Redes Ópticas de Acesso em Telecomunicações

Folha de Rosto
Créditos
Agradecimentos
O Autor
Prefácio
Sumário
Capítulo 1 - Redes em banda larga
1.1. ELEMENTOS BÁSICOS DA REDE DE TELECOMUNICAÇÕES
1.2. REDE DE ACESSO
1.2.1. Topologias de acesso óptico
1.2.1.1. Topologia ponto a ponto
1.2.1.2. Topologia ponto a multiponto
1.2.1.3. Topologia em espaço aberto
1.3. Redes em banda larga
1.3.1. Internet banda larga
1.4. REDES DE ACESSO EM BANDA LARGA
1.5. TECNOLOGIAS DE REDES DE ACESSO
1.5.1. DSL
1.5.2. Modem a cabo (cable modem)
1.5.3. PLC
1.5.4. Wireless
1.5.5. Móvel 3G e 4G
1.5.6. Satélite
1.5.7. Fibras ópticas
Capítulo 2 - A Fibra Óptica
2.1. BREVE HISTÓRICO
2.2. PROPAGAÇÃO DA LUZ NA FIBRA ÓPTICA
2.2.1. Reflexão da luz
2.2.1.1. Reflexão interna total
2.2.1.2. Ângulo crítico
2.2.1.3. Abertura numérica
2.2.2. Refração da luz
2.2.2.1. Perfil de índice de refração
2.3. COMPRIMENTO DE ONDA
2.4. ESTRUTURA DA FIBRA ÓPTICA
2.5. TIPOS DE FIBRAS ÓPTICAS
2.5.1. Fibra óptica multimodo
2.5.1.1. Fibra multimodo índice degrau
2.5.1.2. Fibra multimodo índice gradual
2.5.2. Tipos de fibra multimodo
2.5.2.1. Recomendação ITU-T G.651
2.5.2.2. Fibra multimodo em 10 Gbps
2.5.3. Fibra óptica monomodo
2.5.4. Tipos de fibras monomodo
2.5.4.1. Recomendação ITU-T G.652
2.5.4.2. Recomendação ITU-T G.653
2.5.4.3. Recomendação ITU-T G.654
2.5.4.4. Recomendação ITU-T G.655
2.5.4.5. Recomendação ITU-T G.656
2.5.4.6. Recomendação ITU-T G.657
2.5.5. Comparação entre fibras multimodo e fibras monomodo
2.5.6. Janelas ópticas
2.5.7. Interfaces ópticas
2.6. MULTIPLEXAÇÃO DE COMPRIMENTOS DE ONDA
2.6.1. WDM
2.6.2. DWDM
2.6.3. CWDM
2.7. PERDAS NA FIBRA ÓPTICA
2.7.1. Atenuação
2.7.2. Dispersão
2.7.2.1. Dispersão modal
2.7.2.2. Dispersão cromática
2.7.2.3. Dispersão dos modos de polarização
2.7.3. Absorção
2.7.3.1. Absorção intrínseca
2.7.3.2. Absorção extrínseca
2.7.3.3. Absorção por defeitos estruturais
2.7.3.4. Absorção total
2.7.4. Espalhamento
2.7.4.1. Espalhamento de Rayleigh
2.7.4.2. Espalhamento de Mie
2.7.4.3. Espalhamento de Brillouin
2.7.4.4. Espalhamento de Raman
2.7.5. Perdas por curvaturas
2.7.5.1. Macrocurvaturas
2.7.5.2. Microcurvaturas
2.8. VANTAGENS DAS FIBRAS ÓPTICAS
2.8.1. Capacidade de banda
2.8.2. Baixas perdas
2.8.3. Material dielétrico
2.8.4. Dimensões e peso
2.8.5. Segurança da Informação
2.8.6. Capacidade de transmissão
2.8.7. Ausência de diafonia
2.8.8. Imunidade RFI/EMI
2.9. DESVANTAGENS DAS FIBRAS ÓPTICAS
2.9.1. Fragilidade
2.9.2. Dificuldades de conexão
2.9.3. Impossibilidade de energização remota
2.9.4. Temperatura
2.10. APLICAÇÕES DAS FIBRAS ÓPTICAS
2.10.1. Telefonia
2.10.2. Redes submarinas
2.10.3. Redes locais de computadores
2.11. CABO METÁLICO versus cabo óptico
2.11.1. Custo
2.11.2. Operação
2.11.3. Manutenção
2.11.3.1. Manutenção preventiva
2.11.3.2. Manutenção corretiva
2.11.4. Conectividade
Capítulo 3 - Cabos Ópticos
3.1. CONSTRUÇÃO DE CABOS ÓPTICOS
3.1.1. Estrutura dos cabos ópticos
3.1.1.1. Estrutura loose tube
3.1.1.2. Estrutura tight buffer
3.1.2. Cabo drop autossustentado
3.1.3. Cordão óptico
3.1.4. Cabos com construções especiais
3.1.4.1. Drop low friction
3.1.4.2. Armored
3.1.4.3. OPGW
3.1.4.4. Cabos submarinos
3.1.4.5. Cabos híbridos
3.2. CABOS ÓPTICOS EM REDES PASSIVAS
3.2.1. Infraestrutura de acesso aérea e subterrânea
3.2.1.1. Redes aéreas
3.2.1.2. Redes subterrâneas
3.2.2. Cordoalhas
3.2.2.1. Cordoalha de aço
3.2.2.2. Cordoalha dielétrica
3.2.2.3. Cordoalha em rede de energia elétrica
3.3. IDENTIFICAÇÃO DAS FIBRAS ÓPTICAS
3.4. INSTALAÇÃO DE CABOS ÓPTICOS
3.4.1. Instalação subterrânea
3.4.2. Método não destrutivo
3.4.3. Instalação aérea
3.4.3.1. Cabos espinados
3.4.3.2. Cabos autossustentados
Capítulo 4 - Redes Ópticas em Telecomunicações
4.1. ENLACE ÓPTICO
4.2. DECIBEL
4.2.1. Nível de potência absoluta
4.2.2. Cálculos em dB e dBm
4.3. TRANSMISSORES E RECEPTORES ÓPTICOS
4.3.1. Transmissores ópticos
4.3.1.1. Características dos transmissores ópticos
4.3.1.2. Diferenças funcionais entre LED e laser
4.3.2. Receptores ópticos
4.3.2.1. Características dos receptores ópticos
4.3.2.2. Fotodetectores
4.4. EMENDAS E TERMINAÇÕES EM FIBRAS ÓPTICAS
4.4.1. Emenda por fusão
4.4.2. Emenda mecânica
4.4.3. Procedimentos para emenda por fusão e mecânica
4.4.3.1. Preparação do cabo e limpeza das fibras
4.4.3.2. Preparação para emenda
4.4.3.3. Emenda por fusão
4.4.3.4. Emenda mecânica
4.4.3.5. Acomodação das emendas
4.4.3.6. Testes e conclusão
4.4.4. Emenda por acoplamento
4.4.5. Terminações ópticas
4.4.5.1. Adaptador de fibra nua
4.4.5.2. Conectores ópticos
4.4.6. Estrutura do conector óptico
4.4.7. Tipos de conectores
4.4.7.1. Conectores com ferrolho
4.4.7.2. Conectores bicônicos
4.4.7.3. Conectores com lentes
4.4.8. Perdas nos conectores ópticos
4.4.8.1. Fatores intrínsecos
4.4.8.2. Fatores extrínsecos
4.4.9. Polimento dos conectores
4.4.10. Limpeza de conectores e adaptadores ópticos
4.4.10.1. Melhores práticas
4.4.10.2. Limpeza dos conectores
4.4.10.3. Limpeza dos adaptadores
4.5. DIVISORES ÓPTICOS (splitters)
4.6. ATENUADORES ÓPTICOS
4.6.1. Escolha do atenuador óptico
Capítulo 5 - Redes Ópticas Passivas
5.1. CONCEITO PON
5.2. ARQUITETURAS DE REDES ÓPTICAS
5.2.1. Configuração ponto a ponto
5.2.2. Configuração ponto a multiponto
5.3. TOPOLOGIA PON
5.3.1. Central de equipamentos
5.3.2. Rede de alimentação
5.3.3. Rede óptica de distribuição
5.3.3.1. Pontos de distribuição
5.3.4. Rede de acesso
5.3.5. Rede interna
5.3.6. Terminal de linha óptica – OLT
5.3.6.1. Módulo transceptor óptico
5.3.7. Terminal de rede óptica – ONT/ONU
5.3.7.1. ONT
5.3.7.2. ONU
5.3.8. Divisores ópticos passivos – Splitters
5.3.8.1. Splitter balanceado
5.3.8.2. Splitter desbalanceado
5.3.8.3. Filtro WDM
5.3.9. Construção de divisores ópticos passivos
5.3.9.1. Splitter Fused Biconical Taped (FBT)
5.3.9.2. Splitter Planar Lightwave Circuit (PLC)
5.4. ARQUITETURAS DE REDES PON
5.4.1. APON
5.4.2. BPON
5.4.3. EPON
5.4.3.1. GEPON
5.4.4. GPON
5.5. PONs DE PRÓXIMA GERAÇÃO
5.5.1. XG-PON1
5.5.2. XG-PON2
5.5.3. 10 G-GPON
5.5.4. 10 G-EPON
5.5.5. WDM-PON
5.5.6. TWDM-PON
5.6. REDES ATIVAS VERSUS REDES PASSIVAS
5.7. APLICAÇÕES PON
5.7.1. PON em LAN
5.7.2. PON em rodovias
5.7.3. PON em redes industriais
Capítulo 6 - Redes FTTx
6.1. CONEXÕES EM REDES FTTx
6.2. ARQUITETURA FTTx TÍPICA
6.3. MODALIDADES FTTx
6.3.1. FTTCab – Fiber to the Cabinet
6.3.2. FTTC – Fiber to the Curb
6.3.3. FTTP – Fiber to the Premises
6.3.4. FTTH – Fiber to the Home
6.3.5. FTTB – Fiber to the Building
6.3.6. FTTA – Fiber to the Apartment
6.3.7. FTTAnt – Fiber to the Antenna
6.3.8. FTTD – Fiber to the Desk
6.3.9. FTTF – Fiber to the Feeder
6.3.10. FTTN – Fiber to the Neighborhood
6.4. MONITORAMENTO DE DESEMPENHO PON
6.5. FIBRAS ÓPTICAS EM FTTx
6.6. CONEXÕES EM REDES FTTx
Capítulo 7 - Testes e Certificação para Redes Ópticas
7.1. TESTES NO FABRICANTE
7.1.1. Teste da largura de banda
7.1.2. Teste de perfil de índice de refração
7.1.3. Teste de diâmetro do campo modal
7.1.4. Teste de atenuação espectral
7.2. TESTES DE CAMPO
7.2.1. Teste de comprimento do enlace
7.2.2. Teste de atenuação
7.2.3. Teste da atenuação absoluta
7.2.4. Teste de retroespalhamento
7.3. TESTES EM AMBIENTES PREDIAIS
7.3.1. Sistema primário interedifícios
7.3.2. Sistema primário intraedifícios
7.3.3. Sistema secundário e centralizado
7.4. INSTRUMENTAÇÃO PARA REDE ÓPTICA
7.4.1. Medidor de potência óptica
7.4.2. Fonte laser sintonizável
7.4.3. Máquina de fusão
7.4.3.1. Manuseio da máquina de fusão
7.4.3.2. Protetor de emenda
7.4.4. Analisador de espectro óptico
7.4.5. Impressora de etiquetas
7.4.6. Comunicadores ópticos
7.4.7. Microscópio para inspeção de fibras
7.4.8. Atenuador óptico variável
7.4.9. Identificador visual de falhas
7.4.10. Identificador de fibras ativas
7.4.11. Reflectômetro óptico no domínio do tempo – OTDR
7.4.12. Bobina de lançamento
7.4.12.1. Bobina de lançamento em conjunto com OTDR
7.4.13. Optical Fiber Ranger
7.5. LOCALIZAÇÃO DE DEFEITOS E MANUTENÇÃO
7.6. CERTIFICAÇÃO E ACEITAÇÃO DO CABEAMENTO ÓPTICO
7.6.1. Certificação básica
7.6.2. Certificação estendida
7.6.3. Aceitação de cabeamento óptico
7.6.3.1. Sistema primário
7.6.3.2. Sistema secundário
7.6.3.3. Sistema centralizado
Capítulo 8 - Considerações para Projetos de Redes Ópticas Passivas
8.1. METODOLOGIA DE PROJETO
8.2. MODELO DE NEGÓCIO
8.2.1. Capacidade de investimento
8.3. PREMISSAS DE PROJETO
8.4. ANTEPROJETO
8.4.1. Análise dos requisitos
8.4.2. Levantamentos em campo ou site survey
8.4.2.1. Levantamento das rotas de cabos
8.4.2.2. Levantamento da rede elétrica
8.4.2.3. Levantamento de travessias
8.4.3. Viabilidade
8.4.4. Confiabilidade
8.4.5. Estratégia de crescimento
8.5. ESCOPO
8.5.1. Cronograma
8.6. PROJETO BÁSICO
8.7. PROJETO EXECUTIVO
8.8. PROJETO LÓGICO
8.8.1. Taxa de penetração da rede
8.8.2. Cálculo de perdas e orçamento de potência
8.9. PROJETO FÍSICO
8.9.1. Área de cobertura geográfica
8.9.2. Posicionamento dos elementos de terminação
8.9.2.1. Posicionamento dos splitters de primeiro nível
8.9.2.2. Posicionamento dos splitters de segundo nível
8.9.2.3. Posicionamento de caixas de emenda
8.9.2.4. Posicionamento dos elementos de distribuição
8.9.3. Contagem dos elementos de distribuição e terminação
8.9.4. Rota do cabeamento de alimentação
8.9.5. Rota do cabeamento de distribuição
8.9.6. Regras para identificação da rede passiva
8.9.6.1. Identificação dos pontos de rede
8.9.7. Escolha dos componentes de rede
8.9.7.1. Componentes ativos
8.9.7.2. Componentes passivos
8.9.7.3. Hardware interno e externo
8.9.7.4. Cordões e extensões ópticas
8.9.7.5. Elementos de ancoragem
8.10. DOCUMENTAÇÃO FINAL OU AS BUILT
8.10.1. Diagrama unifilar
8.10.2. Plano de uso de bobinas
8.10.3. Reservas técnicas
8.10.4. Detalhamento da rede interna
8.10.5. Contrato de locação de postes
8.10.6. Inventário de equipamentos
8.10.7. Bay face e layout dos armários ópticos
8.10.8. Ocupação das caixas de emenda óptica
8.10.9. Lista de materiais
8.11. RELATÓRIOS
8.11.1. Relatório de engenharia
8.11.2. Relatório de linha de tempo
8.11.3. Relatório de testes
8.11.4. Relatório de adequação da rede externa aérea
8.11.5. Relatório de adequação da rede externa subterrânea
Capítulo 9 - Critérios para Dimensionamento de Enlaces Ópticos
9.1. ORÇAMENTO DE POTÊNCIA ÓPTICA
9.2. ORÇAMENTO DE PERDA ÓPTICA
9.3. ATENUAÇÃO PONTA A PONTA
9.4. ATENUAÇÃO DO ENLACE
9.4.1. Atenuação do canal
9.4.2. Atenuação nos conectores
9.4.3. Atenuação nas emendas
9.5. CÁLCULO DO ORÇAMENTO DAS PERDAS DO ENLACE
9.5.1. Cálculo do comprimento do enlace
9.5.2. Orçamento das perdas no enlace
9.5.3. Atenuação passiva do enlace
9.5.4. Margem de desempenho e faixa dinâmica do receptor
9.5.4.1. Margem de desempenho
9.5.4.2. Faixa dinâmica do receptor
9.6. CONCLUSÃO
Glossário
Referências