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Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Fibra Óptica
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
- 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
- 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 (125m). 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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:
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Vidro
Ar
Refração & Reflexão
Reflexão interna total
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Cabos Ópticos - OPGW-SM / OPGW-NZD
Formação dos Cabos OPGW
Disponível de 6 até 48 Fibras.
OPGW - 36 Fibras
Fibras Ópticas
Configuração da Unidade Básica
(06 ou 08 fibras)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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).
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Tipos de fibras
As 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Monitor
Média distância
Câmera
Coaxial
Ruído e interferências
Meio de transmissão cabo coaxial.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Monitor
longa distancia
Câmera
coaxial coaxial
Fibra Óptica
Longa distância
Receptor
Transmissor
Receptor
Meio de transmissão Fibra Óptica
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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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Instrutor Ivan Santos
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.
 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 100m. 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Ar
Ar
Propagação da luz na Fibra
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Instrutor Ivan Santos
a) Multimodo
Índice degrau
c) Monomodo
Tipos de Fibra Óptica
b) Multimodo
Índice gradual
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Índice degrau
Índice gradual
Fibra Multimodo
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Características da Fibra Multimodo
Diâmetro do Núcleo :
62.5 µm ou 50 µm
Índice de Refração: 1.48
Diam. da Casca:125 µm
Índice 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)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Diâmetro do Núcleo : 8 µm
Índice de Refração: 1.48
Diam. da Casca: 125 µm
Índice 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
125 m
Núcleo
50 / 62.5m
Fio de cabelo75 m
125 m
núcleo
8 m
Diâmetro das Fibras
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Resposta espectral
Comprimento de onda (nm)
400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
850 nm
Janela
Human Eye
Response
1300 nm
Janela
1550 nm
Janela
Atenuação
dB/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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
LED LASER
Tipo 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
Tipo de Fibra / Tamanho
Comprimento
de onda (nm)
Atenuação
(dB)
Largura de Banda (MHz.km)
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
Tipo de Fibra / Tamanho
Comprimento
de onda (nm)
Atenuação
(dB)
Largura de Banda (MHz.km)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Aplicações
Comprimento
de
Onda
Tipo de Fibra
Núcleo/Casca
Aplicações
850 nm
1300 nm
1550 nm
100/140 µm
85/125 µm
62.5:125 µm
50/125 µm
50/125 µm
9/125 µm
9/125 µm
Max. Distância. (km)
0.1 0.5 1 5 10 100+
Telecom/CATV
LAN
Avionics
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Instrutor Ivan Santos
Atenuação
• Absorção
• Espalhamento
• Dispersão
• Modal
• Cromatica
• Deformações mecânicas
• Microcurvaturas
• Macrocurvaturas
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Perdas Causadas por Conexões
Forma não circular do núcleoExcentricidade do Núcleo
Reflexões
Deslocamento do núcleo
deslinhamento
Separação Angular Separação
Fratura
Perda na separação
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Instrutor Ivan Santos
Dispersão
• Dispersão modal
Causada pelos diferentes caminhos que a luz pode seguir em uma fibra
com vários modos de propagação.
• Dispersão Cromática
Resultado das diferentes velocidade da luz em seus vários comprimentos
de Onda . Ocorre em fibras monomodo e multimodo.
Ambos Limitam a banda passante as Fibra, medida em MHz.km.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Medição de Retroespalhamento
Medições no Enlace
Conector de Entrada Conector Conector ruimEmenda Fim da fibra
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Instrutor Ivan Santos
FIBER INTERCONEXÕES
Métodos 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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Instrutor Ivan Santos
Emendas por fusão e Curvaturas (dobras) implicam em atenuação mas não em reflexão
2 condições
dB
km
Curvatura
Emenda
EVENTOS NÃO REFLEXIVOS
Perda no evento
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
conectores sujos conector riscado
• Limpeza de conectores
conectores em mau estado:
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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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Instrutor Ivan Santos
PC (Contacto Físico) PC polish
Zirconia or
tungstene carbide
Fibra
Nickel silver
Crimp
8° APC (Angled Physical Contact -
Contacto Físico angulado)
8°
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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).
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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:
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan 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 propagados
Espalhamento
Retro-espalhamento
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan 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).
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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:
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida 2PA
• 2PA = Aproximação por dois pontos,
usado para medir perda total
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida LSA
LSA = Aproximação
pelos mínimos quadrados
(reta média), usado para
medir perdas de emenda
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
OTDR – Menu Setup
• Através do botão 5 (Setup) podemos fazer diversos
ajustes
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
OTDR – Menu Setup
• Podemos
colocar
limites em
determinados
parâmetros
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
OTDR – Menu Setup
• A atualização de software é extremamente simples
• http://www.anritsu.com/en-US/Downloads/Software/Drivers/Software-Downloads/DWL8434.aspx
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
1. Poupa tempo
e aumenta a
produtividade
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modo OTDR (Padrão)
• Em “Mais” temos
outras opções
– Tempo Médio
– Índice de
Refração
– Modo de
Perdas
– Cursores
– Delocamento
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 pré
gravados para facilitar
a configuração do
índice
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modo OTDR (Padrão) – Ajustes Manuais
 Aperte , e então f1
 Em 10 segundos, o resultado irá surgir
 Cuidado: conectores sujos poderão degradar os resultados!
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 configurações
do modo manual
• Após configuração
selecionar a função
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modo Localizador de Falhas
1. Limpe e conecte a fibra
2. Selecione “fault locate” usando o teclado de
setas e tecle enter “enter”
3. Connection check imediatamente verifica a
conexão
1. Aperte “continue” para começar o teste se
a barra de status estiver preta
2. Limpe e reconecte se estiver vermelha
3. 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
selecionado
2. Parâmetros de teste selecionados
3. Começa o teste da fibra
1
SM OTDR
MM OTDR
2
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modo Localizador de Falhas
1. Os resultados são mostrados em
segundos
1. Localização de fim de fibra/falha
2. Evento/Perda
3. Perda total
4. Tabela completa com todos os
eventos selecionáveis
2. Selecione “view trace” para maiores
informações (se desejável)
1. Tabela completa de eventos
2. Trace completo
3. Ou conecte a próxima fibra e aperte
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modo Construção - OTDR
1. Selecione o local para salvar o
arquivo
2. Determine a ordem base dos
arquivos (exemplo mostrado no
campo filename)
3. Entre com o local de testes
4. Use o campo “other” para o ID do
cabo, projeto, cliente
5. Selecione comprimento de onda
6. Selecione opção de testes
7. Entre o números de fibras a serem
testadas
1 2 3 4
5
67
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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”
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 f1
3. Examine a fibra de brilho vermelho
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Conjunto de Testes de Perda
Teclasdefunção
Fonte
de luz
Power
Meter
Indicador
de
conexão
na porta
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Conjunto de Testes de Perda
Liga 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Detecção dos Eventos
1550 nm
1310 nm
O 1550 nm é mais sensível na detercção de emendas e micro curvaturas
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
MÁQUINA DE FUSÃO FSM 60 S
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
CLIVADOR CT-30 Fujikura
AJUSTE DAS
LÂMINAS
COLOCAÇÃO
DA FIBRA
CLIVAGEM
(CORTE)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 evitar
uma 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;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Armazenamento da Reserva
de Fibra
Velcro para fixação das
Bandejas
Compartimento: Protetoresde
emenda
Base Termocontrátil
com6entradas
Borne de fixação doelemento
de tração
O-ring de vedação entre a base e a
cúpula
Base Termocontrátil
CEFO TC 12a 96FO
CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
REDESUBTERRÂNEAE AÉREA
CEFO G2 12 à 144 FO PADRÃO
CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modelo Nºdefibras
CEFOG2 12FO Até12
CEFOG2 24FO 12 a24
CEFOG2 36FO 12 a36
CEFOG2 48FO 12 a48
CEFOG2 72FO 12 a72
CEFOG2 96FO 12 a96
CEFOG2 144 FO 12 a144
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)
CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
CEFO G3T1
CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Caixa de Fibra Óptica 576 Fibras com Bandeja FIST
FIST
CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
GRUPOS G 01 G02 G 03 G 04 G 05 G 06
FIBRAS 1 VD 3 VD 5 VD 7 VD 9 VD 11 VD
FIBRAS 2 AM /BC 4 AM/BC 6 AM/BC 8 AM/BC 10 AM/BC 12 AM/BC
GRUPOS
F 01 F 02 F 03 F 04 F 05 F06
VD AM BC AZ VM VT
F 07 F 08 F 09 F 10 F 11 F 12
VD AM BC AZ VM VT
F 13 F 14 F 15 F 16 F 17 F18
VD AM BC AZ VM VT
F 19 F 20 F 21 F 22 F 23 F 24
VD AM BC AZ VM VT
F 25 F 26 F 27 F 28 F 29 F 30
VD AM BC AZ VM VT
F 31 F 32 F33 F 34 F 35 F 36
VD AM BC AZ VM VT
Código de cores de fibra
1
Código de cores de grupos
6
2
3
4
5
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
GRUPO VD AM BC AZ VM VT LJ MR PT CZ ROSA AZ. AGUA
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
3 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
4 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
5 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
6 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
7 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
8 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
9 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108
10 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
11 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132
12 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
CABO 144 FIBRAS
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
VD AM BC AZ VM VT MR ROSA PT CZ LJ AZ. AGUA
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108
109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132
133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144
CABO 144 FIBRAS
Código de cores Rede FTTH
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
TOPOLOGIA DE
CAIXA
CS 1531 CS 2069 CS 2092
CS 2803CS 2800CS 2797CS 1505CS 1503
CALÇADA
DO POSTO
PACHECÃO
(EST. DO PACHECO)
POSTO
IPIRANGA
(EST. DO PACHECO)
E/F MERCADO
LOY E SACOLÃO
(RAUL VEIGA)
RJ 104 E/F
AV SÃO PEDRO
E/F A ASSOC. DE
AMPARO AO
ADOLECENTE
(AV. SÃO PEDRO)
E/F ASSEMBLÉIA
DE DEUS E DO HOSPITAL
SANTA MÔNICA
(R. MANOEL GONÇALVES)
ET: PDAL
CABO: 10
DGO: 02
SUB: 03 e 04
SUB.: 03
SUB.: 04
4781M
6519 M
5010 M
6360 M
AV. S. PEDRO
C/ AFONSO
RODRIGUES 6677 M
4673 M
7607 M
3722 M
7914 M
3333 M
ESTR. RAUL VEIGA
C/ DOMINGOS
DA COSTA
9330 M
1036 M 2019 M
11358 M
11358 M
9896 M
RJ 104 C/
ANDRÉ DOCIER
E/F RESERVATÓRIO
DA CEDAE
2229 M1984 M
9129 M 8025 M
4222 M
7205 M
ESTR. RAUL VEIGA
E/F PRÇ. DOS
BANDEIRANTES
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
CIRCUITO URA
A
VSAA 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Arrumação de CEO no aéreo
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Fotos: Distribuidor geral óptico
Modem
DGO
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Parte traseira do DGO.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Parte II – Introdução FTTH.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 no
mercado permitem apenas 1:64, ou seja, uma fibra atende até 64 clientes. Não será considerada a
possibilidade de empregar equipamentos com splittagem 1:128
devido ao crescimento vertiginoso da necessidade de banda (seriam menos de 18
Mbps por ONT no caso de 1:128);
• Encriptação AES (Advanced Encryption Standard) com chave de 128 bits. Como o
sinal de downstream é tipo broacast, ou seja, todas as ONTs tem acesso ao sinal,
esta encriptação é necessária;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• Suporta a transmissão de sinais E1, Ethernet (10/100/1000), STM1 e sinal de TV
NTSC/PAL/SECAM analógico. Não utilizaremos a capacidade do canal analógico – a
estratégia triple-play estará baseada em IP. O suporte ao tráfego E1 não é
comum nos equipamentos de mercado – poderá ocorrer que o vencedor do
processo 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
· 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
(semelhante
ao VELOX e ao VELOX corporativo) em curto espaço de tempo.
Taxa Upstream
2.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 2.000,00 kbps 512,00 kbps
5.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 5.000,00 kbps 512,00 kbps
10.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 10.000,00 kbps 1.000,00 kbps
15.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 15.000,00 kbps 1.000,00 kbps
20.000,00 kbps VDSL2 20.000,00 kbps 3.000,00 kbps
30.000,00 kbps VDSL2 GPON 30.000,00 kbps 3.000,00 kbps
40.000,00 kbps VDSL2 GPON 40.000,00 kbps 5.000,00 kbps
50.000,00 kbps VDSL2 GPON 50.000,00 kbps 5.000,00 kbps
60.000,00 kbps GPON 60.000,00 kbps 5.000,00 kbps
70.000,00 kbps GPON 70.000,00 kbps 8.000,00 kbps
80.000,00 kbps GPON 80.000,00 kbps 8.000,00 kbps
90.000,00 kbps GPON 90.000,00 kbps 10.000,00 kbps
100.000,00 kbps GPON 100.000,00 kbps 10.000,00 kbps
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Premissas
A 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;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
· 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Topologia de referência de rede GPON na OI
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 o
primeiro 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
REQUISITOS BÁSICOS DE ENGENHARIA
A 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 de
construção de rede.
2) Expansão das portas ópticas dos concentradores GPON (OLTs) assim como das
portas 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 de
Distribuição 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 é
preferível, pois diminui a perda e aumenta a homogeneidade das conexões.
ii. A pré-conectorização não foi considerada para 2009 e 2010, mas pode
voltar 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 Central
i. 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 para
72 fibras ópticas e de fácil acomodação em racks de 19”;
b) Tipo Pivotado: tamanho 1U, plástico, com capacidade de 24 fibras
ópticas e de fácil acomodação em racks de 19”;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
c) No caso dos DIO´s serem manufaturados com material plástico, este
deverá possui resistência adequada ao manuseio
iii. Dentro da Estação, para minimizar as perdas, utilizar apenas três pontos de
conexão: no equipamento, lado Rede do DIO e lado Equipamento do DIO. Todos os
pontos restantes devem utilizar fusão e o mínimo de fusões possíveis.
j) Seção de Alimentação
i. Este segmento pode ter diferentes portes, seja para atender uma única
interface ou múltiplas interfaces PON´s. É o ponto de concentração do tráfego das
diversas 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 permitir
intervenções mais ou menos freqüentes, dado que a rede óptica FTTx irá
naturalmente iniciar com poucos cabos atendendo grandes áreas e finalizar com
muitos cabos atendendo uma pequena área (devido ao crescimento constante da
necessidade de banda).
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
ii. A exemplo da rede metálica, o cabo externo deve ser conectado ao interno
através 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 de
estação ou de rua, devem ter tamanho reduzido para facilitar a sua acomodação
dentro desses armários.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
k) Seção de Distribuição
i. Este segmento da rede óptica pode apresentar diferentes configurações
demandadas pela Seção de Drop Óptico;
ii. Pode haver um ou dois níveis de splitting, desde que obedecido o power
budged do equipamento. Entretanto, cuidado deve ser tomado, pois a quantidade
de splitters e disposição deles na rede determinam a flexibilidade da mesma. Um
sistema 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 operações
de novas conexões/desconexões, alta escalabilidade reduzindo custos iniciais de
implantação e otimizando o uso das portas OLT´s.
iv. Armários ópticos devem possuir todas as facilidades de um DGO para um
fácil gerenciamento do sinal óptico em planta externa;
v. Os splitters devem provocar baixa perda por inserção e uniformidade entre
as portas. Podem ser de tecnologia Fused Biconic Tapered (FBT), para baixas
razões 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 para
várias razões de Splitting (1:N) de acordo com norma Anatel.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
vi. Os splitters e suas caixas de proteção devem ter dimensões reduzidas para
fácil acomodação nos DGO´s de rua ou caixas de emendas ao longo da rede
óptica;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
vii. O primeiro nível de splitting, quando não possível em armário, deverá ser
realizado nas próprias caixas de emenda.
viii. O segundo nível de splitting irá ocorrer diretamente no prédio as ser
atendido ou em caixas de emenda.
ix. Excepcionalmente, especialmente em zonas de alta concentração de
assinantes, 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 não
são 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 80
metros. Este valor pode variar dependendo da densidade da área considerada e do
posicionamento das caixas de emenda tipo Drop.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
iii. Como regra geral, para atendimento FTTH, é dimensionado um cabo drop
com 2 fibras ópticas (1F ativa + 1F reserva).
iv. O drop óptico final, preferencialmente, deve ser conectado na caixa terminal
por emenda de fusão. Em situações onde a emenda de fusão não for possível,
outras técnicas, como por exemplo, emenda mecânica ou pré-conectorizado
poderão ser usadas.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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 admitidos
como forma de aumentar a velocidade de instalação e diminuir o custo da Seção
Drop.
vi. As caixas terminais de acesso deverão apresentar as seguintes
características:
• Permitir grande número de reentradas;
• A operação de reentrada para assinação do cliente deve ser rápida e
de 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 à
arquitetura de implantação da rede e a demanda da área a ser atendida.
• Poderão ser utilizadas caixas terminais de diferentes capacidades
para diferentes situações de rede.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Caixas de Terminação de rede (NAP – Network Access Point)
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
vii. Rede interna – FTTH:
• No drop óptico, preferencialmente, deverá ser usado cabo tipo
“Figura 8” (Desenho inferior direito da figura abaixo), com duas fibras
ópticas;
Exemplo de Drop óptico e fixação
• Após a entrada na residência, o drop óptico deve ser terminado
numa caixa interna no primeiro ponto possível. A partir desse ponto,
mediante conectorização, segue um cordão óptico. Essas caixas internas
podem, inclusive, substituir um espelho de interruptor ou de tomada
existente;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Exemplo de Caixas Internas
• Caso o ponto de terminação dentro da residência não possa ser o
ambiente 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 pelo
próprio cliente;
• Quando houver a necessidade de realizar instalações internas
aparentes (não há duto adequado para passar o cordão óptico) e com alto
padrão de acabamento (passar ao longo do rodapé ou ao longo canto do
teto, acompanhando as quinas das paredes) cordões ópticos flexíveis com
fibras tipo “bend-insensitive fibers” deverão ser empregadas;
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Fibras tipo Bend-insentitive
• A terminação do drop óptico deve ser preferivelmente em conector
tipo E2000 devido a sua capa de proteção à prova de contato (a capa frontal
somente abre após sua inserção na jaqueta de conexão).
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
viii. O drop óptico pode dispor de elemento de tração metálico ou dielétrico. É
desejável o uso da segunda opção para evitar problemas com descargas
atmosféricas.
ix. 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. 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, o
grande 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 uma
estratégia a ser adotada, onde a partir do armário FTTN, unidades de pequeno
porte (ÔNUS) são implantadas mais próximas ao cliente, idealmente na quadra em
que estão os clientes
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Equipamento ativo
Equipamento ativo
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
-Alocação de comprimentos de onda - Caso típico
• Sentido descendente (da estação para o cliente)
- 1490nm, 1550nm
• Sentido ascendente (do cliente para a estação)
- 1310nm
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Camada TC
• Funcionamento genérico de uma FTTH-GPON
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Instrutor Ivan Santos
Segmentação da rede
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Descrição da Rede FTTH Oi
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Descrição da Rede FTTH Oi
• 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.
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
• 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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Modelo de Arquitetura
Distribuída
Central de
Equipamentos
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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Instrutor Ivan Santos
Quadro de perdas no splitter
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Instrutor Ivan Santos
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
Introdução a Fibra Óptica
Instrutor Ivan Santos
Fio de Aço Galvanizado
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Geléia Tixotrópica
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Apostila Atualizada de Fibra óptica FTTH FTTX GPON

  • 1. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Fibra Óptica
  • 2. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos - 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
  • 3. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos - 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
  • 4. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 (125m). 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
  • 5. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 6. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 7. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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:
  • 8. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 9. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Vidro Ar Refração & Reflexão Reflexão interna total
  • 10. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 11. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 12. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 13. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Cabos Ópticos - OPGW-SM / OPGW-NZD Formação dos Cabos OPGW Disponível de 6 até 48 Fibras. OPGW - 36 Fibras Fibras Ópticas Configuração da Unidade Básica (06 ou 08 fibras)
  • 14. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 15. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 16. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 17. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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).
  • 18. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Tipos de fibras As 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.
  • 19. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Monitor Média distância Câmera Coaxial Ruído e interferências Meio de transmissão cabo coaxial.
  • 20. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Monitor longa distancia Câmera coaxial coaxial Fibra Óptica Longa distância Receptor Transmissor Receptor Meio de transmissão Fibra Óptica
  • 21. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 22. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 23. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.  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 100m. 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.
  • 24. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.  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.
  • 25. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Ar Ar Propagação da luz na Fibra
  • 26. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos a) Multimodo Índice degrau c) Monomodo Tipos de Fibra Óptica b) Multimodo Índice gradual
  • 27. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Índice degrau Índice gradual Fibra Multimodo
  • 28. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Características da Fibra Multimodo Diâmetro do Núcleo : 62.5 µm ou 50 µm Índice de Refração: 1.48 Diam. da Casca:125 µm Índice 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)
  • 29. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Diâmetro do Núcleo : 8 µm Índice de Refração: 1.48 Diam. da Casca: 125 µm Índice 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
  • 30. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 125 m Núcleo 50 / 62.5m Fio de cabelo75 m 125 m núcleo 8 m Diâmetro das Fibras
  • 31. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Resposta espectral Comprimento de onda (nm) 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 850 nm Janela Human Eye Response 1300 nm Janela 1550 nm Janela Atenuação dB/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
  • 32. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos LED LASER Tipo 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 Tipo de Fibra / Tamanho Comprimento de onda (nm) Atenuação (dB) Largura de Banda (MHz.km) 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 Tipo de Fibra / Tamanho Comprimento de onda (nm) Atenuação (dB) Largura de Banda (MHz.km)
  • 33. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Aplicações Comprimento de Onda Tipo de Fibra Núcleo/Casca Aplicações 850 nm 1300 nm 1550 nm 100/140 µm 85/125 µm 62.5:125 µm 50/125 µm 50/125 µm 9/125 µm 9/125 µm Max. Distância. (km) 0.1 0.5 1 5 10 100+ Telecom/CATV LAN Avionics
  • 34. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Atenuação • Absorção • Espalhamento • Dispersão • Modal • Cromatica • Deformações mecânicas • Microcurvaturas • Macrocurvaturas
  • 35. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Perdas Causadas por Conexões Forma não circular do núcleoExcentricidade do Núcleo Reflexões Deslocamento do núcleo deslinhamento Separação Angular Separação Fratura Perda na separação
  • 36. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Dispersão • Dispersão modal Causada pelos diferentes caminhos que a luz pode seguir em uma fibra com vários modos de propagação. • Dispersão Cromática Resultado das diferentes velocidade da luz em seus vários comprimentos de Onda . Ocorre em fibras monomodo e multimodo. Ambos Limitam a banda passante as Fibra, medida em MHz.km.
  • 37. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 38. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 39. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos
  • 40. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Medição de Retroespalhamento Medições no Enlace Conector de Entrada Conector Conector ruimEmenda Fim da fibra
  • 41. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos FIBER INTERCONEXÕES Métodos de Conexão Acoplador Mecânico para alinhar 2 Conector ST Método rápido para conexão de 2 fibras nuas 2 finais de fibra unidas por fusão
  • 42. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Emendas por fusão e Curvaturas (dobras) implicam em atenuação mas não em reflexão 2 condições dB km Curvatura Emenda EVENTOS NÃO REFLEXIVOS Perda no evento
  • 43. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 44. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos conectores sujos conector riscado • Limpeza de conectores conectores em mau estado:
  • 45. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 46. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos PC (Contacto Físico) PC polish Zirconia or tungstene carbide Fibra Nickel silver Crimp 8° APC (Angled Physical Contact - Contacto Físico angulado) 8°
  • 47. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos
  • 48. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 49. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 50. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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).
  • 51. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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:
  • 52. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan 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 propagados Espalhamento Retro-espalhamento
  • 53. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan 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).
  • 54. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 55. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 56. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 57. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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:
  • 58. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida 2PA • 2PA = Aproximação por dois pontos, usado para medir perda total
  • 59. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Parâmetros Básicos do OTDR – Métodos de Medida LSA LSA = Aproximação pelos mínimos quadrados (reta média), usado para medir perdas de emenda
  • 60. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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)
  • 61. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 62. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos OTDR – Menu Setup • Através do botão 5 (Setup) podemos fazer diversos ajustes
  • 63. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos OTDR – Menu Setup • Podemos colocar limites em determinados parâmetros
  • 64. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos OTDR – Menu Setup • A atualização de software é extremamente simples • http://www.anritsu.com/en-US/Downloads/Software/Drivers/Software-Downloads/DWL8434.aspx
  • 65. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 1. Poupa tempo e aumenta a produtividade
  • 66. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 67. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 68. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modo OTDR (Padrão) • Em “Mais” temos outras opções – Tempo Médio – Índice de Refração – Modo de Perdas – Cursores – Delocamento
  • 69. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 70. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 pré gravados para facilitar a configuração do índice
  • 71. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modo OTDR (Padrão) – Ajustes Manuais  Aperte , e então f1  Em 10 segundos, o resultado irá surgir  Cuidado: conectores sujos poderão degradar os resultados!
  • 72. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 configurações do modo manual • Após configuração selecionar a função
  • 73. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 74. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 75. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modo Localizador de Falhas 1. Limpe e conecte a fibra 2. Selecione “fault locate” usando o teclado de setas e tecle enter “enter” 3. Connection check imediatamente verifica a conexão 1. Aperte “continue” para começar o teste se a barra de status estiver preta 2. Limpe e reconecte se estiver vermelha 3. 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 selecionado 2. Parâmetros de teste selecionados 3. Começa o teste da fibra 1 SM OTDR MM OTDR 2
  • 76. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modo Localizador de Falhas 1. Os resultados são mostrados em segundos 1. Localização de fim de fibra/falha 2. Evento/Perda 3. Perda total 4. Tabela completa com todos os eventos selecionáveis 2. Selecione “view trace” para maiores informações (se desejável) 1. Tabela completa de eventos 2. Trace completo 3. Ou conecte a próxima fibra e aperte
  • 77. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 78. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modo Construção - OTDR 1. Selecione o local para salvar o arquivo 2. Determine a ordem base dos arquivos (exemplo mostrado no campo filename) 3. Entre com o local de testes 4. Use o campo “other” para o ID do cabo, projeto, cliente 5. Selecione comprimento de onda 6. Selecione opção de testes 7. Entre o números de fibras a serem testadas 1 2 3 4 5 67
  • 79. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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”
  • 80. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 f1 3. Examine a fibra de brilho vermelho
  • 81. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Conjunto de Testes de Perda Teclasdefunção Fonte de luz Power Meter Indicador de conexão na porta
  • 82. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 83. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Conjunto de Testes de Perda Liga 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
  • 84. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 85. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 86. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 87. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Detecção dos Eventos 1550 nm 1310 nm O 1550 nm é mais sensível na detercção de emendas e micro curvaturas
  • 88. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos MÁQUINA DE FUSÃO FSM 60 S
  • 89. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos CLIVADOR CT-30 Fujikura AJUSTE DAS LÂMINAS COLOCAÇÃO DA FIBRA CLIVAGEM (CORTE)
  • 90. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 91. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 92. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 evitar uma 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;
  • 93. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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.
  • 94. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Armazenamento da Reserva de Fibra Velcro para fixação das Bandejas Compartimento: Protetoresde emenda Base Termocontrátil com6entradas Borne de fixação doelemento de tração O-ring de vedação entre a base e a cúpula Base Termocontrátil CEFO TC 12a 96FO CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
  • 95. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos REDESUBTERRÂNEAE AÉREA CEFO G2 12 à 144 FO PADRÃO CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
  • 96. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modelo Nºdefibras CEFOG2 12FO Até12 CEFOG2 24FO 12 a24 CEFOG2 36FO 12 a36 CEFOG2 48FO 12 a48 CEFOG2 72FO 12 a72 CEFOG2 96FO 12 a96 CEFOG2 144 FO 12 a144 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) CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
  • 97. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos CEFO G3T1 CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
  • 98. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Caixa de Fibra Óptica 576 Fibras com Bandeja FIST FIST CONJUNTODE EMENDA ÓPTICA
  • 99. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos GRUPOS G 01 G02 G 03 G 04 G 05 G 06 FIBRAS 1 VD 3 VD 5 VD 7 VD 9 VD 11 VD FIBRAS 2 AM /BC 4 AM/BC 6 AM/BC 8 AM/BC 10 AM/BC 12 AM/BC GRUPOS F 01 F 02 F 03 F 04 F 05 F06 VD AM BC AZ VM VT F 07 F 08 F 09 F 10 F 11 F 12 VD AM BC AZ VM VT F 13 F 14 F 15 F 16 F 17 F18 VD AM BC AZ VM VT F 19 F 20 F 21 F 22 F 23 F 24 VD AM BC AZ VM VT F 25 F 26 F 27 F 28 F 29 F 30 VD AM BC AZ VM VT F 31 F 32 F33 F 34 F 35 F 36 VD AM BC AZ VM VT Código de cores de fibra 1 Código de cores de grupos 6 2 3 4 5
  • 100. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos GRUPO VD AM BC AZ VM VT LJ MR PT CZ ROSA AZ. AGUA 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 4 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 5 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 6 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 7 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 8 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 9 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 10 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 11 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 12 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 CABO 144 FIBRAS
  • 101. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan 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
  • 102. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos VD AM BC AZ VM VT MR ROSA PT CZ LJ AZ. AGUA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 CABO 144 FIBRAS Código de cores Rede FTTH
  • 103. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos TOPOLOGIA DE CAIXA CS 1531 CS 2069 CS 2092 CS 2803CS 2800CS 2797CS 1505CS 1503 CALÇADA DO POSTO PACHECÃO (EST. DO PACHECO) POSTO IPIRANGA (EST. DO PACHECO) E/F MERCADO LOY E SACOLÃO (RAUL VEIGA) RJ 104 E/F AV SÃO PEDRO E/F A ASSOC. DE AMPARO AO ADOLECENTE (AV. SÃO PEDRO) E/F ASSEMBLÉIA DE DEUS E DO HOSPITAL SANTA MÔNICA (R. MANOEL GONÇALVES) ET: PDAL CABO: 10 DGO: 02 SUB: 03 e 04 SUB.: 03 SUB.: 04 4781M 6519 M 5010 M 6360 M AV. S. PEDRO C/ AFONSO RODRIGUES 6677 M 4673 M 7607 M 3722 M 7914 M 3333 M ESTR. RAUL VEIGA C/ DOMINGOS DA COSTA 9330 M 1036 M 2019 M 11358 M 11358 M 9896 M RJ 104 C/ ANDRÉ DOCIER E/F RESERVATÓRIO DA CEDAE 2229 M1984 M 9129 M 8025 M 4222 M 7205 M ESTR. RAUL VEIGA E/F PRÇ. DOS BANDEIRANTES
  • 104. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos
  • 105. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos CIRCUITO URA A VSAA 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
  • 106. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos
  • 107. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Arrumação de CEO no aéreo
  • 108. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Fotos: Distribuidor geral óptico Modem DGO
  • 109. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Parte traseira do DGO.
  • 110. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Parte II – Introdução FTTH.
  • 111. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 112. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 113. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 no mercado permitem apenas 1:64, ou seja, uma fibra atende até 64 clientes. Não será considerada a possibilidade de empregar equipamentos com splittagem 1:128 devido ao crescimento vertiginoso da necessidade de banda (seriam menos de 18 Mbps por ONT no caso de 1:128); • Encriptação AES (Advanced Encryption Standard) com chave de 128 bits. Como o sinal de downstream é tipo broacast, ou seja, todas as ONTs tem acesso ao sinal, esta encriptação é necessária;
  • 114. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • Suporta a transmissão de sinais E1, Ethernet (10/100/1000), STM1 e sinal de TV NTSC/PAL/SECAM analógico. Não utilizaremos a capacidade do canal analógico – a estratégia triple-play estará baseada em IP. O suporte ao tráfego E1 não é comum nos equipamentos de mercado – poderá ocorrer que o vencedor do processo 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.
  • 115. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos · 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 (semelhante ao VELOX e ao VELOX corporativo) em curto espaço de tempo. Taxa Upstream 2.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 2.000,00 kbps 512,00 kbps 5.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 5.000,00 kbps 512,00 kbps 10.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 10.000,00 kbps 1.000,00 kbps 15.000,00 kbps ADSL2+ VDSL2 15.000,00 kbps 1.000,00 kbps 20.000,00 kbps VDSL2 20.000,00 kbps 3.000,00 kbps 30.000,00 kbps VDSL2 GPON 30.000,00 kbps 3.000,00 kbps 40.000,00 kbps VDSL2 GPON 40.000,00 kbps 5.000,00 kbps 50.000,00 kbps VDSL2 GPON 50.000,00 kbps 5.000,00 kbps 60.000,00 kbps GPON 60.000,00 kbps 5.000,00 kbps 70.000,00 kbps GPON 70.000,00 kbps 8.000,00 kbps 80.000,00 kbps GPON 80.000,00 kbps 8.000,00 kbps 90.000,00 kbps GPON 90.000,00 kbps 10.000,00 kbps 100.000,00 kbps GPON 100.000,00 kbps 10.000,00 kbps
  • 116. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Premissas A 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;
  • 117. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos · 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
  • 118. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Topologia de referência de rede GPON na OI
  • 119. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 120. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 o primeiro 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.
  • 121. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos REQUISITOS BÁSICOS DE ENGENHARIA A 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 de construção de rede. 2) Expansão das portas ópticas dos concentradores GPON (OLTs) assim como das portas 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 de Distribuição 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.
  • 122. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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.
  • 123. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 é preferível, pois diminui a perda e aumenta a homogeneidade das conexões. ii. A pré-conectorização não foi considerada para 2009 e 2010, mas pode voltar 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 Central i. 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 para 72 fibras ópticas e de fácil acomodação em racks de 19”; b) Tipo Pivotado: tamanho 1U, plástico, com capacidade de 24 fibras ópticas e de fácil acomodação em racks de 19”;
  • 124. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos c) No caso dos DIO´s serem manufaturados com material plástico, este deverá possui resistência adequada ao manuseio iii. Dentro da Estação, para minimizar as perdas, utilizar apenas três pontos de conexão: no equipamento, lado Rede do DIO e lado Equipamento do DIO. Todos os pontos restantes devem utilizar fusão e o mínimo de fusões possíveis. j) Seção de Alimentação i. Este segmento pode ter diferentes portes, seja para atender uma única interface ou múltiplas interfaces PON´s. É o ponto de concentração do tráfego das diversas 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 permitir intervenções mais ou menos freqüentes, dado que a rede óptica FTTx irá naturalmente iniciar com poucos cabos atendendo grandes áreas e finalizar com muitos cabos atendendo uma pequena área (devido ao crescimento constante da necessidade de banda).
  • 125. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos ii. A exemplo da rede metálica, o cabo externo deve ser conectado ao interno através 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 de estação ou de rua, devem ter tamanho reduzido para facilitar a sua acomodação dentro desses armários.
  • 126. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos k) Seção de Distribuição i. Este segmento da rede óptica pode apresentar diferentes configurações demandadas pela Seção de Drop Óptico; ii. Pode haver um ou dois níveis de splitting, desde que obedecido o power budged do equipamento. Entretanto, cuidado deve ser tomado, pois a quantidade de splitters e disposição deles na rede determinam a flexibilidade da mesma. Um sistema 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 operações de novas conexões/desconexões, alta escalabilidade reduzindo custos iniciais de implantação e otimizando o uso das portas OLT´s. iv. Armários ópticos devem possuir todas as facilidades de um DGO para um fácil gerenciamento do sinal óptico em planta externa; v. Os splitters devem provocar baixa perda por inserção e uniformidade entre as portas. Podem ser de tecnologia Fused Biconic Tapered (FBT), para baixas razões 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 para várias razões de Splitting (1:N) de acordo com norma Anatel.
  • 127. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos vi. Os splitters e suas caixas de proteção devem ter dimensões reduzidas para fácil acomodação nos DGO´s de rua ou caixas de emendas ao longo da rede óptica;
  • 128. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos vii. O primeiro nível de splitting, quando não possível em armário, deverá ser realizado nas próprias caixas de emenda. viii. O segundo nível de splitting irá ocorrer diretamente no prédio as ser atendido ou em caixas de emenda. ix. Excepcionalmente, especialmente em zonas de alta concentração de assinantes, 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 não são 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 80 metros. Este valor pode variar dependendo da densidade da área considerada e do posicionamento das caixas de emenda tipo Drop.
  • 129. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos iii. Como regra geral, para atendimento FTTH, é dimensionado um cabo drop com 2 fibras ópticas (1F ativa + 1F reserva). iv. O drop óptico final, preferencialmente, deve ser conectado na caixa terminal por emenda de fusão. Em situações onde a emenda de fusão não for possível, outras técnicas, como por exemplo, emenda mecânica ou pré-conectorizado poderão ser usadas.
  • 130. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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 admitidos como forma de aumentar a velocidade de instalação e diminuir o custo da Seção Drop. vi. As caixas terminais de acesso deverão apresentar as seguintes características: • Permitir grande número de reentradas; • A operação de reentrada para assinação do cliente deve ser rápida e de 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 à arquitetura de implantação da rede e a demanda da área a ser atendida. • Poderão ser utilizadas caixas terminais de diferentes capacidades para diferentes situações de rede.
  • 131. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Caixas de Terminação de rede (NAP – Network Access Point)
  • 132. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos vii. Rede interna – FTTH: • No drop óptico, preferencialmente, deverá ser usado cabo tipo “Figura 8” (Desenho inferior direito da figura abaixo), com duas fibras ópticas; Exemplo de Drop óptico e fixação • Após a entrada na residência, o drop óptico deve ser terminado numa caixa interna no primeiro ponto possível. A partir desse ponto, mediante conectorização, segue um cordão óptico. Essas caixas internas podem, inclusive, substituir um espelho de interruptor ou de tomada existente;
  • 133. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Exemplo de Caixas Internas • Caso o ponto de terminação dentro da residência não possa ser o ambiente 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 pelo próprio cliente; • Quando houver a necessidade de realizar instalações internas aparentes (não há duto adequado para passar o cordão óptico) e com alto padrão de acabamento (passar ao longo do rodapé ou ao longo canto do teto, acompanhando as quinas das paredes) cordões ópticos flexíveis com fibras tipo “bend-insensitive fibers” deverão ser empregadas;
  • 134. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Fibras tipo Bend-insentitive • A terminação do drop óptico deve ser preferivelmente em conector tipo E2000 devido a sua capa de proteção à prova de contato (a capa frontal somente abre após sua inserção na jaqueta de conexão).
  • 135. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos viii. O drop óptico pode dispor de elemento de tração metálico ou dielétrico. É desejável o uso da segunda opção para evitar problemas com descargas atmosféricas. ix. 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. 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, o grande 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 uma estratégia a ser adotada, onde a partir do armário FTTN, unidades de pequeno porte (ÔNUS) são implantadas mais próximas ao cliente, idealmente na quadra em que estão os clientes
  • 136. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 137. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 138. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Equipamento ativo Equipamento ativo
  • 139. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos -Alocação de comprimentos de onda - Caso típico • Sentido descendente (da estação para o cliente) - 1490nm, 1550nm • Sentido ascendente (do cliente para a estação) - 1310nm
  • 140. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 141. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Camada TC • Funcionamento genérico de uma FTTH-GPON
  • 142. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Segmentação da rede
  • 143. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 144. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 145. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 146. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Descrição da Rede FTTH Oi • 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
  • 147. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Descrição da Rede FTTH Oi • 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.
  • 148. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos • 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
  • 149. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Modelo de Arquitetura Distribuída Central de Equipamentos Ponto de Convergencia Local Cabo Troncal Distribuição Drop Caixa de Emenda Terminal OLT ONU Splitter Splitter Até 20km 1 Gbps 1 Gbps
  • 150. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Quadro de perdas no splitter
  • 151. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos 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
  • 152. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Fio de Aço Galvanizado Fibras Ópticas Geléia Tixotrópica Tubo “Loose” DROP Capa PE Elemento metálico Pitão c/ Flange Aterramento do elemento metálico
  • 153. Introdução a Fibra Óptica Instrutor Ivan Santos Aplicação do cabo DROP