical fiber, used to provide access to the user. In addition, the project 
was elaborated in which subjects such as: network sizing, choice of equipment, power 
balance and others technical aspects for its viability. 
 
Keywords: FTTH, Optical Networks Project. Optical fiber, GPON. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1- Diagrama de serviços GPON. ......................................................................... 17 
Figura 2 - Chassi de OLT. .............................................................................................. 19 
Figura 3 – ONT. ............................................................................................................. 20 
Figura 4 - Splitter 1:8. .................................................................................................... 21 
Figura 5 - Splitter FBT. .................................................................................................. 21 
Figura 6 - Splitter PLC. .................................................................................................. 22 
Figura 7 - Caixa de Emenda Óptica................................................................................ 23 
Figura 8 – Caixa de Terminação Óptica. ........................................................................ 23 
Figura 9 - Estrutura da Fibra Óptica. .............................................................................. 24 
Figura 10 - Estrutura de cabos ópticos. .......................................................................... 25 
Figura 11 - Janelas de transmissão ópticas. .................................................................... 25 
Figura 12 - Topologia GPON - Convergência Local. .................................................... 27 
Figura 13 - Topologia GPON - Splitter Distribuído. ...................................................... 27 
Figura 14 – Multiplexação por Comprimento de Onda. ................................................. 28 
Figura 15 - Multiplexação por Divisão de Tempo. ........................................................ 29 
Figura 16 - Localização Loteamento Bosque das Colinas. ............................................ 33 
Figura 17 - Planta Urbanística Bosque das Colinas. ...................................................... 34 
Figura 18 - Modelo de distribuição de cabos ópticos. .................................................... 35 
Figura 19 - Taxa de divisão de sinal. .............................................................................. 36 
Figura 20 - Distribuição de CTO. ................................................................................... 38 
Figura 21 - Distribuição de CEO. ................................................................................... 38 
Figura 22 - Rotas de cabos ópticos. ................................................................................ 39 
Figura 23 - Projeto FTTH. .............................................................................................. 41 
Figura 24 - Acessos a banda larga no Brasil. ................................................................. 47 
Figura 25 - Market Share - FTTH Brasil. ....................................................................... 48 
 
 
 
 
 
7 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1- Comparativo BPON, GPON e EPON. ........................................................... 18 
Tabela 2 - Potências segundo classes de laser da OLT. ................................................. 20 
Tabela 3 - Níveis de potência da ONT. .......................................................................... 20 
Tabela 4 - Perdas por inserção em Splitter PLC. ............................................................ 22 
Tabela 5 - Características das janelas ópticas. ................................................................ 26 
Tabela 6 -Atenuação dos componentes passivos. ........................................................... 43 
Tabela 7 - Quantidade de materiais utilizados................................................................ 46 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS 
 
ANATEL Agencia Nacional de Telecomunicações 
APON Asynchronous Transferer Mode Passive Optical NetworkART Anotação de Responsabilidade Técnica 
ATM Asynchronous Transferer Mode 
BER Bit Error Rate 
BPON Broadband PON 
CAD Computer Aided Design 
CEO Caixa de Emenda Óptica 
CO Central Office 
CTO Caixa de Terminação Óptica 
CWDM Coarse Wavelength Division Multiplexing 
DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing 
EPON Ethernet-PON 
FBT Fused Biconial Taped 
FO Fibra Óptica 
FSAN Full Serviçe Access Network 
FTTH Fiber To The Home 
GPON Gigabit Passive Optical Network 
GTC GPON Transmission Convergence 
HC Home Connected 
HFC Hybrid Fiber Coax 
HP Home Passed 
MM Fibra Multimodo 
ODN Optical Distribution Network 
OLT Optical Line Termination 
ONT Optical Network Terminal 
PIB Produto Interno Bruto 
9 
 
PLC Planar Lightwave Circuit 
PON Passive Optical Network 
SCM Serviço de Comunicação Multimídia 
SeAC Serviço de Acesso Condicionado 
SM Fibra Monomodo 
STFC Serviço Telefônico Fixo Comutado 
TDM Time Division Multiplexing 
TDMA Time Division Multiple Access 
WDM Wavelength Division Multiplexing 
XDSL Digital Subscriber Line 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 12 
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO .................................................................................... 12 
1.2 OBJETIVO ........................................................................................................... 13 
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO ......................................................................... 13 
2 REDES ÓPTICAS PASSIVAS ................................................................................. 15 
2.1 HISTÓRICO ......................................................................................................... 15 
2.1.1 APON ............................................................................................................. 15 
2.1.2 BPON ............................................................................................................. 16 
2.1.3 EPON ............................................................................................................. 16 
2.1.4 GPON ............................................................................................................. 16 
2.2 ELEMENTOS DE REDE GPON ......................................................................... 18 
2.2.1 OLT ................................................................................................................ 19 
2.2.2 ONT ................................................................................................................ 20 
2.2.3 Splitter ............................................................................................................ 21 
2.2.5 Caixa de Emenda Óptica ................................................................................ 22 
2.2.6 Caixa de Terminação Óptica .......................................................................... 23 
2.2.4 Fibra Óptica .................................................................................................... 23 
2.3 TOPOLOGIAS DE REDE GPON ........................................................................ 26 
2.3.1 Centralizada .................................................................................................... 26 
2.3.2 Convergência Local........................................................................................ 27 
2.3.3 Distribuída ...................................................................................................... 27 
2.4 MULTIPLEXAÇÃO DE SINAIS ........................................................................ 28 
2.4.1 WDM .............................................................................................................. 28 
2.4.2 TDM ............................................................................................................... 29 
3 PLANEJAMENTO DE PROJETO ......................................................................... 30 
3.1 REQUISITOS ....................................................................................................... 30 
3.2 LICENÇAS E OUTORGAS ................................................................................. 31 
3.3 COMPARTILHAMENTO DE INFRAESTRUTURA ........................................ 32 
4 PROJETO BOSQUE DAS COLINAS .................................................................... 33 
11 
 
4.1.2 ESCOLHA DA ÁREA ...................................................................................... 33 
4.2 DEFINIÇÃO DOS SERVIÇOS ............................................................................ 34 
4.3 LEVANTAMENTO DE CAMPO ........................................................................ 35 
4.4 TAXA DE PENETRAÇÃO .................................................................................. 36 
4.3 PROJETO FÍSICO ................................................................................................ 37 
4.4 MEMORIAL DE CÁLCULOS ............................................................................ 41 
4.4.1 Orçamento de Potência Óptica ....................................................................... 41 
4.4.2 Material Utilizado .......................................................................................... 45 
5 FTTH NO BRASIL ................................................................................................... 47 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................... 49 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO 
 
Os hábitos da sociedade atual diferem bastante de alguns anos atrás. O grande 
desenvolvimento tecnológico mudou nosso modo de viver e nos trouxe a necessidade de 
estarmos sempre conectados à internet para realizarmos diversos tipos de tarefas em nosso 
cotidiano. As pessoas estão cada vez mais consumindo serviços como: jogos online, vídeo 
sobre demanda, computação em nuvem entre outras aplicações que requerem 
confiabilidade e qualidade de serviço dos meios de comunicações. Isso traz como 
consequência maior demanda em termos de largura de banda, latência e estabilidade de 
conexão. 
Com isso, tecnologias de acesso que usam rede metálica como canal de comunicação 
estão se tornando obsoletas frente ao paradigma dos novos requisitos. Apesar de ainda 
serem maioria no fornecimento de banda larga fixa no Brasil, as conexões baseadas em 
xDSL (Digital Subscriber Line) e HFC (Hybrid Fiber Coax) sofrem com atenuação nos 
cabos em função da distância, além de alto custo de manutenção devido à degradação em 
decorrência dos intemperes do tempo. Nas redes de provimento via rádio, o grande 
gargalo é a atenuação imposta pelos muitos obstáculos que dificultam a visada direta entre 
os equipamentos, pouca largura de banda para distribuição aos usuários além de forte 
degradação do sinal quando chove. Em redes PON, não é necessário o uso de 
equipamentos ativos na rede de acesso, diminuindo os pontos de manutenção. Outro 
benefício é que a fibra óptica é um guia de onda dielétrico, imune a interferências 
eletromagnéticas e com mínima atenuação. 
Segundo (FIGUEIREDO e DE OLIVEIRA, 2013) Com base na análise de 120 
países, concluiu-se que a relação entre o aumento da penetração da banda larga e a taxa 
de crescimento do produto interno bruto (PIB) per capita, para os países em 
desenvolvimento, é de: um ponto percentual (p.p.) na banda larga para 0,138 p.p. no PIB. 
Com base nos dados da ANATEL: 11,6 milhões de domicílios no Brasil poderiam pagar 
pelo acesso à banda larga fixa ou móvel, mas não tem o serviço disponível nas suaslocalidades (ANATEL, 2017). Analisando esses dados, fica claro que o acesso à internet 
banda larga é crucial para o desenvolvimento de um país e que o Brasil como nação 
emergente, tem muita margem para expansão desse mercado. 
13 
 
 Uma maneira de atender esses clientes em potencial é por meio de pequenos 
provedores locais. Conforme (AQUINO, 2018) Das 30 milhões de casas com banda larga 
fixa, 4,5 milhões recebem a internet pela fibra óptica. Desse total, as prestadoras de 
pequeno porte levam o FTTH para 2,03 milhões, ou seja, já representam 47% do mercado 
brasileiro. De maneira geral, as grandes empresas concentram seus investimentos nas 
capitais e grandes metrópoles, dando margem para projetos menores, que quando feitos 
com qualidade e padronização se tornam viáveis econômica e tecnicamente. 
Visto que aconteceram todas essas mudanças no modo de consumo por serviços 
de telecomunicações e que as tecnologias baseadas em cabeamento metálico se tornaram 
um gargalo para suprir as necessidades do cliente, teremos as tecnologias baseadas em 
fibra óptica concorrendo como opção para atendimento à última milha. Neste trabalho, 
usaremos o GPON como solução FTTH. Essa tecnologia já vem sendo explorada 
comercialmente por empresas de grande, médio e pequeno porte. Em vista disso, sua 
implementação de forma não planejada pode subutilizar seus recursos diminuindo sua 
viabilidade. Consequentemente, o estudo das principais características e aplicações das 
redes de acesso ópticas, seus modelos de arquitetura, e o planejamento para 
dimensionamento de projetos FTTH são justificativas para contribuição deste trabalho. 
 
1.2 OBJETIVO 
 
O projeto de rede GPON é o objetivo deste trabalho, e tem como proposta o estudo 
de caso para atendimento de dados, voz e vídeo via fibra óptica ao loteamento Bosque 
das Colinas na região metropolitana de Natal. Paralelo ao projeto, serão expostos os 
conceitos e características desta tecnologia de comunicações ópticas e suas aplicações 
comerciais vigentes. 
 
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO 
 
 O presente trabalho é composto por cinco capítulos correlacionados entre si. No 
primeiro capítulo é descrito um panorama atual da demanda por serviços de comunicação 
e dados que embasam a viabilidade e a necessidade desta monografia. 
14 
 
 O segundo capítulo é composto pela revisão bibliográfica sobre as redes PON. 
Nesta seção serão descritos os principais elementos dessa tecnologia bem como as 
arquiteturas e topologias que podem ser adotadas. 
 Continuando, no terceiro capítulo serão demonstrados os requisitos para o 
planejamento do projeto. Entre os tópicos abordados, serão tratados temas como: licenças 
para exploração do serviço e compartilhamento de infraestrutura. 
 O quarto capítulo descreve detalhadamente etapas do projeto como: escolha da 
área a ser cabeada, levantamento de campo, desenho da rede e memorial de cálculos. 
 O quinto capítulo visa demonstrar o panorama nacional da cobertura de acessos 
à banda larga fixa via redes FTTH. 
 Por fim, o sexto capítulo traz as considerações finais do estudo e ressalta a 
importância desse conteúdo para o provimento de serviços de comunicações em redes 
de acesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
2 REDES ÓPTICAS PASSIVAS 
 
2.1 HISTÓRICO 
 
 O conceito de rede óptica passiva (PON) é baseado em transmissão bidirecional 
por fibra óptica utilizando diferentes comprimentos de onda. Esta rede foi desenvolvida, 
majoritariamente, para acesso múltiplo nas redes de telecomunicações, sabendo que em 
sua estrutura não há ativos entre a central de telecomunicações e as instalações do usuário 
final, apenas equipamentos passivos devem estar inseridos para proporcionar o tráfego 
do sinal entre a central e o terminal do cliente. 
 Na década de 1990 houve uma popularização da internet no mundo e assim foi 
surgindo a necessidade de banda larga eficiente. Com isso, em 1995 foi constituído o Full 
Serviçe Access Network (FSAN), um comitê internacional criado pelas operadoras British 
Telecomunications, Deutsche Telekom, Nippon Telegraph and Telephone e France 
Telecomcom (TAKEUTI, 2005). Esse órgão tinha como objetivo: padronizar e projetar 
os sistemas de acesso por comunicação óptica. 
 
2.1.1 APON 
 
 A primeira geração de redes PON foi designada de APON, em 1995, quando o 
FSAN padronizou a rede óptica passiva em modo de transferência assíncrona 
(Asynchronous Transferer Mode Passive Optical Network - APON) (PINHEIRO, 2017). 
Esse padrão foi aceito pelo ITU (International Telecomunication Union) como a norma 
ITU-T G.983. 
 Nesse padrão, o protocolo de transmissão é o ATM (Asynchronous Transferer 
Mode), em que, no sentido de descida a informação é segmentada em células e entregue 
em broadcast, de acordo com seu endereço de destino, utilizando Time Division 
Multiplexing (TDM). Já no upstream, a transmissão é feita em TDMA (Time Division 
Multiple Acces), para que possa ser gerenciado o acesso ao meio entre os terminais dos 
usuários. O foco dessa rede é o atendimento residencial, com alcance de 20 quilômetros, 
16 
 
número máximo de 32 utilizadores, fornecendo 155 ou 622 Mbps de taxa de download e 
155 Mbps de upload . 
 
2.1.2 BPON 
 
 A evolução do APON veio pela necessidade de pequenas mudanças no padrão. A 
FSAN mudou o nome da norma para Broadband PON, ou BPON e foram adicionadas 
capacidades como: alocação dinâmica de banda; integração de dados, voz e vídeo; suporte 
ao WDM (Wavelength Division Multiplexing), ou multiplexação por comprimento de 
onda e qualidade de serviço. Por meio dessa atualização, houve um ganho de desempenho 
nas taxas de transferência, estendendo o upload para 622 Mbps e o download para 1.244 
Mbps . 
 
2.1.3 EPON 
 
 Paralelo ao grupo FSAN, em 2001, o IEEE (Institute of Electrical and Electronics 
Engineers) através do grupo de trabalho IEEE 802.3ah iniciou a padronização da 
arquitetura em fibra óptica com topologia ponto-multiponto para uma rede baseada em 
tecnologia Ethernet. Com isso, esta tecnologia chamada de Ethernet-PON, ou EPON se 
propunha a oferecer uma combinação entre as redes PON e Ethernet, realizando o 
tratamento das informações de modo nativo, sem a necessidade de camadas adicionais de 
protocolo para extensão dessa rede até o usuário final. Neste novo padrão poderiam ser 
conectados 16 ou 32 usuários e as velocidades de transmissão aumentaram para 1,25 Gbps 
simétricas utilizando os comprimentos de onda de 1.490 nm para downstream e 1.310 nm 
para upstream. 
 
2.1.4 GPON 
 
 A arquitetura GPON (Gigabit Passive Optical Network) é uma evolução do 
padrão BPON, entretanto, pode transmitir tanto pacotes Ethernet quanto células ATM. 
17 
 
Houve melhoramento nos algoritmos de alocação dinâmica de banda (BDA) e QoS, bem 
como a inserção do GEM (GPON Encapsulation Method), que encapsula os pacotes 
Ethernet e TDM, que por sua vez são alocados em quadros de transmissão GTC (GPON 
Transmission Convergence). A figura 1 mostra um diagrama de fluxo dos serviços da 
tecnologia GPON. 
 
Figura 1- Diagrama de serviços GPON. 
 
 
Fonte: (TAKEUTI, 2005). 
 
 Em termos de taxas de transmissão, o padrão GPON opera com três valores para 
taxa de transmissão: 622 Mbps simétrico; 1,25 Gbps simétrico; e assimétrico com 2,5 
Gbps no sentido downstream e 1,25 Gbps no sentido upstream (TAKEUTI, 2005). Porém, 
o mais utilizado comercialmente são os últimos valores de taxa citados. Para o sentido 
dos usuários é utilizado o comprimento de onda 1.490 nm e no sentido da central se faz 
uso do comprimento de onda 1.310 nm com taxa de divisão típica de 1:64. Pode ser 
utilizado também, o comprimento de onda 1.550 nm para inserção de vídeo por RF (Rádio 
Frequency) em broadcast e alcance máximo de 20 km. A Tabela 1 apresenta um 
18 
 
comparativo entre as principais características dos padrões APON, BPON, EPON e 
GPON. 
Tabela1- Comparativo BPON, GPON e EPON. 
CARACTERÍSTICAS BPON GPON EPON 
Tamanho de Células 53 bytes 53 a 1.518 bytes 64 a 1.518 bytes 
Downstream 622 Mbps e 1,2 Gbps 1,25 e 2,5 Gbps 1,25 Gbps 
Upstream 155, 622 Mbps 1,25 Gbps 1,25 Gbps 
Protocolo ATM Ethernet over ATM/IP Ethernet 
Vídeo RF em 1.550 nm ou IP RF em 1.550 nm ou IP IP 
λ Downstream 1.490, 1.550 nm 1.490 nm 1.490, 1.550 nm 
λ Upstream 1.310 nm 1.310 nm 1.310 nm 
Alcance 20 kM 20 kM 20 kM 
Taxa de Divisão 1:32 1:64 1:16 ; 1:32 
Orçamento de Potência 28 dB 28 dB 22 dB 
Taxa de transmissão/usuário 20 Mbps 40 Mbps 60 Mbps 
Custo de Implantação Baixo Médio Baixo 
Segurança Sim Sim Sim 
Eficiência (%) 72 92 49 
Fonte: Elaboração própria (05/09/2019). 
 
2.2 ELEMENTOS DE REDE GPON 
 
 Uma rede óptica passiva é composta, basicamente, por quatro elementos 
principais: O Optical Line Termination (OLT), ou Terminal de Linha Óptico, que é o 
equipamento localizado na Central Office (CO) da empresa de telecomunicações ou em 
armários para atendimento local, o Optical Network Terminal (ONT), aparelho instalado 
nas dependências do cliente, o Splitter, que de forma passiva faz a divisão do sinal 
proporcionando a utilização da rede de forma compartilhada e a fibra óptica que atua 
como canal de transmissão dos dados. 
 
 
19 
 
2.2.1 OLT 
 
 O Terminal de Linha Óptica é um elemento concentrador responsável pela 
conexão e gerência dos usuários da rede de acesso óptica. É nesse equipamento que ocorre 
a autenticação e sincronização das ONTs, através de interfaces GPON, bem como a 
comunicação com switches do núcleo da rede. 
 Entre suas funcionalidades estão: conversão de sinais ópticos para elétricos e 
vice-versa, controle de transmissão bidirecional, multiplexação e demultiplexação, 
controle de alocação dinâmica de banda, realização das verificações de segurança, entre 
outras funções. A figura 2 mostra um chassi de OLTs da Huawei. 
 
Figura 2 - Chassi de OLT. 
 
Fonte: (QUEENTON, 2017). 
 
 A potência do sinal de saída e a sensibilidade de recepção é determinada pelos 
transceptores ópticos que se encontram nas portas da OLT. Estes módulos são 
especificados por classe de laser conforme a Tabela 2. 
 
20 
 
Tabela 2 - Potências segundo classes de laser da OLT. 
 
Classe 
A Classe B Classe B+ Classe C Classe C+ 
Potência de Transmissão (dBm) + 2 até + 7 
Sensibilidade de Recepção (dBm) - 6 até - 28 
Fonte: (PINHEIRO, 2017) 
 
2.2.2 ONT 
 
 O terminal de rede óptica é o aparelho eletrônico situado nas dependências do 
cliente. É dele o papel de receber e transmitir os sinais ópticos, assim como convertê-los 
para elétrico nas saídas que alimentam os equipamentos do usuário. Dependendo da 
necessidade do serviço que será prestado, pode conter portas Ethernet, portas para 
telefonia e transmissão sem fio Wi-Fi. A figura 3 demonstra uma ONT com capacidade 
de prover serviços triple play e na Tabela 3 estão especificações de potência para uma 
ONT típica. 
Figura 3 – ONT. 
 
Fonte: (CYBERTEAM, 2018). 
 
Tabela 3 - Níveis de potência da ONT. 
 Classe B+ 
Potência de Transmissão (dBm) 0,5 a 5 
Sensibilidade de Recepção (dBm) -8 a -27 
Fonte: (DATACOM, 2019). 
21 
 
2.2.3 Splitter 
 
 O Splitter, é o elemento passivo utilizado na rede óptica para efetuar as derivações 
do sinal. É um divisor óptico bidirecional, no qual o sinal de luz é dividido ou combinado 
nas fibras ópticas, formando a Optical Distribution Network (ODN) entre o OLT e o 
ONT. Os Splitters podem ser simétricos (balanceados) ou assimétricos 
(desbalanceados), com uma ou duas fibras de entrada e até 128 fibras de saída, 
dependendo da aplicação que se destina. Um Splitter 1:8 é ilustrado na figura 4. 
 
Figura 4 - Splitter 1:8. 
 
Fonte: (FURUKAWA, 2018). 
 
 São duas as principais técnicas de construção do Splitter óptico. Uma delas é a 
FBT (Fused Biconial Taped), utilizada para produção dos Splitters desbalanceados, 
contendo uma entrada e duas saídas com níveis de potência distintos. Tem como 
característica ser fabricado a partir da fusão de duas fibras independentes, em paralelo. 
Vide figura 5. 
Figura 5 - Splitter FBT. 
 
Fonte: (DA SILVA, 2012). 
22 
 
 Outro tipo de construção é por PLC (Planar Lightwave Circuit). O objetivo desse 
elemento é a mesma razão de divisão da potência do sinal de entrada, para cada porta da 
saída. O circuito do divisor é formado a partir da corrosão de um substrato conforme pode 
ser observado na figura 6. 
 
Figura 6 - Splitter PLC. 
 
Fonte: (DA SILVA, 2012). 
 A Tabela 4 demostra os valores ideais e comerciais das perdas em Splitters ópticos 
balanceados. 
Tabela 4 - Perdas por inserção em Splitter PLC. 
RAZÃO DE DIVISÃO PERDA IDEAL (dB) PERDA TÍPICA (dB) 
1:2 3 4 
1:4 6 7 
1:8 9 11 
1:16 12 14 
1:32 15 18 
1:64 18 21 
Fonte: (PINHEIRO, 2017) 
 
2.2.5 Caixa de Emenda Óptica 
 
 As caixas de emenda óptica (CEO) se destinam a efetuar a união de cabos ópticos 
e proteger as fusões de fibra. São compostas de material termo isolante e contém em seu 
interior bandejas para acomodação das emendas e organização dos cabos como mostrada 
na figura 7. 
23 
 
Figura 7 - Caixa de Emenda Óptica. 
 
Fonte: Elaboração própria (06/08/2019). 
 
2.2.6 Caixa de Terminação Óptica 
 
 As caixas de terminação óptica (CTO) são o último ponto da rede de acesso, após 
essa caixa teremos os cabos drop (cabos de acesso ao assinante) e a rede interna ao 
ambiente do usuário. Geralmente são caixas com emendas conectorizadas que facilitam 
a conexão do assinante e também proveem proteção as junções ópticas. Vide figura 8. 
 
Figura 8 – Caixa de Terminação Óptica. 
 
 
Fonte: Elaboração Própria (10/08/2019). 
 
2.2.4 Fibra Óptica 
 
 A fibra óptica é composta por um material dielétrico, normalmente sílica (vidro 
com impurezas) ou plástico, capaz de confinar a luz em seu interior, possibilitando que 
pulsos luminosos possam ser codificados, estabelecendo uma comunicação entre suas 
extremidades (PINHEIRO, 2017). 
24 
 
 Sua estrutura tem forma cilíndrica e é formada por uma região central, 
denominada de núcleo, constituída por material dielétrico envolta por uma camada 
chamada de casca, com índice de refração inferior ao do núcleo. Vide figura 9. 
Figura 9 - Estrutura da Fibra Óptica. 
 
Fonte: (JÚNIOR, 2015) 
 Como mencionado, a composição da casca da fibra com material de índice de 
refração inferior ao do núcleo permite que ocorra a propagação do sinal luminoso pelo 
mecanismo da reflexão interna total. A vista disso, existem duas formas de propagação, 
na fibra: Multimodo (MM) e Monomodo (SM), que significa o número de feixes de luz 
que se propagam simultaneamente. Na fibra SM o núcleo tem diâmetro de 3 a 8 µm, já 
na MM os diâmetros variam entre 50 µm e 62,5 µm. Na fibra MM, devido ao tamanho 
do núcleo, o sinal é propagado em vários modos viajando em velocidades diferentes, 
resultando em um desvanecimento nos pulsos, limitando a largura de banda e a velocidade 
de transmissão. Devido suas características, as fibras MM são utilizadas basicamente em 
cordões ópticos e redes locais e as fibras SM são aplicadas para uso em Backbones e redes 
de acesso, devido a sua maior capacidade de transmissão. 
 Podemos destacar, também, os tipos de cabos ópticos comercialmente utilizados 
para redes de acesso FTTH. Os cabos ópticos são divididos pelo ambiente que serão 
instalados, pelo tipo de acondicionamento das fibras e pela função para qual se destinam. 
Dentre eles, os mais utilizados para redes externas de telecomunicações são do tipo Loose 
e do tipo Tight. O cabo Loose acomoda as fibras no interior de tubos plásticos adicionando 
um gel que traz maior proteção contra variações de temperaturas e umidade. Já os cabos 
tipo Tight não possui gel de proteção e são mais utilizados em curtas distâncias utilizando 
calhas e canaletas, tendo como vantagem a sua maior flexibilidade, fácil manuseioe 
diâmetro reduzido. Os dois modelos de cabo apresentam em sua constituição: elemento 
25 
 
de tração central, tubos de proteção das fibras ópticas e proteção adicional. Existem outros 
modelos de cabos especiais, porém não são alvo do estudo deste trabalho. Vide figura 10. 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Elaboração própria (20/08/2019). 
 
A transmissão de dados através das fibras ópticas se dá em regiões do espectro 
eletromagnético onde a atenuação é mínima, denominadas janelas de transmissão. Sendo 
estas, começando na região do infravermelho (~100 nm) e terminando no ultravioleta 
(400 nm), (PINHEIRO, 2017). Vide figura 11. 
Figura 11 - Janelas de transmissão ópticas. 
 
Fonte: (COMUNICAÇÕES, 2006) 
 
A sequência das janelas segue o desenvolvimento histórico dos sistemas ópticos. 
Hoje, os sistemas de transmissão em uso, operam, principalmente, na segunda e terceira 
janelas. Essas faixas e suas aplicações estão demonstrados na tabela 5. 
Figura 10 - Estrutura de cabos ópticos. 
26 
 
Tabela 5 - Características das janelas ópticas. 
Janela Faixa de Operação λ mais usado Características 
1ª 800 a 900 nm 850 nm Sistemas de fibras MM; pequenas 
distâncias 
2ª 1.250 a 1350 nm 1.310 nm Sistemas de fibras MM e SM; longas 
distâncias 
3ª 1.500 a 1600 nm 1.550 nm 
Sistemas de fibras SM; menores 
perdas e uso em transmissão de 
vídeo 
Fonte: (PINHEIRO, 2017). 
 
As fibras ópticas estão sujeitas a fenômenos de atenuação e dispersão dos sinais 
transmitidos. Os fenômenos de atenuação são causados, principalmente, por: absorção 
pelo material que compõe a fibra, perdas devido a macro e micro curvaturas e 
espalhamentos devido ao material. Paralelamente, os efeitos da dispersão estão 
associados aos atrasos de propagação decorrente das diferentes velocidades dos sinais 
transmitidos bem como os diferentes atrasos experimentados pelos diversos componentes 
espectrais que compõem o pulso. 
 
2.3 TOPOLOGIAS DE REDE GPON 
 
 O elemento que irá decretar a topologia de uma rede GPON, é a maneira como 
serão distribuídos os splitters. Para que seja feita a escolha mais adequada, devemos levar 
em consideração a área a ser atendida, a previsão de crescimento da rede e os custos de 
operação e manutenção. Os três principais modelos de topologia em redes PON são: 
centralizado, convergência local e splitters distribuídos. 
 
2.3.1 Centralizada 
 
Segundo (PINHEIRO, 2017), a topologia física centralizada possui uma fibra 
dedicada para cada assinante a partir da central. Nesse modelo não há splitters na rede 
externa à CO, com isso, a escalabilidade é máxima. Entretanto, um maior número de 
fibras ativas será necessário, aumentando o custo com a compra inicial de cabos. 
27 
 
2.3.2 Convergência Local 
 
 A convergência local possui uma fibra dedicada, a partir de um ponto de 
convergência entre a rede de alimentação e a rede de distribuição. Dessa maneira, o 
cabeamento é dividido em duas partes: O cabeamento primário, que consiste nos cabos 
da central até o splitter, e o cabeamento secundário, que é composto por cabos que ligam 
os splitters aos usuários finais, denominados de cabos drop. A figura 12 ilustra esse tipo 
de topologia. 
Figura 12 - Topologia GPON - Convergência Local. 
 
Fonte: (BARTION, 2016). 
2.3.3 Distribuída 
 
 No modelo de splitters distribuídos, há dois níveis ou mais de divisão do sinal. 
Esse esquema gera economia de fibras devido ao seu cascateamento e facilita a utilização 
em locais em que a ocupação dos dutos é alta. Em contra partida, se não houver uma 
margem de crescimento no projeto da rede (Fibras de Backup), não haverá escalabilidade. 
A figura 13 descreve essa topologia. 
 
Figura 13 - Topologia GPON - Splitter Distribuído. 
 
Fonte: Elaboração própria (18/10/2019). 
28 
 
2.4 MULTIPLEXAÇÃO DE SINAIS 
 
 Em sistemas de transmissão por fibra óptica são utilizadas duas estratégias de 
agrupar vários canais de informação em apenas um meio físico. Nesse meio de 
transmissão a multiplexação é feita por divisão do tempo ou pela utilização de diferentes 
comprimentos de onda. 
 
2.4.1 WDM 
 
 A Multiplexação por Comprimento de Onda (WDM) é a técnica de transmitir 
vários comprimentos de onda (canais ópticos) simultaneamente dentro de uma única 
fibra, com objetivo de aumentar a capacidade de transmissão e usar a largura de banda de 
maneira mais eficiente. Com base nessa técnica, surgiram outras variedades do WDM: o 
CWDM (Coarse wavelength division multiplexing) que permite a utilização de 8 canais, 
utilizando lasers com tolerância de 3 nm, taxas de até 10 Gbps e distâncias entre 50 a 70 
km e o DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) em que é possível combinar 
até 128 canais com tolerância de 0,4 nm para expandir a capacidade de enlaces de longas 
distâncias (terrestres e submarina). 
 
Figura 14 – Multiplexação por Comprimento de Onda. 
 
Fonte: (FIBEROPTICALCOM, 2016). 
 
 
 
29 
 
2.4.2 TDM 
 
Na multiplexação por divisão de tempo (TDM) o canal é dividido em pequenos 
intervalos de tempo que cada fonte utiliza para transmitir seus dados. Nas redes PON, os 
pacotes são enviados em broadcast até cada ONT, que identifica o tráfego por meio de 
endereçamento utilizando apenas a informação que lhe foi endereçada. De maneira 
análoga também ocorre no sentido inverso, porém adicionando uma estratégia de acesso 
ao meio, (TDMA) devido a informação partir de fontes distintas que utilizam o mesmo 
canal de comunicação. A figura 15 mostra essa arquitetura. 
 
Figura 15 - Multiplexação por Divisão de Tempo. 
 
Fonte: (NETWORKING, 2015). 
 
 O TDM é a estratégia de multiplexação utilizada no padrão GPON, no qual se 
baseia o presente trabalho. Sendo assim, essa técnica é adotada em dois fluxos de 
informação em comprimentos de onda distintos: 1.490 nm com 2,5 Gbps para 
downstream e 1.550 nm com 1,25 Gbps para upstream. 
 
 
 
 
30 
 
3 PLANEJAMENTO DE PROJETO 
 
3.1 REQUISITOS 
 
 O acesso em banda larga é caracterizado pela disponibilização de uma estrutura 
de telecomunicações que possibilita tráfego de informações contínuo, ininterrupto e com 
capacidade suficiente para as aplicações de dados voz e vídeo (PINHEIRO, 2017). Logo, 
para a construção de uma rede de acesso FTTH, os principais requisitos serão: A demanda 
de usuários que se pretende atender, a taxa de penetração da rede, a definição dos serviços 
que serão ofertados, a extensão da rede, o cenário de implantação e a escalabilidade. 
• Demanda de Usuários: é a contagem de unidades habitacionais e comerciais 
existentes em uma determinada área que se pretende atender com o projeto. Esse 
dado irá influenciar na tecnologia a ser adotada e nos custos do projeto. 
• Taxa de Penetração: é uma relação entre HC/HP. Em que HC (Home Connected) 
é o número de usuários que a rede tem capacidade de atender inicialmente, 
enquanto HP (Home Passed) é o número de usuários final da rede, ou seja, sua 
capacidade máxima. Logo, os splitters, CEO e CTO devem ser dimensionados 
pelo número de HCs, ao passo que os cabos primários e secundários devem ser 
determinados pelo número de HPs. 
• Definição dos Serviços: Comumente, são ofertados aos assinantes os serviços de 
voz, dados e vídeo, ou uma combinação dos três. A solução tecnológica a ser 
adotada (GPON, EPON) depende dessa definição. 
• Extensão da Rede: O tamanho da rede será influenciado diretamente pela perda 
de inserção imposta por splitters, emendas e conectores. 
• Cenário: Em projetos de rede GPON existem, basicamente, dois cenários a serem 
considerados: ambiente horizontal, como bairros residenciais e condomínios e o 
cenário vertical, onde se enquadram os edifícios e prédios. A mudança de cenário 
acarreta diretamente em adequações na topologia da rede e no posicionamento dos 
elementos passivos. 
• Escalabilidade: é a projeção de crescimento da rede ao longo do tempo. Sendo 
assim, já na concepçãodo projeto, deve ser previsto sua expansão sem grandes 
alterações sejam necessárias para o atendimento aos novos usuários. 
31 
 
 
3.2 LICENÇAS E OUTORGAS 
 
No Brasil, para que se possa explorar algum serviço de telecomunicações 
comercialmente, se faz necessário o pedido de outorga junto a ANATEL (Agencia 
Nacional de Telecomunicações) para que o provedor do serviço esteja regularizado em 
suas operações. Ou seja, é preciso três tipos de outorgas para tornar-se apto a prestar um 
serviço triple play a que se destina o presente trabalho. São elas: 
• SCM (Serviço de Comunicação Multimídia): que possibilita a oferta de 
capacidade de transmissão, emissão e recepção de informações multimídia, 
permitindo inclusive o provimento de conexão à internet, utilizando quaisquer 
meios, a assinantes dentro de uma área de prestação de serviço (ANATEL, 2019). 
• STFC (Serviço Telefônico Fixo Comutado): O Serviço Telefônico Fixo 
Comutado (STFC) é o serviço de telecomunicações que, por meio de transmissão 
de voz e de outros sinais, destina-se à comunicação entre pontos fixos 
determinados, utilizando processos de telefonia (ANATEL, 2019). 
• SeAC (Serviço de Acesso Condicionado): É o serviço de telecomunicações de 
interesse coletivo prestado no regime privado, destinado à distribuição de 
conteúdos audiovisuais na forma de pacotes de canais de programação (ANATEL, 
2018). 
Todo o processo para obtenção das licenças pode ser realizado de maneira online, por 
meio do sistema Mosaico. Os documentos exigidos por cada licença estão descritos em 
seu próprio regulamento disponível no site da ANATEL. Dessa forma, sendo aprovada a 
documentação e pago as taxas previstas, poderá se dá início a oferta regulamentada do 
serviço. 
 
 
 
 
32 
 
3.3 COMPARTILHAMENTO DE INFRAESTRUTURA 
 
 Para que o projeto possa ser executado, teremos de ter uma infraestrutura de 
suporte a rede de telecomunicações. Postes, calhas ou dutos serão necessários para 
ancorar e acomodar a rede, e para isso o projetista lança mão do compartilhamento de 
infraestrutura para baratear os custos do projeto. Na maioria dos casos, esse 
compartilhamento será acordado com as concessionárias de energia elétrica, por meio do 
aluguel de postes para implantação de rede aérea. No Rio Grande do Norte, esse 
compartilhamento se faz junto a COSERN, empresa que explora o serviço de 
fornecimento de energia elétrica em nosso estado. 
 Para isso, a COSERN disponibiliza a Norma de Compartilhamento de Postes da 
Rede de Energia Elétrica: NOR.DISTRIBU-ENGE-0064. Este documento segue as 
resoluções conjuntas da ANEEL e ANATEL e descreve todas as regras vigentes. O 
compartilhamento se dará em forma de aluguel, com preço sugerido pelas agências 
reguladoras de R$ 3,19 (três reais e dezenove centavos). De acordo com (COSERN, 
2016), os seguintes itens devem ser encaminhados a distribuidora de energia para que seja 
firmado o contrato entre as partes: 
a) Carta de solicitação de uso compartilhado de infraestrutura; 
b) Ato de outorga expedido pela ANATEL ou licença SCM, referente ao serviço a 
ser implementado; 
c) CNPJ, situação de inscrição estadual e municipal; 
d) Anotação de Responsabilidade Técnica, ART; 
e) Relatório fotográfico dos postes em meio digital; 
f) Planilha contendo numeração dos postes que deseja ocupar; 
g) Planta detalhada do local com indicações dos postes a serem ocupados, cabos e 
equipamentos; 
h) Memorial técnico descritivo; 
i) Memorial de cálculo de esforços dos postes; 
 
 
 
 
33 
 
4 PROJETO BOSQUE DAS COLINAS 
 
4.1.2 ESCOLHA DA ÁREA 
 
 Para escolhermos a localidade que seria objeto de estudo, levamos em 
consideração fatores econômicos e urbanísticos. O Loteamento Bosque das Colinas é um 
empreendimento situado na cidade de São José de Mipibu, na região metropolitana de 
Natal a 20 quilômetros da capital potiguar. Nele, estão distribuídos 1.882 lotes no 
tamanho padrão de 200 metros quadrados, totalizando uma área de 70,6 hectares. Um dos 
fatores de sua escolha foi sua planta urbanística com ótima organização entre ruas e 
avenidas, fornecendo um cenário ideal para concepção do projeto FTTH. Outro ponto que 
foi levado em consideração como fator decisivo é a grande expansão imobiliária que está 
ocorrendo na região, tornando a localização rapidamente habitada gerando demanda por 
serviços de telecomunicações. Com base na média de preço praticada nos imóveis do 
loteamento, teremos moradores com potencial econômico para aquisição dos serviços 
propostos por esse projeto, além de não existir, até o presente momento, nenhuma grande 
empresa operando no local. As figuras 16 e 17 apresentam a localização geográfica e a 
planta urbanística do loteamento, respectivamente. 
 
Figura 16 - Localização Loteamento Bosque das Colinas. 
 
Fonte: (IMÓVEIS, 2019). 
34 
 
Figura 17 - Planta Urbanística Bosque das Colinas. 
 
Fonte: Elaboração própria (18/072019). 
 
4.2 DEFINIÇÃO DOS SERVIÇOS 
 
 Após a escolha da localidade tivemos que definir os requisitos do projeto, como 
descrito no item 3.1 do presente documento. Primeiro ponto foi a definição dos serviços 
que seriam ofertados. Tal como foi exposto no primeiro capítulo, os usuários necessitam 
de uma rede que lhes ofereçam serviços de dados voz e vídeo em alta velocidade e com 
confiabilidade, tudo isso em uma mesma estrutura física. Sendo assim, foi definido o 
padrão GPON para atendimento FTTH ao loteamento Bosque das Colinas. Assim como, 
o grande número de possíveis usuários, e a extensão do terreno foram fatores decisivos 
para escolha dessa solução. 
35 
 
4.3 LEVANTAMENTO DE CAMPO 
 
 Para efetuar o levantamento de campo, foi solicitado junto a Phoenix 
Empreendimentos a planta baixa do loteamento. De pronto, o pedido foi atendido, o que 
favoreceu muito o procedimento de obtenção dos dados necessários para início do 
trabalho. 
 O documento enviado pela empreiteira continha a planta geral e urbanística do 
Loteamento, trazendo informações como: nome de ruas e avenidas, número de lotes, 
equipamentos de lazer e de convivência. Além disso, todo o arquivo está cotado em 
metros, facilitando o trabalho do projetista na obtenção de distâncias que serão 
necessárias nas etapas posteriores do projeto. Utilizou-se, também, a ferramenta Street 
View do software Google Earth e visitas a campo para inspeções locais. 
 É no levantamento de campo que é feita a inspeção minuciosa do local que irá ser 
atendido pelo projeto. Nessa fase que foi analisado as rotas de lançamentos de cabos, os 
postes onde seriam ancorados a rede, bem como o local para instalação do armário de 
telecomunicações que irá abrigar o chassi de OLT. Além desses pontos, também é feito 
uma pesquisa de quais empresas concorrentes operam no local. 
 Feito o levantamento, define-se o modelo da rede externa de distribuição dos 
cabos ópticos conforme figura 18. 
Figura 18 - Modelo de distribuição de cabos ópticos. 
 
Fonte: Adaptado de (GONÇALVES, 2009). 
36 
 
 A taxa de divisão utilizada será de 1:64 como recomenda a norma para distâncias 
inferiores a 20 km. Com isso, uma OLT alimenta um splitter 1:2 que por sua vez alimenta 
dois divisores 1:4, que por fim, alimentam quatro splitters 1:8, totalizando 64 clientes por 
porta. Foi definido também o posicionamento dos divisores ópticos: sendo o splitter de 
primeiro nível acomodado dentro do armário de telecomunicações, logo após a porta da 
OLT; o segundo nível será acomodado em CEOs, visando as derivações para 
atendimento; e o último estágio será fixado em postes próximos as residências a serem 
atendidas. A figura 19 demonstra esse cascateamento. 
 
Figura 19 - Taxa de divisão de sinal. 
 
Fonte: Elaboração própria (10/11/2019). 
 
4.4 TAXA DE PENETRAÇÃO 
 
 De posse dos dados obtidos no levantamento de campo, seguiremos para uma 
etapa de cunho comercial, que é a definição da capacidade inicial de atendimentoda rede, 
ou taxa de penetração. Esse percentual de instalação é definido com base na quantidade 
de empresas que atentem ao local, o poder aquisitivo dos possíveis clientes e a 
sensibilidade comercial do projetista. 
 Como no levantamento de campo foi identificado a presença de um provedor de 
internet atuando no local, e também a não ocupação total dos lotes, foi definido uma taxa 
de 60% para o projeto da rede. Essa taxa de penetração é que irá definir o número de 
splitters, CEOs e CTOs a serem instalados inicialmente. Entretanto, os cabos primários e 
secundários devem ser determinados pelo número de HPs, ou seja, número total de lotes. 
Essa medida irá diminuir os custos de expansões futuras da rede, pois serão necessárias 
37 
 
somente alterações nas caixas de emenda, visto que a capacidade dos cabos já está 
dimensionada para atender todos lotes. 
 
4.3 PROJETO FÍSICO 
 
 Superada a fase de anteprojeto, daremos início à confecção do desenho em CAD 
(Computer Aided Design) com todos os elementos necessários para a execução completa 
da obra. Com isso, o desenho constitui-se na descrição do trajeto de passagem dos cabos, 
das condições de lançamento (subterrâneo ou aéreo), caixas de emenda e de terminação, 
topologia física da rede, localização dos splitters e razão de divisão do sinal, detalhamento 
da penetração, reservas técnicas, identificação das caixas e o orçamento de potência e a 
localização do armário de telecomunicações. 
 A escolha do local de instalação do armário é de extrema importância. Para 
resolvermos essa questão precisamos considerar o posicionamento geográfico que traga 
maior economia na quantidade de cabos ópticos utilizados, bem como um local seguro, 
de fácil acesso e que possibilite a manutenção dos equipamentos. Por isso, foi 
determinado um local no prédio do centro de convivência do loteamento, pois teríamos 
uma área coberta, com ponto de energia elétrica e segurança 24h. Em troca da 
disponibilidade do local seria oferecido um ponto de acesso WI-FI sem custos aos 
frequentadores do local. 
 Assim sendo, iremos iniciar o desenho pela distribuição das CTOs, elementos de 
terminação que contém os divisores 1:8 para conexão dos clientes. O posicionamento 
dessas caixas deve obedecer a duas premissas definidas anteriormente: a taxa de 
penetração que em nosso caso será de 60% e a distância máxima de atendimento pelo 
cabo drop, que é de 150 metros devido a fragilidade desse componente. Essas caixas 
possuem splitters com as saídas conectorizadas, de onde partem os cabos drop, não sendo 
necessário baixar a caixa para fazer fusões ao conectar um cliente. Portanto, teremos a 
distribuição de CTOs por ruas conforme a figura 20. 
38 
 
Figura 20 - Distribuição de CTO. 
 
Fonte: Elaboração própria (08/11/2019). 
 
 Como pode ser observado na figura 20, foi distribuído três CTOs para atendimento 
de uma rua com 42 lotes. Sabendo que cada caixa contém um divisor óptico com conexão 
para 8 usuários, teremos a possibilidade de conectar 24 clientes, que equivale a 
aproximadamente 60% do número de lotes dessa rua. O fator distância de cabo drop 
também foi atendido, visto que cada frente de lote mede 10 metros e em nenhum caso é 
ultrapassado a distância máxima de estipulada de 150 metros entre a CTO e a residência 
do usuário. Desse modo, essa mesma estratégia foi adotada para todas as ruas do 
empreendimento. 
 Em seguida, foi definido o posicionamento dos elementos de distribuição: as 
CEOs que contém os divisores 1:4. levamos em consideração o posicionamento 
geográfico que permita os menores comprimentos de cabos até cada elemento de 
terminação. Além disso, esses elementos foram posicionados em ruas mais largas, o que 
facilita no momento de implementação e manutenção da rede. Vide figura 20. 
 
Figura 21 - Distribuição de CEO. 
 
Fonte: Elaboração própria (10/11/2019). 
39 
 
 Por fim, faremos o traçado das rotas de lançamento de cabos e a definição de suas 
capacidades. Uma boa vistoria prévia das possíveis rotas de cabos ópticos, feita no 
levantamento de campo, é de suma importância para esta etapa do trabalho. Tipos de 
postes, medidas dos vãos e a indicação dos postes que suportam os equipamentos pesados 
da rede elétrica são alguns dos impedimentos para alocação de componentes de rede 
FTTH. Desse modo, foi desenhado um diagrama das rotas de forma a permitir a 
identificação das ruas que fazem parte do percurso e a localização dos elementos de rede 
óptica. A figura 22 mostra uma pequena parte da rede com cabeamento traçado desde a 
CO até as CTOs. 
 
Figura 22 - Rotas de cabos ópticos. 
 
Fonte: Elaboração própria (10/11/2019). 
40 
 
Em termos de capacidade dos cabos, seguiremos o que foi determinado no tópico 
4.4 deste capítulo. Foi calculado a quantidade de fibras necessárias para atendimento de 
100 % dos lotes, de maneira que cada cabo terá aproximadamente 40% de sua capacidade 
reservada como backup para expansões futuras e 60% utilizadas para implantação inicial 
da rede. 
Sendo assim, para os cabos que saem das CEOs em destino as CTOs, chamados 
de cabos de rede secundária, foi padronizado o uso de cabos ópticos de 12 FO (Fibra 
Óptica) - AS (Autossustentados). Visto que cada cabo alimentará 8 splitters 1:8 contidos 
nas CTOs, restando 4 FO de reserva. Essa padronização é feita com intuito de diminuir 
custos, já que em vários trechos será utilizado esse tipo de cabo, proporcionando uma 
aquisição de maior quantidade com preço mais baixo, além de facilitar a padronização da 
execução do projeto. Já para definição dos cabos que interligam o armário de 
telecomunicações e as CEOs, foi preciso dividir o mapa por setores para que houvesse 
uma mesma quantidade de splitters 1:4 em cada setor, fazendo com que pudéssemos 
utilizar, também, um único tipo de cabo na rede primária. Nesses trechos serão utilizados 
cabos ópticos de 24 FO-AS, restando 10 FO de backup. 
Essa quantidade maior de fibras reservas no cabeamento primário, ultrapassam a 
necessidade de backup prevista no projeto, entretanto é recomendado essa reserva 
adicional para casos de aluguel ou transporte de serviços de outras operadoras, além 
possíveis clientes com demandas por canais dedicados que possam vir a surgir. 
Para padronização da leitura do projeto, utilizamos a cor verde para representar os 
cabos de 24 FO da rede primária e a cor azul para os cabos de 12 FO da rede secundária. 
O esquema de fusões adotados foi o sistema de by-pass em que as fibras que não são 
utilizadas para conexão dos elementos da caixa passam para próxima caixa em cabo de 
capacidade equivalente, seguindo sempre o padrão da sequência de cores utilizadas em 
redes ópticas. 
Desse modo, o projeto físico da rede foi finalizado procurando atender os diversos 
aspectos nele previstos, contendo o mapa da área, distribuição dos pontos de acesso, 
posicionamento dos splitters, as rotas de cabos ópticos. A Figura 23 mostra o projeto 
FTTH finalizado para atendimento ao loteamento Bosque das Colinas. 
41 
 
Figura 23 - Projeto FTTH. 
 
Fonte: Elaboração própria (11/11/2019). 
 
 
4.4 MEMORIAL DE CÁLCULOS 
 
4.4.1 Orçamento de Potência Óptica 
 
 O orçamento de potência óptica é a diferença entre a potência entregue pelo 
transmissor à fibra e a potência requerida pelo receptor para correto funcionamento do 
sistema óptico (PINHEIRO, 2017). Nele deve ser contabilizado as perdas nos elementos 
passivos como: splitters, cabo óptico, conectores e emendas, bem como incluir uma 
margem de segurança prevendo o envelhecimento do sistema. Consequentemente, o 
orçamento de potência deve atender a equação (1). 
42 
 
 𝑃𝑇𝑋 − 𝐴𝑇 > 𝑆𝑅𝑋 (1) 
 
Em que: 
𝑃𝑇𝑋 = Potência de saída do transmissor. 
𝐴𝑇 = Atenuação total do enlace. 
𝑆𝑅𝑋 = Sensibilidade do receptor. 
Com a atenuação total (𝐴𝑡) do sistema dada pela equação (2). 
 
𝐴𝑇 = 𝐴𝐹𝑂 +𝑃𝐶 + 𝑃𝐸 + 𝑃𝑃 + 𝑀𝑆 (2) 
 
Em que: 
𝐴𝐹𝑂 = Atenuação total da fibra óptica. 
𝑃𝐶 = Perda total nos conectores. 
𝑃𝐸 = Perda total nas emendas. 
𝑃𝑃 = Perda total nos elementos passivos (splitter). 
𝑀𝑆 = Margem de segurança para envelhecimento da rede. 
 
 O objetivo de uma rede de telecomunicações é a transmissão de dados com 
confiabilidade, o mínimo de erros e em alta velocidade. A realização de um projeto 
adequado da rede garante que os dispositivos cumpram as especificações dos fabricantes, 
além de minimizar esforços na solução de problemas. 
 Uma das primeiras tarefas é levantar os valores das perdas impostas por todos os 
componentes da rede de forma a obter um projeto que atenda aos requisitos dos 
componentes ativos da rede óptica. Para calcular o orçamento de potência óptica a tabela 
6 traz alguns valores típicos de atenuações de diferentes componentes utilizados na 
construção de uma rede óptica. 
43 
 
Tabela 6 -Atenuação dos componentes passivos. 
Componente Parâmetro Perda típica 
Fibra monomodo λ = 1.550 nm 0,2 dB/km 
Fibra monomodo λ = 1.310 nm 0,35 dB/km 
Fibra multimodo λ = 1.300 nm 1,0 dB/km 
Fibra multimodo λ = 850 nm 3,0 dB/km 
Emenda por fusão Cada emenda 0,1 dB 
Emenda mecânica Cada emenda 0,5 dB 
Conector O par 0,75 dB 
Splitter 1:2 Perda por inserção 3 dB 
Splitter 1:4 Perda por inserção 6 dB 
Splitter 1:8 Perda por inserção 9 dB 
Fonte: Adaptado de (PINHEIRO, 2017). 
 
 Para nosso projeto, iremos calcular os valores de orçamento de potência para o 
pior e melhor caso, ou seja, para a ONT mais distante e mais próxima do armário de 
telecomunicações, utilizando, sempre, os níveis de transmissão e recepção da ONT, pois 
esse equipamento é o mais frágil em termos de potência no enlace de comunicação. 
Somente esses dois casos são necessários para validação do projeto pois todas as ONTs 
estarão conectadas a mesma quantidade de divisores, conectores e emendas, 
diferenciando suas atenuações apenas em relação à distância. Sendo assim, o 
planejamento de perdas para o pior caso segue a equação (2) para o somatório de perdas 
da ONT mais distante, que fica a 1,6 km da CO. 
Em que: 
𝐴𝐹𝑂 = 1,6km*0,35 dB/km; 
𝑃𝐶 = 2*0,75 dB; 
𝑃𝐸 = 5*0,1 dB; 
𝑃𝑃 = (1*3 dB) + (1*6 dB) + (1*9 dB); 
𝑀𝑆 = 3 dB; 
Logo, a atenuação total do sistema para o pior caso seria: 
44 
 
𝐴𝑇= (0,56dB + 1,5dB + 0,5dB + 18dB + 3dB) = 23,56dB 
 
Utilizando os valores para potência de transmissão e sensibilidade de recepção 
disponibilizados na tabela 2 e 3, faremos a análise teórica de viabilidade do enlace de pior 
caso através da equação (1) 
Em que: 
𝑃𝑇𝑋 = 3 dBm; 
𝐴𝑇 = 23,56dB; 
𝑆𝑅𝑋 = -28dBm; 
Logo: 
3dBm – (23,56dB) > (-28dBm); 
-20,56dBm > -28dBm; 
Portanto, o enlace de pior caso é viável, pois o sinal que chegará a OLT é maior 
que a potência mínima requerida pelo equipamento para seu funcionamento. Como foi 
analisado o pior caso, automaticamente todos os outros pontos da rede também terão 
níveis de potência que atendam o bom funcionamento dos equipamentos. 
 De forma análoga, também é necessário realizar o cálculo para a ONT mais 
próxima da CO, para que não ocorra a saturação do sinal. Sabendo que o receptor mais 
próximo está a 200 metros, consequentemente, seguiremos o mesmo procedimento 
utilizado no item anterior. 
Em que: 
𝐴𝐹𝑂 = 0,2km*0,35 dB/km; 
𝑃𝐶 = 2*0,75 dB; 
𝑃𝐸 = 5*0,1 dB; 
𝑃𝑃 = (1*3 dB) + (1*6 dB) + (1*9 dB); 
𝑀𝑆 = 3 dB; 
Logo, a atenuação total do sistema para ONT mais próxima seria: 
45 
 
𝐴𝑇= (0,07dB + 1,5dB + 0,5dB + 18dB + 3dB) = 23,07dB. 
Novamente, utilizando os valores para potência de transmissão e sensibilidade de 
recepção disponibilizados na tabela 2, faremos a análise teórica da saturação do sinal para 
a ONT mais próxima através da adaptação da equação (1). 
Em que: 
𝑃𝑇𝑋 = 5 dBm; 
𝐴𝑇 = 23,07dB; 
𝑆𝑅𝑋 = -8dBm; 
Logo: 
5dBm – (23,07dB) < (-8dBm); 
-18,07dBm < -8dBm; 
 Com isso, o enlace mais curto também foi aferido em relação a possível saturação 
do sinal, e está dentro da faixa da operação dos dispositivos utilizados na rede. Desse 
modo, feita a análise sobre os dois estremos em termos de potência de sinal, podemos 
garantir que o sistema irá operar com qualidade, mantendo a transmissão dentro de uma 
taxa de erros (BER) satisfatória. Para sistemas ópticos, esse valor normalmente é da 
ordem de 10−10 , ou seja, um bit com erro para cada 10 bilhões de bits transmitidos 
(PINHEIRO, 2017). 
 
4.4.2 Material Utilizado 
 
 Finalizando o memorial de cálculos, a tabela 6 traz a contagem dos materiais 
utilizados para implementação da rede GPON. Para o presente trabalho, não foi feito a 
cotação de preços dos elementos passivos e ativos que compões a rede, e também, não foi 
relacionado elementos de fixação e ancoragem como abraçadeiras e passantes, pois não 
fazem parte do escopo do estudo. Em termos de reservas técnicas de cabeamento, serão 
utilizados 10 metros de cabos sobressalentes nas caixas de emenda e nas caixas de 
terminação, apenas com intuito de baixar a caixa ao solo para que seja feita as fusões e 
manutenções necessárias em local coberto e abrigado. Para casos de rompimento de cabos 
46 
 
ópticos, será substituído o trecho danificado efetuando duas emendas, uma em cada 
pontas do cabeamento novo. 
 
Tabela 7 - Quantidade de materiais utilizados. 
Tipo Quantidade 
Splitter 1:2 20 und 
Splitter 1:4 40 und 
Splitter 1:8 152 und 
CEO 10 und 
CTO 152 und 
OLT 20 und 
Cabo 12 FO AS 15.242 km 
Cabo 24 FO As 2.076 km 
Armário 1 und 
Fonte: Elaboração própria (15/11/2019). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
5 FTTH NO BRASIL 
 
 Com base nos dados da (ANATEL, 2019), foram mais de 32 milhões de acessos 
a banda larga fixa no Brasil até agosto de 2019. No decorrer dos últimos 5 anos, houve 
um crescimento nos acessos a banda larga por FTTH de, aproximadamente, 650%, 
saltando de 1.144.984 milhões em 2014 para 8.563.838 milhões de acessos em 2019, 
totalizando 26,3% da matriz nacional. A Figura 24 mostra a evolução no número de 
acessos, distribuído em cada tecnologia. 
 
Figura 24 - Acessos a banda larga no Brasil. 
 
Fonte: (ANATEL, 2019). 
 
 Segundo (DIAS, 2018), as operadoras de telecomunicações aceleram as 
instalações de redes FTTH no Brasil. A Telefônica (Vivo) anunciou investimentos da 
ordem de R$7 bilhões em FTTH para expansão da rede. Para a Telefônica, ainda há um 
enorme mercado não atendido, principalmente nas pequenas cidades brasileiras, cujo 
potencial de crescimento é de 386% (AQUINO, 2019). 
 A Oi informou que vai ligar a rede FTTH em 19 cidades. A operadora vai usar a 
capilaridade de sua rede de transporte e abrir portas mais rapidamente para FTTH, a 
previsão da companhia é chegar a seis milhões de home passed com FTTH no fim do 
primeiro semestre de 2020 (DIAS, 2018). 
48 
 
 A TIM, CLARO e NET também seguem na mesma linha, com previsão de 
grandes investimentos em rede ópticas no mercado brasileiro. Diante desse cenário, a 
chinesa FiberHome avança com o FTTH no Brasil e quer liderar o mercado de fibra 
óptica. Segundo o presidente da companhia, Zhiqiang Fan, o país é o principal mercado 
da empresa na América Latina, região onde a adoção de tecnologias baseadas em fibra 
óptica tem um delay estimado de cinco anos em relação a mercados maduros, como EUA 
e Europa (CASTILHO, 2017). 
 Além dos grandes players de telecomunicações, segundo (AQUINO, 2018), as 
pequenas operadoras de telecomunicações já possuem 47% do mercado nacional de 
FTTH e a cada mês mais provedores de internet surgem no país. O mercado brasileiro 
tem várias peculiaridades devido ao país ter dimensões continentais, por esse motivo há 
um aquecimento nas empresas locais para suprir a demanda não atendida pelas grandes 
operadoras de telecomunicações. A figura 25 demonstra os percentuais de atendimento 
por grandes provedores e por pequenos provedoresregionais. 
 
Figura 25 - Market Share - FTTH Brasil. 
 
Fonte: (AQUINO, 2018). 
 
49 
 
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
 O objetivo do presente trabalho é ampliar o conhecimento sobre redes ópticas e 
suas aplicações. Para isso foi desenvolvido um projeto de atendimento FTTH para o 
Loteamento Bosque das Colinas, situado na região metropolitana de Natal, utilizando a 
tecnologia GPON como solução para prover serviços triple play aos usuários. 
 Para cumprir essa meta, foram realizados estudos sobre as redes PON e suas 
variações, com ênfase na descrição de seus componentes, tipos de topologias, 
padronização e estratégias de multiplexação. Em paralelo, o trabalho mostrou o roteiro 
para planejamento e execução de projetos FTTH, que foi detalhadamente descrito com 
base em literatura atual, na intenção de identificar os principais requisitos em aspectos 
técnicos e comerciais que tem de ser abordados para elaboração de projetos de redes 
ópticas. Além disso, uma análise teórica de viabilidade da rede também foi desenvolvida, 
em que se evidenciou sua capacidade de funcionamento, tornando-a uma solução para 
suprir as demandas dos novos serviços em uma estrutura confiável e duradoura. 
 No ambiente comercial, a inovação é constante e cada vez mais rápida. As redes 
de telecomunicações fazem parte desse processo e precisam acompanhar as mudanças de 
comportamento da sociedade para conseguir suprir todas as suas demandas. E, ao que se 
pode observar, as redes de fibras ópticas encontram-se a altura das necessidades dos 
usuários para os próximos anos. Com isto, verifica-se uma forte migração por parte dos 
operadores de serviços na expansão desse tipo de rede e consequentemente em realização 
de novos projetos. 
Portanto, com a elaboração deste trabalho, foi possível adquirir conhecimentos, a 
nível de projeto, em aspectos técnicos e econômicos para redes de acesso baseadas em 
fibra óptica.50 
 
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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domicílios. ANATEL, 06 junho 2017. Disponivel em: 
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