Rede de acesso de fibra óptica refere-se ao formulário de aplicação que utiliza fibra óptica como principal meio de transmissão na rede de acesso para obter a transmissão de informações do usuário. Não é um sistema tradicional de transmissão de fibra óptica, mas uma rede especial de transmissão de fibra óptica projetada para o ambiente de rede de acesso.

Conectado aos nós de serviço através de terminais de linha óptica (OLTs) e aos usuários através de unidades de rede óptica (ONUs). A rede de acesso de fibra óptica inclui unidades de rede óptica de equipamentos remotos e terminais de linha óptica de equipamentos centrais, que são conectados através de equipamentos de transmissão. Os principais componentes do sistema são OLT e ONU remota. Eles completam a conversão dos protocolos de sinalização da Service Node Interface (SNI) para a User Network Interface (UNI) em toda a rede de acesso. O próprio dispositivo de acesso também possui recursos de rede e pode formar diversas formas de topologias de rede. Ao mesmo tempo, o dispositivo de acesso também possui funções de manutenção local e monitoramento remoto centralizado, formando uma rede de manutenção e gerenciamento por meio de transmissão óptica transparente, e sendo incluído no gerenciamento unificado do centro de gerenciamento de rede por meio dos protocolos de gerenciamento de rede correspondentes.

A função da OLT é fornecer uma interface entre a rede de acesso e o switch local e comunicar-se com as unidades da rede óptica no usuário final por meio de transmissão óptica. Ele separa completamente a função de comutação do switch do acesso do usuário. O terminal de linha óptica fornece manutenção e monitoramento para si e para o usuário final. Ele pode ser colocado diretamente com o switch local no final da central ou configurado remotamente.

O papel da ONU é fornecer uma interface do lado do usuário para a rede de acesso. Ele pode ser conectado a vários terminais de usuário e possui função de conversão fotoelétrica, bem como funções correspondentes de manutenção e monitoramento. A principal função da ONU é encerrar a fibra óptica do OLT, processar sinais ópticos e fornecer interfaces de negócios para várias pequenas empresas, usuários empresariais e usuários residenciais. A extremidade da rede da ONU é uma interface óptica, enquanto a extremidade do usuário é uma interface elétrica. Portanto, a ONU possui funções de conversão óptica/elétrica e elétrica/óptica. Ele também possui as funções de conversão digital para analógico e analógico para digital para sons de diálogo. A ONU geralmente é colocada mais próxima do usuário e sua localização tem grande flexibilidade.

Classificação da rede Aceess de fibra

As redes de acesso de fibra (doravante FAT) são divididas em duas categorias com base na alocação do sistema: redes ópticas ativas (AON) e redes ópticas passivas (PON). Como a Yingda se concentra em produtos de fibra óptica passiva, o texto a seguir se concentrará na introdução de redes ópticas passivas.

As redes ópticas ativas podem ser divididas em AON baseado em SDH e AON baseado em PDH. O equipamento central (CE) e o equipamento remoto (RE) das redes ópticas ativas são conectados através de equipamentos de transmissão óptica ativa, e a tecnologia de transmissão é a tecnologia SDH e PDH que tem sido amplamente utilizada em redes backbone, mas a tecnologia SDH é a principal.

Rede Óptica Passiva (PON) refere-se principalmente a uma Rede de Distribuição Óptica (ODN) entre OLT e ONU, sem quaisquer dispositivos eletrônicos ativos. Inclui rede óptica passiva (APON) baseada em ATM e PON baseado em IP.

A Rede Óptica Passiva (PON) é uma rede dielétrica pura que evita interferências eletromagnéticas e efeitos de raios de dispositivos externos, reduz a taxa de falhas de linhas e dispositivos externos, melhora a confiabilidade do sistema e economiza custos de manutenção. É uma tecnologia pela qual os departamentos de manutenção de telecomunicações ansiavam há muito tempo.

As vantagens específicas das redes de acesso óptico passivo são as seguintes:

(1) As redes ópticas passivas têm tamanho pequeno, equipamento simples, baixos custos de instalação e manutenção e investimento relativamente pequeno.

(2) Os dispositivos ópticos passivos possuem redes flexíveis e podem suportar topologias de rede como árvore, estrela, barramento, híbrida e redundante.

(3) Fácil de instalar, vem nas versões interna e externa. Seu aspecto externo pode ser pendurado diretamente na parede ou colocado no poste “H”, sem a necessidade de alugar ou construir uma sala de informática. Sistemas ativos requerem conversão fotoelétrica e eletro-óptica, com altos custos de fabricação de equipamentos e necessidade de locais dedicados e salas de informática. Os problemas de fornecimento de energia remoto são difíceis de resolver e a carga de trabalho de manutenção diária é pesada.

(4) As redes ópticas passivas são adequadas para comunicação ponto-multiponto, utilizando apenas divisores passivos para alocar potência óptica.

(5) As redes ópticas passivas são redes dielétricas puras que evitam completamente a interferência eletromagnética e os efeitos dos raios, tornando-as altamente adequadas para uso em áreas com condições naturais adversas.

(6) Do ponto de vista do desenvolvimento tecnológico, a expansão das redes ópticas passivas é relativamente simples e não envolve modificação de equipamentos. Requer apenas atualizações de software do equipamento, compra única de equipamento de hardware e uso a longo prazo, estabelecendo as bases para a fibra até a casa e garantindo o investimento do usuário.

Recursos de rede de acesso de fibra

As principais características da rede de acesso de fibra óptica são:

1. O raio de cobertura da rede é geralmente pequeno e não requer repetidores. No entanto, devido à partilha de fibras ópticas por muitos utilizadores, a atribuição de potência óptica ou comprimento de onda pode exigir a utilização de amplificadores de fibra para compensação de potência;

2、 Exigir a transmissão de diversos serviços de banda larga, com boa qualidade de transmissão e alta confiabilidade;

3、 O escopo de aplicação da rede de acesso de fibra óptica é amplo;

4. O custo do investimento é alto, o gerenciamento da rede é complexo e o fornecimento de energia remoto é difícil. [2]

Métodos de acesso de fibra

De acordo com a localização da Unidade de Rede Óptica (ONU), os métodos de acesso à fibra podem ser dos seguintes tipos:

• FTTB (Fibra para o Edifício);
• FTTC (Fibra até o meio-fio);
• FTTH (Fibra para casa);
• FTTO (Fibra para o Escritório);
• FTTF (Fibra ao Piso);
• FTTP (Fibra até a Premise);
• FTTN (Fibra aos Nós);
• FTTD (Fibra para Desktop);
• FTTR (Fibra para a sala).

Figura 1:Métodos de acesso de fibra mais populares

As formas mais importantes são FTTB (Fiber to Building), FTTC (Fiber to Roadside) e FTTH (Fiber to User).

O FTTC presta serviços principalmente para usuários residenciais, com unidades de rede óptica (ONUs) localizadas na beira da estrada, próximo à residência do usuário. Os sinais elétricos das ONUs são então transmitidos para vários usuários, geralmente utilizando cabos coaxiais para transmitir serviços de vídeo e cabos de par trançado para transmitir serviços telefônicos.

A ONU do FTTB é instalada na caixa de distribuição dentro do prédio, usada principalmente para edifícios abrangentes, atendimento médico remoto, educação remota e grandes locais de entretenimento, atendendo grandes e médias empresas, instituições e usuários comerciais, fornecendo alta velocidade dados, comércio eletrônico, serviços de vídeo e texto e outros serviços de banda larga.

FTTH é a colocação de ONUs nas residências dos usuários para fornecer vários serviços abrangentes de banda larga para usuários domésticos. O FTTH é o objetivo final das redes de acesso de fibra óptica, mas cada usuário requer um par de fibras e ONUs dedicadas, tornando-o caro e difícil de implementar.

Tabela 1: Principais recursos da estrutura FTTx

Pela figura pode-se observar que o FTTH está todo conectado aos terminais por meio de redes de fibra óptica, e os terminais conectados a eles são chamados de Terminais de Rede Óptica (ONTs). FTTB ou FTTC é conectado a edifícios ou meio-fio por meio de redes de fibra óptica e, em seguida, conectado a terminais por meio de redes de par trançado de cobre ou conexões sem fio. Os dispositivos finais da rede de fibra óptica são chamados de unidades de rede óptica (ONUs), que são conectados aos terminais de rede (NTs) através de redes de par trançado de cobre ou conexões sem fio. O FTTCab é semelhante ao FTTC, exceto que sua ONU está localizada em um gabinete de telecomunicações.

O FTTB, FTTC e FTTCab na figura pertencem todos à fibra "parcial" para casa, o que significa que a fibra não está diretamente conectada ao usuário final, mas chega perto do usuário final e então se conecta ao usuário final através de um rede de par trançado. No FTTCab, a ONU na caixa de junção de telecomunicações está geralmente localizada a 1.000-2.000 m de distância dos usuários finais e, neste caso, uma unidade ONU pode suportar cerca de 500 usuários finais. No FTTC, a ONU está mais próxima dos usuários finais, entre 200 e 1.000 m, e pode suportar de 8 a 32 usuários finais. A rede entre OLT e ONT/ONU é chamada de Rede de Distribuição Óptica (ODN), e sua distância pode chegar a até 20km, conforme mostra a figura.

Vantagens da rede de acesso de fibra:

Comparadas com outras tecnologias de acesso, as redes de acesso de fibra apresentam as seguintes vantagens:

(1) As redes de acesso de fibra óptica podem atender às necessidades dos usuários em diversos serviços. A procura das pessoas por serviços de comunicação está a aumentar. Além de fazerem chamadas telefónicas e verem televisão, esperam também comunicação de alta velocidade através de computadores, compras em casa, serviços bancários em casa, ensino à distância, vídeo a pedido (VOD) e televisão de alta definição (HDTV). É difícil conseguir esses negócios usando fios de cobre ou cabos de par trançado.

(2) A fibra óptica pode superar alguns fatores limitantes que os cabos de cobre não conseguem superar. A perda de fibra óptica é baixa e a banda de frequência é ampla, o que elimina a limitação do pequeno diâmetro do fio de cobre. Além disso, as fibras ópticas não são afetadas por interferências eletromagnéticas, garantindo a qualidade da transmissão do sinal. O uso de cabos ópticos em vez de cabos de cobre pode resolver o problema de tubulações de comunicação subterrâneas lotadas nas cidades.

(3) O desempenho das redes de acesso de fibra óptica continua a melhorar enquanto os preços continuam a diminuir, enquanto o preço dos cabos de cobre continua a subir.

(4) A rede de acesso de fibra óptica fornece serviços de dados com um sistema abrangente de monitoramento e gerenciamento, que pode atender às necessidades das futuras redes digitais de serviços integrados de banda larga, romper gargalos e garantir o bom funcionamento da rodovia da informação.

É claro que, em comparação com outras tecnologias de rede de acesso, as redes de acesso de fibra óptica também apresentam certas desvantagens. O problema é que o custo é relativamente alto. Principalmente quanto mais próximo o nó óptico estiver do usuário, maior será o custo do equipamento de acesso compartilhado por cada usuário. Além disso, em comparação com as redes de acesso sem fio, as redes de acesso de fibra óptica também requerem recursos de pipeline. É também por isso que muitos operadores emergentes estão optimistas em relação à tecnologia de acesso de fibra óptica, mas têm de escolher a tecnologia de acesso sem fios.

Hoje em dia, o principal factor que afecta o desenvolvimento das redes de acesso de fibra óptica não é a tecnologia, mas sim o custo. No entanto, a adoção de redes de acesso por fibra óptica é uma tendência inevitável no desenvolvimento da comunicação por fibra óptica. Embora os passos para o desenvolvimento de redes de acesso de fibra óptica variem actualmente em diferentes países, a fibra até casa é amplamente reconhecida como o objectivo de desenvolvimento das redes de acesso.

Termos de referência