FTTH - Introdução

Para o acesso às tecnologias de rede, normalmente existem duas formas, ou seja, Fixed e o segundo é o Wirelesscaminho. Neste tutorial, discutiremos o método 'Fixo', tecnicamente chamado deFTTH Tecnologia.

O que é FTTH?

Fiber to the Home ou simplesmente FTTHé uma tecnologia que utiliza fibra ótica diretamente do ponto central até as residências (conforme imagem a seguir). Ele fornece serviço de Internet de alta velocidade ininterrupto. Aqui, “H” inclui casa e pequena empresa.

FTTH é a solução definitiva de acesso à fibra, onde cada assinante é conectado a uma fibra óptica. As opções de implantação discutidas neste tutorial são baseadas em um caminho de fibra óptica completo doOptical Line Termination (OLT) às instalações do assinante.

Essa escolha facilita serviços e conteúdo de alta largura de banda para cada cliente e garante largura de banda máxima para futuras demandas de novos serviços. Portanto, as opções híbridas envolvendo redes de infraestrutura "parcial" de fibra e "parte" de cobre não estão incluídas.

Como um acesso à casa por fibra, o cenário de fibra para casa (FTTH) é principalmente para a unidade familiar (SFU), fornecendo um número comparativamente pequeno de portas, incluindo os seguintes tipos - POTS, 10/100/1000 BASE- T e RF (18dBmV).

O Método de Fibra Ótica pode ser implantado de duas maneiras: Método Ativo e Método Passivo. A atual implantação em massa de FTTH é baseada no método passivo. Portanto, vamos discutir o Método Passivo em detalhes.

Passive Method - As duas tecnologias típicas usadas neste método são Ethernet Passive Optical Network (EPON) e Gigabit-capable Passive Optical Networks(GPON). Consulte a imagem a seguir.

Very high bit rate digital subscriber loop(VDSL) suporta uma taxa de bits máxima de 55 bps. O VDSL2 tem melhor QoS e melhor SNR.
ADSL (linha de assinante digital assimétrica) suporta uma taxa de bits máxima de 8 Mbps, no entanto, ADSL2 pode ir até 12Mbps.
SHDSL significa symmetric high bit rate digital subscriber line. Quanto maior o diâmetro do telefone, maior a distância que ele pode alcançar. A taxa de transmissão depende do diâmetro do fio telefônico.
Integrated service digital network (ISDN) é baseado em rede comutada por circuito.

Por que FTTH?

A fibra oferece uma série de vantagens sobre as tecnologias anteriores (cobre). Os mais importantes são os seguintes -

Enorme capacidade de transporte de informações
Facilmente atualizável
Fácil de instalar
Permite serviços totalmente simétricos
Reduz os custos de operação e manutenção
Cobre distâncias muito longas
Forte, flexível e confiável
Permite cabos de pequeno diâmetro e leves
Seguro e protegido
Imune a interferência eletromagnética (EMI)
Custo mais baixo

A tabela a seguir lista os serviços avançados que podem ser fornecidos por meio de FTTH junto com sua largura de banda.

Serviços	Largura de banda
Download de dados	10 Mbps
VoIP e videoconferência	1 Mbps
Música sob demanda, conteúdo multimídia	2 Mbps
Jogo on line	1 Mbps
SD TV Digital	3 Mbps
TV digital HD	8 Mbps
Canais de TV adicionais	16 Mbps

FTTH vs xDSL

A tabela a seguir mostra uma comparação típica entre dispositivos FTTH e xDSL em termos de largura de banda e distância (alcance máximo) -

Transporte	ADSL	ADSL2	ADSL2 +	VDSL	VDSL2	FTTH PON
Max bandwidth	D: 8M	12 milhões	24M	55M	100 milhões	100+
Max bandwidth	U: 1M	3,5 milhões	1M	19M	100 milhões	100+
Distance	3-5KM			<= 1,3 km		<= 100KM

A distância afeta profundamente o desempenho do xDSL.
A distância não é um problema para FTTH, pois o alcance máximo é superior a 20 kms.
FTTH suporta todos os serviços disponíveis.

Distância e largura de banda

Os pontos a seguir explicam os parâmetros de distância e largura de banda -

ISDN - 2B + D = 2 × 64 + 16 = 144 Kbps
HDSDN - padrão americano 0,51 mm, 2M máx. 5 km.
ADSL - 3-5 km 8 Mbps
ADSL2 - 3-5 km 12 Mbps
ADSL2 + - 3-5 km 24 Mbps
VDSL - ≤ 1,3 km, 55 Mbps; VDSL2 upstream / downstream 100 Mbps

Terminologias FTTH

Vamos agora discutir brevemente sobre as terminologias normalmente associadas ao FTTH.

Distância diferencial da fibra

Uma OLT está conectada a vários ONU / ONTs. A distância diferencial da fibra é a diferença na distância entre a ONU / ONT mais próxima e a mais distante da OLT. No GPON, omaximum differential fiber distance is 20 kms. Isso afeta o tamanho da janela de variação e está de acordo com ITU-T G.983.1.

Alcance Lógico

O alcance lógico é definido como a distância máxima que pode ser percorrida por um determinado sistema de transmissão, independentemente do orçamento óptico. Visto que o alcance lógico é a distância máxima entre ONU / ONT e OLT, exceto pela limitação da camada física - No GPON, omaximum logical reach is defined as 60 kms.

Atraso médio de transferência de sinal

O atraso médio de transferência do sinal é a média dos valores de atraso upstream e downstream entre os pontos de referência. Este valor é determinado medindo o atraso de ida e volta e depois dividindo por 2. O GPON deve acomodar serviços que exigem um atraso médio de transferência de sinal máximo de 1,5 Ms. Especificamente, o sistema GPON deve ter um tempo de atraso médio de transferência de sinal máximo de menos de 1,5 Ms entre os pontos de referência da TV.

Rede de acesso óptico (OAN)

A Optical Access Network é uma rede de acesso ao lado da rede, também conhecida como SNI (Service Network Interface). As portas up-link da OLT conectam-se ao Switch Ring L2 da rede de acesso. Todos os outros componentes intermediários, como ODF / FDMS conectado ao SNI, vêm sob a Rede de Acesso Ótico.

Rede de distribuição óptica (ODN)

Em uma tecnologia PON voltada para o lado downstream, todos os componentes passivos da porta PON da OLT à porta PON da ONT estão sob a rede de distribuição óptica. Normalmente, Splitter e ODF / FDMS estão nesta categoria.

Terminação de linha óptica (OLT)

Um equipamento de Central Office (CO) fornece ao PON as várias interfaces de rede. Um OLT atende a vários ONTs por meio da transmissão PON Downstream, ou seja, de OLT para ONT geralmente é TDM. O tráfego upstream, ou seja, de ONT para OLT é geralmente TDMA. O sistema PON pode ser simétrico ou assimétrico.

Terminação de rede óptica (ONT) / Unidade de rede óptica (ONU)

Uma terminação de rede óptica é um equipamento nas instalações do cliente que fornece interfaces de usuário ao cliente.

Alcance Físico

O alcance físico é definido como a distância física máxima que pode ser alcançada para um determinado sistema de transmissão. 'Alcance físico' é a distância física máxima entre a ONU / ONT e a OLT. No GPON, são definidas duas opções para o alcance físico: 10 km e 20 km.

Serviço

O serviço é definido como um serviço de rede exigido pelas operadoras. O serviço é descrito por um nome que é claramente reconhecido por todos, independentemente de ser um nome de estrutura de quadro ou um nome geral.

Taxa de bits

GPON visa velocidades de transmissão maiores ou iguais a 1,2 Gbps. Assim, o GPON identifica duas combinações de velocidade de transmissão da seguinte forma -

1,2 Gbps para cima, 2,4 Gbps para baixo
2,4 Gbps para cima, 2,4 Gbps para baixo

A taxa de bits mais importante é 1,2 Gbps upstream e 2,4 Gbps downstream, constituindo quase todas as implementações planejadas e implementadas dos sistemas GPON.

Relação de divisão

Quanto maior a proporção de divisão do GPON, mais econômico é do ponto de vista de custo. No entanto, uma razão de divisão maior implica em maior potência óptica e divisão de largura de banda, o que cria a necessidade de um orçamento de potência maior para suportar o alcance físico.

Split ratios of up to 1:64 are realistic for the physical layer, given current technology. No entanto, antecipando a evolução contínua dos módulos ópticos, a camada TC deve considerar relações de divisão de até 1: 128.

Taxas de dados

PON	DS (Mbps)	EUA (Mbps)
BPON	155,52	155,52
Amd 1	622,08	155,52
Amd 1	622,08	622,08
Amd 2	1244,16	155,52
Amd 2	1244,16	622,08
GPON	1244,16	155,52
	1244,16	622,08
	1244,16	1244,16
	2488,32	155,52
	2488,32	622,08
	2488,32	1244,16
	2488,32	2488,32
ÉPON	1250	1250
10GEPON ⁺	10312,5	10312,5