FTTU - TGI

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ESTUDO COMPARATIVO ENTRE A TECNOLOGIA DA FIBRA ÓPTICA COM OUTRAS TECNOLOGIAS
FIBRA ÓPTICA – A LUZ DO FUTURO
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OBJETIVO
ESTE TRABALHO TEM O OBJETIVO DE COMPARAR A TECNOLOGIA DA FIBRA ÓPTICA COM AS TECNOLOGIAS USADAS ATÉ OS DIAS ATUAIS E A SUA UTILIZAÇÃO COMO MEIO DE TRANSMISSÃO.
DEMANDA DE SERVIÇOS – VOZ/DADOS/VÍDEO
Dialup
Modem
DSL/Cable
Modem
100Base-T
Ethernet
Gigabit
Ethernet
VDSL
FTTU
56 kb/s
1 - 1.5 Mb/s
26 Mb/s
100 Mb/s
1,000 Mb/s
4 - 6+ Gb/s
150 Mb/s
As empresas e o usuário final necessitam de uma rede que os atendam constantemente com uma alta capacidade de transmissão de dados, voz e vídeo. 
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POR QUE DA FIBRA ÓPTICA
Fibras ópticas são guias de ondas dielétricas utilizadas para guiar a luz.
Sua constituição é basicamente de vidro ou plástico.
A casca e o núcleo têm índices de refração diferentes, para confinar e propagar a luz.
TIPO DE FIBRA ÓPTICA
FIBRA ÓPTICA
FIBRA ÓPTICA MONOMODO
Revestimento ou Buffer
Revestimento Interno
Núcleo
Revestimento
Núcleo
FIBRA ÓPTICA MULTIMODO
CONSTRUÇÃO DE REDES ÓPTICAS
Cabo Subterrâneo
Cabos diretamente enterrados
Rede de dutos - Urbana
Rede de dutos - Longa Distância
Cabo Aéreo
Redes aéreas aproveitam as estruturas das concessionárias de energia elétrica existentes, quando não há possibilidade, é implantada uma nova infra-estrutura à sua instalação.
Cabo Submarino
Pode ter um alcance de 60km entre repetidores, e pode envolver uma ilha, um país ou até mesmo um continente.
TÉCNICAS DE MULTIPLEXAÇÃO
WDM DWDM E CWDM
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Agora eu vou falar sobre as técnicas de multipexação dos sinais ópticos.
WDM – DWDM – e CWDM
WDM - Wavelength Division Multiplexing
 Multiplexação por divisão de comprimento de onda
É uma tecnologia onde os sinais que transportam a informação, em diferentes comprimentos de onda óptico, são combinados em um multiplexador óptico e transportados através de um único par de fibras, com o objetivo de aumentar a capacidade de transmissão, utilizando a largura de banda da fibra óptica de uma maneira mais adequada. 
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A forma de transporte adotada pelo WDM sobre as Fibras é uma tecnologia onde os sinais que transportam a informação em diferentes comprimentos de onda óptico, são combinados em um multiplexador óptico e transportados através de um único par de fibras, com o objetivo de aumentar a capacidade de transmissão, utilizando a largura de banda da fibra óptica de uma maneira mais adequada. 
Em um sistema de WDM, cada um dos comprimentos de onda é lançado na fibra, e os sinais são demultiplexados no final da recepção. O WDM transporta cada sinal de entrada independentemente dos outros. Isto significa que cada canal tem sua própria largura de banda dedicada e todos os sinais chegam ao mesmo tempo, no lugar de serem quebrados e transportados ao mesmo tempo.
WDM - Regiões de operação
Regiões de operação dos comprimentos de onda
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Os desenvolvimentos em fibra óptica foram feitos utilizando regiões especificas no espectro onde a atenuação é baixa.
Estas regiões, chamadas "windows"( janelas ), estão entre áreas de alta absorção.
Os primeiros sistemas operavam em torno de 850nm, a primeira janela em fibras ópticas baseadas em sílica.
A segunda janela ( Banda S ou S band), em 1310 nm, logo provaria ser superior por causa de sua baixa atenuação
Banda S	1460 – 1530 nm
seguida pela terceira janela (banda C ou C band), em 1550 nm com uma perda ainda menor.
Banda C	1530 – 1565 nm
Hoje, uma quarta janela (banda L ou L band) esta sendo desenvolvida. Estas quatro janelas são indicadas no espectro eletromagnético neste slide.
Banda L	1565 – 1625 nm
Banda U	1625 – 1675 nm
Princípio do Multiplexador e Demultiplexador
Princípio do Multiplexador e Demultiplexador
 Filtros Dielétricos Finos
 Prisma
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Os Filtros Dielétricos Finos DTF (Dieletric Thin Filters) são utilizados como multiplexadores e demultiplexadores para sistemas com poucos canais.
Eles são simplesmente conectados na seqüência, cada filtro selecionando um comprimento de onda específico.
Embora este método seja considerado simples existe um desvantagem, cada reflexão causa uma atenuação de aproximadamente 0,1dB.
Isto significa que o último sinal demultiplexado estará atenuado em relação ao primeiro, principalmente se o sistema tiver muitos canais.
Esta propriedade restringe o uso do DTF a um limite de 16 canais.
O mais popular demultiplexador óptico é o prisma.
Passando por ele, a luz é dividida em seus componentes espectrais.
Plataforma DWDM
Até 40 canais na banda C e mais 40 canais na banda L;
Sem restrições de distâncias ou tipos de fibra, incluindo
amplificadores ópticos;
Transparente às taxas e protocolos;
Taxas de 2 Mbit/s a 10 Gbit/s;
Sistema unidirecional ou bidirecional;
Proteção de canal óptico ou rota óptica;
Ideal para transporte de redes SAN, SDH etc., onde a distância ou a quantidade de canais ópticos não são atendidas por CWDM;
Integração com OADM.
Plataforma CWDM
Baixo custo;
Até 16 comprimentos de onda em uma única fibra ;
Velocidades de 2 Mbit/s a 2,5 Gbit/s;
Transparente às taxas e protocolos;
Proteção de canal óptico ou de rota óptica.
Integração com OADM.
Componentes do Sistema
Componentes de um enlace DWDM típico
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Os principais componentes de uma linha DWDM são:
·        Lasers e Moduladores
·        Mux/Demux Ópticos
·        Amplificadores Ópticos
·        Módulos de compensação de Dispersão
·        Compensadores PMD
·        Fotodiodos
·        Conectores
CWDM
Custo: Baixo
Distância: Até 70km
Complexidade: Baixa
Amplificação: Não
Principal Limitação: Potência
Aplicação: Metropolitana
Canais: Até 18
Banda: 1270nm a 1610nm
Espaçamento entre canais: 20nm
DWDM
Custo: Alto
Distância: Até 10000km
Complexidade: Alta
Amplificação: Sim
Principais Limitações: Relação Sinal-Ruído, Dispersão, Diafonia, Efeitos Não-Lineares etc. 
Aplicação: Interurbana
Canais: >100
Banda: 1530 a 1625nm (C+L)
Espaçamento entre canais: 0,2nm (25GHz)
CWDM X DWDM
APLICAÇÕES DA FIBRA ÓPTICA
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REDES PASSIVAS ÓPTICAS
É uma tecnologia de acesso às redes ópticas, na qual todos os usuários que estão na rede recebem o mesmo sinal óptico.
Esta rede segue o padrão internacional do comitê FSAN (Full Service Access Network ).
Existem quatro tecnologias de suporte para rede PON que são :
Rede Óptica Passiva baseada em ATM (APON);
Rede Óptica Passiva baseada em Broadband (BPON);
Rede Óptica Passiva baseada em Ethernet (EPON);
Rede Óptica Passiva baseada em Gigabit (GPON). 
APLICAÇÕES DA REDE PON
	Consiste na utilização de redes de fibras ópticas passivas para transmitir e distribuir acesso à diversos serviços com alta qualidade e um baixo custo.
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FTTX – ARQUITETURA DE REDE PON
	O FTTX está dividido nos seguintes tipos de arquitetura para um projeto de rede PON.
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FTTC – FIBER TO THE CURB
A rede de fibra óptica termina em um armário de distribuição, que se localiza na calçada. Esse armário situa-se em média entre 300 a 800m da residência do usuário. A rede entre o armário e o usuário é feita através de cabos metálicos.
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FTTD – FIBER TO THE DESK
É utilizada em grandes redes corporativas e permite o uso da banda larga para a utilização de vídeo conferência e até mesmo a internet .
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FTTH – FIBER TO THE HOME
FTTH ou FTTU (Fiber to the user)
A rede de fibra óptica termina o mais próximo possível do usuário. Pode ser utilizada nos projetos das residências inteligentes, na automação doméstica ou nas atividades de entretenimento como por exemplo em condomínios de alto padrão. 
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Análise de Soluções via Par Metálico
DSL
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Pessoal, Vamos conversar sobre redes WDM e DWDM.
DSL (Linha de Assinante Digital)
A principal característica é o fato de aproveitar a rede de serviços de telefonia convencionais;
Taxas de transmissão que variam de 64 K até 50 Mbps;
Conexões DSL são limitadas à distância e sofrem influência domeio, material e cabeamento;
Modens simétricos que oferecem a mesma capacidade para o envio e recebimento;
Modens assimétricos com velocidades de download geralmente maior que de upload.
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A forma de transporte adotada pelo WDM sobre as Fibras é completamente diferentes do TDM. É uma tecnologia onde os sinais que transportam a informação em diferentes comprimentos de onda óptico, são combinados em um multiplexador óptico e transportados através de um único par de fibras, com o objetivo de aumentar a capacidade de transmissão, utilizando a largura de banda da fibra óptica de uma maneira mais adequada. 
Em um sistema de WDM, cada um dos comprimentos de onda é lançado na fibra, e os sinais são demultiplexados no final da recepção. Como o TDM, a capacidade resultante é um agregado dos sinais de entrada, mas o WDM transporta cada sinal de entrada independentemente dos outros. Isto significa que cada canal tem sua própria largura de banda dedicada e todos os sinais chegam ao mesmo tempo, em lugar de serem quebrados e são transportados ao mesmo tempo.
HDSL (Linha de Assinante Digital de Alta Velocidade)
Tecnologia de transmissão bidirecionais e simétricas;
Taxa de transmissão de 2,3 Mbps com dois ou três pares de fios;
SDSL é uma variante do HDSL associada especificamente à operação com um único par metálico;
Opera em distâncias de 4 - 5,5 e até 7 Km sem a utilização de repetidores;
Half Duplex que permite transferência em um único sentido;
Full-duplex que permite transferência nos dois sentidos simultaneamente;
A principal desvantagem é o fato de exigir o uso de duas linhas e não permitir o uso do telefone ao mesmo tempo em que se transferem dados, pois, ambos utilizam a mesma faixa de freqüência.
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Os desenvolvimentos em fibra óptica foram feitos utilizando regiões especificas no espectro onde a atenuação é baixa. Estas regiões, chamadas "windows"( janelas ), estão entre áreas de alta absorção. Os primeiros sistemas operavam em torno de 850nm, a primeira janela em fibras ópticas baseadas em sílica. A segunda janela ( Banda S ou S band), em 1310 nm, logo provaria ser superior por causa de sua baixa atenuação, seguida pela terceira janela (banda C ou C band), em 1550 nm com uma perda ainda menor. Hoje, uma quarta janela (banda L ou L band) esta sendo desenvolvida. Estas quatro janelas são indicadas no espectro eletromagnético neste slide.
 
ADSL (Linha Assimétrica de Assinante Digital.)
 Tecnologia desenvolvida para usuários residenciais;
 Tecnologia Bidirecional e assimétrica;
 O telefone pode ser utilizado ao mesmo tempo em que se usa a internet;
 Velocidades que variam 1,5 Mbps a 8 Mbps de download e 16 Kbps a 768 Kbps para Upload com distâncias de até 6 Km.
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Os principais componentes de uma linha DWDM são:
·        Lasers e Moduladores
·        Mux/Demux Ópticos
·        Amplificadores Ópticos
·        Módulos de compensação de Dispersão
·        Compensadores PMD
·        Fotodiodos
·        Conectores
Cable Modem
Equipamento que permite conectar computadores residenciais à internet através de concessionária de serviços de TV por assinatura.
Cable modem, pois, modulam e demodulam a informação ao contrário da tecnologia XDSL que trafega os dados sempre em digital.
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Perdas nas fibras e dispersão limitam a distância de qualquer sistema de comunicação. Para longos enlaces esta limitação é superada por regeneração periódica do sinal óptico através de repetidores onde o sinal óptico é convertido em elétrico usando-se um receptor e então regenerado usando-se um transmissor 
VDSL (Linha de Assinante Digital de Altíssima Velocidade)
 Tecnologia bem recente e em desenvolvimento empresarial;
 Trata de transmissão simétrica e assimétrica;
 Download de até 52 Mbps e Upload de até 2,3 Mbps;
 Usa um único par metálico e alcança uma distância até 1,5 Km.
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A função da grade difratora é similar à do prisma. A diferença, porém, é que aqui a interferência é fator importante. A luz é também dividida em suas componentes espectrais.
ADSL
VDSL
B-PON
FTTC
FTTU
Cabo metálico
FTTH
Cable Modem
Muitas tecnologias apresentadas, 
MAS qual funciona melhor para sua comunidade?
HDSL
ATM
Ethernet
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FTTU, A fibra óptica até o usuário.
Infra estrutura com duração de 30 a 40 anos;
Banda Larga Virtual sem Limites;
Manutenção 40% mais barato que o Custo das outras;
Imune à interferências eletromagnéticas;
Adequações com novas tecnologias.
Muito mais velocidade/capacidade
4-6+
GBps
56
Kbps
1-1.5
Mbps
100
Mbps
1000
Mbps
Gigabit
Ethernet
FTTU
Placas 
de Rede
Modem a 
Cabo
Modem 
Discado
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Estudo de Caso – Condomínio Fazenda da Grama
	Projeto
	O condomínio Fazenda da Grama é um empreendimento de alto padrão na qual a empresa Alcatel Telecomunicações S.A. implementou a solução do FTTU para a rede de comunicação triple play (voz , dados e vídeo). 
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Estudo de Caso – Condomínio Fazenda da Grama
Este modelo de estudo de caso é um grande exemplo da utilização da solução FTTU;
Essa solução oferece voz sobre IP, vídeo e internet com uma grande velocidade para os usuários do condomínio;
Esse projeto é pioneiro na América Latina.
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Estudo de Caso – Condomínio Fazenda da Grama
Aerial Splitter
Fase 2 do projeto - Em andamento
Antena SKY – Operadora Vídeo
Equipamento H-ONT
Armário - Alcatel
Fase 1 do projeto - Vista aérea
Sala de Telecomunicações
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Solução adotada no Condomínio
Distribuição da Fibra
CASA 1
Analógico/Digital
Video-OLT
Multimídia
Packet-OLT
OmniPCX
Alcatel
Video
Operadoras
CATV
Internet
VOZ - TELEFONICA
ATM
Backbone
H-ONT
Usuário
Alcatel
WDM
Gerenciamento
VOZ
VIDEO
FONTE
SPLITTER
FIBRA
 ÓPTICA
INTERNET
SKY
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BPON 	 Broadband Passive Optical Network
	Carries voice, data and video over optical network
FSAN	Full Services Access Network
	International consortium of operators that generated
	 specifications for next generation access network 
	Their work has been certified by the ITU in the G.983 standards
CPE	Customer premise equipment
OLT 	Optical Line Terminal (see next slide)
QoS	Quality of Service - important as allows timing-critical serivces 
	like voice and video to be supported with high quality - not 	easily done with IP or Ethernet
CONCLUSÃO
A fibra óptica é uma tecnologia na qual supera as outras alternativas de transmissão de dados em vários aspectos como: distância, custo, interferência, capacidade de transmissão, etc.
Não deve-se pensar que a fibra óptica é a solução definitiva para todas as aplicações porém, atualmente com a demanda de serviços solicitados (voz, dados e vídeo), é a tecnologia que atende melhor as necessidades de comunicação do mercado.
Através do estudo de caso verificou-se que a solução FTTU é das melhores opções de transmissão de dados em alta velocidade mas, devido ao custo elevado é pouco explorado, por enquanto, no Brasil.
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