Redes Ópticas Passivas: O que são e como escolher a ideal?

A fibra óptica tem tomado conta dos ambientes corporativos, e uma dúvida muito comum diz respeito às redes ópticas passivas. Também conhecidas como PONs (Passive Optical Networks), esta tecnologia se destaca por não precisar de energia no meio de transmissão, por isso é definida como passiva. Por desempenhar um papel importante na busca por conexões melhores e mais rápidas, é implementada tanto em empresas quanto em residências.

Neste artigo discutiremos sobre como as redes ópticas passivas funcionam, e quais são os tipos disponíveis. O que são redes ópticas passivas?

Para iniciar essa discussão, nada melhor do que se aprofundar no conceito das redes ópticas passivas — Passive Optical Networks (PON). Estas se apresentam como uma evolução das transmissões mais antigas, adotando a tecnologia da fibra óptica para agregarem mais valor, maior velocidade e maior facilidade na instalação

A arquitetura implementada em redes ópticas passivas utiliza a topologia ponto a multiponto, na qual uma única fibra atende a vários terminais, usando divisores de fibra óptica não alimentados por energia (passivos) para dividir a largura de banda da fibra. Diferentemente de uma rede óptica ativa, a energia elétrica é necessária somente nos pontos de transmissão e recepção.

Além de desempenhar uma função essencial na melhoria das conexões e ser mais eficiente do ponto de vista de custo operacional, a rede PON também é altamente escalável. Por meio de uma única fibra é possível transmitir vídeo, voz e dados para diversos terminais.

Quais são as diferenças entre as redes PON?

Existem diversas alternativas disponíveis no mercado atual, o que pode confundir até os mais experientes profissionais. Por isso, se faz necessário compreender afundo o funcionamento de cada uma das opções para encontrar a ideal.

GPON

A GPON é uma alternativa que, como o próprio nome sugere, tem capacidade de Gigabit. Por conta disso, oferece maior flexibilidade em relação aos tipos de tráfego, além de aplicações para internet, tv e voz.

Esta é a modalidade mais utilizada atualmente para redes com cobertura de até 20 quilômetros. A velocidade de transferência é assimétrica, com downstream de 2,5Gbps e upstream de 1,25 Gbps. Com esta alternativa, a taxa de tráfego útil entregue ao usuário final chega ser de até 93%.

EPON

Conhecida como EPON, a Ethernet PON conta com velocidades de transferência simétricas de até 1,25 Gbps, tanto para downstream quanto para upstream. Seu alcance é de até 40 quilômetros e a eficiência de tráfego que chega ao usuário final é de 67%.

10G-EPON

Com uma das maiores taxas de transmissão das redes ópticas passivas, a 10G-EPON apresenta altas velocidades. Seu fluxo pode ser simétrico, podendo atingir até 10 Gbps para upstream e downstream. Para isso, opera em diferentes comprimentos de onda, sendo 1310nm para o primeiro e 1575 nm para o segundo.

XGPON / XGS-PON

Com a evolução da tecnologia, surgiu a versão 10G da GPON, denominada então de XGPON. Aqui, o protocolo suporta velocidades maiores, chegando aos 10 Gbps para downstream e 2,5 Gbps para upstream.

Temos ainda o padrão XGS-PON onde as taxas de transmissão são simétricas, ou seja, o tráfego de upstrteam e downstream chegam a 10Gbps de acordo com as normas ITU-T.

Em todas estas tecnologias a estrutura das fibras é a mesma da GPON, porém os comprimentos de onda são maiores, chegando aos 1270 nm e 1575 nm, respectivamente.

NG-PON2

Ainda mais eficiente que a alternativa anterior, surge a NG-PON2, que utiliza WDM com vários comprimentos de onda 10G. Na prática, o que se vê são serviços simétricos na ordem de 40 Gbps graças às mudanças do comprimento de onda.

A última opção citada coloca-se como uma das redes ópticas passivas mais indicadas para o futuro, principalmente em função das redes 5G.

Video RF Overlay

Ainda que nem todos saibam, sinais analógicos ou digitais de TV em RF podem ser transmitidos por uma rede PON. Para isso, devem estar modulados em apenas um comprimento de onda. Em geral, utiliza-se o comprimento de onda na faixa de 1550 nm, batizado como sobreposição de vídeo e RF.

Quais são os componentes fundamentais das redes ópticas passivas?

No momento de se decidir por uma das redes ópticas passivas, se faz preciso, também, compreender seus componentes. Para isso, é importante entender que a transmissão dos sinais pode ser feita de acordo com uma estrutura pré-estabelecida requisitada. Esta, por sua vez, pode conter alguns dos componentes abaixo.

OLT

A Optical Line Terminal ou terminal de linha óptico, é a que faz a gestão do sistema, oferecendo assim a interface de toda a rede. A rede PON inicia com a OLT no local da fonte do provedor de serviço, muitas vezes conhecido como escritório local ou central.

A partir deste ponto, o sinal óptico é transmitido e, para funcionar, necessita de uma rede de distribuição óptica. Assim, se faz possível instalá-lo tanto em ambientes internos quanto externos de forma descentralizada.

ODN

A Optical Distribution Network, ou rede de distribuição óptica, pode ser conhecida como ODN e realiza a ponte entre a OLT e a ONT, mencionada abaixo. Para isso, conta com componentes como a fibra óptica e os passivos ópticos, assim como conectores, cordões, caixas de emenda, terminação, extensões e splitters.

A ODN é parte essencial da transmissão de dados PON e sua qualidade interfere diretamente na confiabilidade, escalabilidade e desempenho da rede passiva.

ONU

Por fim, surge a ONU — Optical Network Unit —, também chamada de ONT — Optical Network Terminal. Sua função no processo é receber o sinal óptico e, em seguida, convertê-lo em sinal elétrico, possibilitando que este seja transmitido no equipamento Ethernet do usuário final.

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