FTTH (acrônimo de Fiber-to-the-Home - Fibra para o lar) é uma tecnologia de interligação de residências através de fibra óptica para o fornecimento de serviços de TV digital, Rádio digital, acesso à Internet e Telefonia com melhor qualidade, menos interferência,e menor perda.
Visão Geral
A fibra óptica é levada até as residências, em substituição aos cabos de cobre ou cabos coaxiais (utilizados em televisão a cabo). As residências são conectadas a um ponto de presença da operadora de serviços de telecomunicações. miniaturadaimagem|267x267px|Essa imagem demostra um esboço de como é a distribuição do cabo da operadora até o usuário, em relação das parte que é fibra óptica e a parte que se torna outro meio de transmissão. Nós temos as redes: FTTN; FTTC; FTTB; FTTH.
Arquiteturas de FTTX Uma rede FTTX é uma rede de acesso baseada em fibra óptica que conecta uma grande quantidade de usuários finais (residências, prédios, ERBs,..) a um ponto central, (PON) da operadora. Um rede FTTX pode apresentar várias arquiteturas: FTTN: É uma arquitetura de rede de transmissão da fibra óptica em que a rede vem diretamente do fornecedor até um armário street cabinet, a partir do qual a transmissão se torna VDSL2 ou Ethernet, tendo como meio o cabo coaxial ou o par de cobre, que é distribuído para os assinantes daquela vizinhança ou bairro. FTTC: É uma arquitetura de rede de transmissão da fibra óptica exatamente igual à FTTN, em que a rede vem diretamente do fornecedor até um armário street cabinet, a partir do qual a transmissão se torna VDSL2 ou Ethernet. A única diferença entre as duas é a localização do armário. Na FTTN a distância entre o armário e os assinantes é maior, cobrindo uma área de aproximadamente 1,5km de raio, enquanto na FTTC essa distância é menor, em uma área de aproxidamente 300m de raio. A escolha de qual arquitetura usar depende da demanda e da estratégia do fornecedor . FTTB: É uma arquitetura de rede de transmissão da fibra óptica em que a rede chega até o edifício, seja ele comercial ou residencial, e a partir daí as empresas ou pessoas que vivem em cada um desses apartamentos recebem a conexão através de outros cabos (normalmente o cabo coaxial ou o par de cobre). FTTH: É a arquitetura de rede de transmissão da fibra óptica em que a rede adentra a residência do assinante, vindo diretamente da caixa de distribuição da empresa fornecedora do serviço. Isso faz com que o assinante possua uma fibra óptica exclusiva para acesso.
Curiosidades O FTTH é uma tecnologia recente. Ela foi criada para substituir o método FTTC (fiber to the curb/cabinet, ou fibra para a calçada/armário, em português). O FTTC consiste na prática de instalar a fibra óptica e centrais distribuidoras próximas aos clientes e utilizar mediadores de cobre para transmitir os dados entre as centrais e os usuários. Com o FTTH, maiores velocidades são atingidas, tornando a entrega de informações mais eficiente.
Atualmente, a maioria dos usuários ainda utiliza conexões resultantes de técnicas de FTTC, ou Fiber to the Curb/Cabinet, que representa a instalação e uso de fibra óptica em centrais distribuidoras próximas a residências e negócios, mas que ainda mantém mediadores de cobre para levar o sinal entre esses “armários na rua” e os usuários finais.
FTTH: o que é e por que usar: A FTTH ou Fibra Para O Lar é uma tecnologia de entrega de sinais de comunicação por meio da fibra óptica. Ela tem como principal diferencial o fato do feixe de luz partir da central da operadora e ir diretamente até os usuários.
A busca por uma internet rápida, estável e segura é algo que move empresas e entusiastas de tecnologia. Nos últimos anos, empresas de telecomunicações trouxeram ao mundo tecnologias de conexão mais rápidas, estáveis e confiáveis. As redes FTTH, por exemplo, são a última palavra em tecnologia de fibra de vidro. Ela permite que conexões com velocidades acima de 100 Mbps possam ser entregues a casas, apartamentos e escritórios sem perdas de dados, ruídos ou a necessidade de manutenções constantes.
Há dois projetos básicos para FTTH:
Rede óptica passiva (PON)
A rede óptica passiva (PON) é uma rede óptica ponto-multiponto que viabiliza o compartilhamento de uma única fibra óptica entre diversos pontos finais, os usuários. Não existem elementos ativos entre o equipamento do provedor de acesso OLT e o CPE instalado junto ao equipamento de aplicação do usuário. Desta forma, esta solução provê uma clara economia nos custos de operação, manutenção e implementação. Também a solução PON pode ser implementada por uma fração dos custos das redes ópticas ponto-a-ponto tradicionais.
Uma rede PON consiste de equipamentos OLT - Optical Line Terminal localizados nas bordas dos anéis ópticos das redes de transporte SDH, conectados nos equipamentos ADM, de um lado, e pelo outro lado conectados em vários outros equipamentos ONU (Optical Network Units) ou ONT (Optical Network Terminal) localizados em condomínios, gabinetes nas calçadas, sites e residências. Então percebemos que está tecnologia é uma solução de acesso de última milha.
O sinal óptico é transmitido pelo OLT por uma única fibra. Nessa fibra, são feitas derivações através do uso de divisores ópticos passivos (POS), para conectá-la às ONU's e ONT's. Cada ONU e ONT transmite e recebe um canal óptico independente e disponibiliza para os usuários finais alocação dinâmica de banda entre 1Mbit/s e 1Gbit/s, para as aplicações de voz, dados e vídeo.
A necessidade de largura de banda não vai abrandar, vai crescer exponencialmente uma vez que as pessoas estão utilizando banda larga para consumir serviços como: vídeo HD, Cloud Computing e jogos online. Esses serviços necessitam de simetria de largura de banda (download e upload), que apenas é garantido pelas Redes FTTH.
GPON - (Gigabit Passive Optical Network) Em 1995 sete grandes operadoras e alguns fabricantes criaram uma iniciativa chamada Full Service Access Network para criar um meio de prover multi serviço em rede de banda larga. A escolha óbvia foi associar o protocolo ATM com a tecnologia PON nascendo a APON.
Em 1996 este nome mudou para BPON para desvincular qualquer associação ao ATM. Em 1997 o FSAN propôs o BPON ao ITU SG15 e a tecnologia foi definida na série G.983.x. Este padrão definia um downstream de 622 Mbits/s e um upstream de 155 Mbits/s.
Em 2001 o FSAN iniciou os trabalhos na evolução do BPON para um tráfego de mais de 1 Gbps. Em 2003 o GPON teve sua definição normatizada na série G.984.x do ITU, agora com downstream de 2,488 Gbits/s e upstream de 1,244 Gbits/s.
EPON - (Ethernet PON) Em 2001 o IEEE – Institute of Electrical and Electronic Engineers aceitou o pedido de autorização do projeto Ethernet in the First Mile, tornando a EFM a maior força tarefa dedicada ao padrão 802. Em 2005 é lançada a versão 802.3 incluindo as cláusulas 64 e 65 propostas pelo EFM.
Definida no padrão 802.3ah o EPON especifica uma rede passiva similar com uma cobertura de 20 km, usando WDM, com as mesmas frequências do GPON, e TDMA. As taxas de sinalização tanto de downstream como de upstream são de 1,25 Gbits/s. É comum também a denominação GEPON – Gigabit EPON.
EPON é completamente compatível com os padrões Ethernet, portanto, nenhuma conversão ou encapsulamento é necessário quando se conecta a redes baseadas em Ethernet. O mesmo quadro Ethernet é usado com uma carga útil de 1518bytes.
Diferenças entre redes ópticas GPON e EPON GEPONGPONPadrão e ProtocoloIEEE 802.3ah, Ethernet e TDMITU-T G.984, ATM, TDM e EthernetVelocidade de transmissãoSimétrica Down: 1,25 Gbps Up: 1,25 GbpsAssimétrica Down: 2,5 Gbps Up: 1,25 GbpsComportamento dos pacotes em DownstreamOs pacotes da OLT são enviados via broadcast para todas ONTs/ONUs (padrão Ethernet), sendo que a ONT/ONU seleciona qual pacote é seu e descarta o restante.Os pacotes da OLT são enviados via broadcast para todas ONTs/ONUs (padrão Ethernet), sendo que a ONT/ONU seleciona qual pacote é seu e descarta o restante.Comportamento dos pacotes em UpstreamCada ONT/ONU transmite os quadros Ethernet para a OLT com intervalos de tempo de transmissão diferentes, atribuídos pela OLTPacotes fragmentados, o formato do frame contém células ATMComprimento de OndaDown: 1490 nm Up: 1310 nmDown: 1490 nm Up: 1310 nmDistânciasAté 20 kmAté 20 kmDivisões16, 32 ou 6432, 64 ou 128Tamanho dos Pacotes1518 bytes Padrão EthernetVariável, de 53 até 1518 bytes. Padrão ATMCompatibilidadeTecnologia permite compatibilidade entre vários fabricantes.O ITU-T não aconselha compatibilidade entre fabricantes.EficiênciaBaseada nas taxas de transferência 67%Baseada nas taxas de transferência 93% A escolha entre essas tecnologias depende de dois fatores principais, o que o seu provedor precisa e quanto está disposto a pagar. Basicamente, os dois padrões são excelentes opções com qualidade, segurança e velocidade na transmissão de dados.
10G E-PON (10 Gigabit Ethernet PON) Esta tecnologia foi desenvolvida para garantir compatibilidade com a EPON já existente em diversos países e possibilita altas taxas de transferência, podendo alcançar 10 Gb/s. O draft da especificação na IEEE, o IEEE 802.3av, foi aceito em 2007 e sua revisão final é esperada para o meio de 2009, espera-se que a indústria esteja madura o suficiente para implementações de 10G EPON em 2010.
Para garantir compatibilidade com a 1G EPON já existente, é utilizado um comprimento de onda no sentido downstream acima do utilizado para vídeo na 1G EPON, de modo que o sinal possa ser recebido pelas ONU's dos clientes sem que haja necessidade de substituição do dispositivo.
No sentido upstream, uma multiplexação no domínio do tempo garante a coexistência entre a EPON atual e a 10G, ou seja, cada ONU fala de uma vez e no CO (Central Office) o OLT chaveia o sinal recebido para o equipamento apropriado.
Esse modelo de PON pode ser implementado em dois modos:
Simétrico, 10 Gb/s downstream e upstream.
Assimétrico, 10 Gb/s downstream e 1 Gb/s upstream. Sentido downstream de dados: comprimento de onda 1590 nm para distâncias curtas e de 1577 nm para longas distâncias. Taxa de transferência de 10 Gb/s e link budget de 29 dB.
Sentido upstream de dados: comprimento de onda 1310 nm, o mesmo da E-PON, link budget de 29 dB e taxa de transferência de 1 ou 10 Gb/s. A Figura (extraída do artigo 10G EPON Brings Advantages to the Fiber ) mostra um exemplo de uma rede que tem implementado tanto 1G E-PON quanto a 10G E-PON. Nota-se que esta última trabalha em modo assimétrico.
Os protocolos MPCP e MAC utilizados são os mesmos da 1G E-PON.
Correção de erros
A FEC (Forward Error Correction) para a 10G EPON será realizada sob o código RS(255,223), semelhante ao utilizado na 1G E-PON. Além disso, quatro palavras de 66 bits carregam a informação de paridade a cada 27 palavras de dados, também são inseridos bits de controle para auxiliar a sincronização da FEC.
WDM-PON: (Wavelength Division Multiplexing PON) Diferentemente da E-PON e da G-PON, o conceito utilizado pela WDM-PON é dividir por assinante o domínio da freqüência, e não o do tempo.
Os modelos de PON apresentados anteriormente utilizam, de certa maneira, uma multiplexação na freqüência, na medida em que utilizam comprimentos de onda distintos para cada sentido de tráfego de dados. Contudo, na WDM-PON cada cliente tem um comprimento de onda reservado para se comunicar com o OLT (equipamento que fica no servidor).
As ONU's (equipamento que fica no local do cliente) podem fazer o envio do sinal de uma das duas maneiras abaixo. Lasers sintonizáveis nas ONU's, custo da ONU mais elevado.
Fatiamento do espectro, onde é utilizado um laser com um espectro bem espalhado e filtros fazem a seleção de qual comprimento de onda é enviado.
A topologia da rede pode ser realizada de vários métodos, os dois mais básicos são descritos abaixo: