Premissa
Vamos ver no artigo de hoje, a evolução da Rede de acesso de telecomunicações e da tecnologia envolvida. Caso você não tenha lido a primeira parte dessa série, acesse Overview da Evolução da Rede de Acesso, onde falamos dos conceitos básicos e apresentamos o posicionamento da rede de acesso. Veremos hoje a evolução da tecnologia que passou pelo xDSL, FTTC até o FTTH.
Organização do Módulo Evolução Da Rede De Acesso
Em suma, iremos separar essa série conforme segue abaixo:
No artigo anterior falamos sobre:
- Evolução da Rede Overview
- Visão geral da Evolução da rede de acesso
- Conceitos Gerais da Rede de Acesso
- Evolução da Rede de Acesso
- Posicionamento da rede de acesso em Telecom
- Visão geral da Evolução da rede de acesso
Neste artigo abordaremos:
- Evolução da Rede e Tecnologias
- Desenvolvimento da Tecnologia
- As principais tecnologias de acesso de banda larga
- O Desenvolvimento da Tecnologia xDSL.
- xDSL Performance
- Serviços de Dados e Voz Transportados por xDSL
- xDSL: Contradição entre largura de banda e distância efetiva de transmissão
- Rede Híbrida FTTC
- Dispositivos comuns de uma rede PON (FTTH)
Para finalizar a série, no próximo artigo falaremos sobre:
- Evolução da Rede e Padrões
- Padrões Técnicos da tecnologia PON
- Direcionamento de padrões da Tecnologia PON
- Recursos da Tecnologia PON e Aplicações Típicas
- Processo de Encapsulamento de Dados para Rede PON
Desse modo, estaremos falando hoje sobre: Evolução da Rede e Tecnologias
Não deixe de conferir também nosso trabalho no YouTube:
Objetivo
Em resumo, ao concluir esta série de artigos, você será capaz de:
- Descrever o posicionamento de uma rede de acesso cabeado em uma rede de telecomunicação.
- Narrar o histórico de evolução assim como as tecnologias e aspectos técnicos que envolvem uma rede de acesso cabeado.
- Especificar as características e vantagens da tecnologia FTTH
- Caracterizar a aplicação comum de uma rede cabeada PON em rede Campus
- Explicar o encapsulamento e desencapsulamento de dados, Ethernet na Rede PON.
Desse modo, não deixer de ler os três artigos dessa série “Evolução Da Rede De Acesso“.
Bons estudos!
Desenvolvimento da Tecnologia
Nossa rede de acesso pode fornecer serviços como voz, dados, jogos, música, vídeo, vídeo HD e vídeos em 4K. Os vídeos em 4K, por exemplo, precisam de muita largura de banda. Então devemos usar novas tecnologias, como a tecnologia PON para garantir a qualidade da conexão e também a experiência do usuário. A rede PON pode fornecer uma alta largura de banda, desse modo, atendendo aos requisitos do nosso maior patrimônio, nosso usuário final.
As principais tecnologias de acesso de banda larga
Conforme falamos no artigo anterior, as principais tecnologias de acesso de banda larga incluem tecnologia de acesso com fio e tecnologia de acesso sem fio. Porém, ao longo dessa série, falaremos apenas sobre a tecnologia de acesso com fio.
Comumente nossa rede de acesso conta com tecnologias, como o xDSL, HFC, PLC e Ethernet LAN. Todos os meios citados são baseados no cobre.
Por outo lado, no acesso óptico, baseado em fibra, temos a tecnologia PON que inclui as tecnologias GPON e P2P (Point to Point).
O Desenvolvimento da Tecnologia xDSL.
Diferentes tecnologias podem fornecer taxas diferentes para diferentes serviços. Nesse sentido temos as tecnologias ISDN, HDSL, ADSL, VDSL, ADSL2+ e VDSL2 (Vectoring e G.fast).
Falando em Gfast, por exemplo, essa tecnologia pode fornecer 1 Gbit/s, podendo assim atender aos requisitos do usuário que comentamos anteriormente. Essa tecnologia irá atender serviços de grande necessidade de largura de banda, mas em distâncias menores conforme veremos a seguir.
Por outro lado, o ADSL pode atender a distâncias maiores, mas com pouca capacidade de banda.
xDSL Performance
A tabela abaixo mostra o desempenho das tecnologias xDSL.
Existem muitas tecnologias xDSL, como ADSL, VDSL e G.fast. Então diferentes tecnologias vão fornecer diferentes modos de uso, também diferentes taxas de transferência e distâncias variadas.
ADSL, por exemplo, pode fornecer até 5 quilômetros, enquanto G.fast pode fornecer apenas 0,25 KM. Por outro lado, a taxa de transmissão do G.fast pode ser de 1 Gbit/s, enquanto o ADSL chega apenas à 640 kbit/s.
Isso se justifica, dentre outros fatores, pelo fato de que, para longas distâncias, há mais atenuação dentro do cobre, então distâncias curtas podem fornecer taxas mais altas, dentro dessa proporção inversa.
Serviços de Dados e Voz Transportados por xDSL
Antes de mais nada, precisamos entender que podemos transmitir serviços de voz e dados, simultaneamente, em uma rede xDSL, pois, o serviço de voz e o serviço de dados trabalham em frequências diferentes.
Os pacotes de voz trabalham em frequência mais baixa enquanto os dados estão em uma frequência mais alta.
Assim, depois que o modem recebe uma frequência baixa e uma frequência alta, elas são combinadas, em seguido enviadas para a linha DSL. Esse processo ocorre passando por um spliter. Então o DSLAM separa novamente os sinais, sendo a frequência baixa enviada para a rede PSTN tradicional enquanto a frequência alta é enviada para a Internet. Mas atenção, pois aqui usamos um spliter diferente do spliter que mostramos na topologia PON no artigo anterior.
xDSL: Contradição entre largura de banda e distância efetiva de transmissão
Como sabemos, nossas linhas de cobre são sensíveis a atenuações que podem ser geradas por vários fatores que variam a depender do tipo de cabo utilizado. Por exemplo, no caso do cabo coaxial, ruídos térmicos e modulação por frequência. Assim, para um trecho com distâncias mais longas, podem ter uma largura de banda mais baixa, enquanto para distâncias mais curtas, possivelmente teremos larguras de banda mais altas, por exemplo, com o G.fast.
Perceba, ainda no gráfico acima, que distâncias menores que 100 metros podem fornecer velocidades a partir de 1Gbps. O problema aqui, então, é que a distância precisa ser muito curta entre o CO side e o usuário final.
Por outro lado, temos o xDSL podendo fornecer taxas de 2 a 20 Mbps, com distâncias de transmissão que podem variar de 3,5 a 6 quilômetros. Conforme vimos ao longo deste artigo, estes requisitos de banda dificilmente atenderão a expectativa dos usuários que anseiam hoje pela utilização de tecnologias que consomem muito recurso e muita banda de seus provedores de acesso.
Rede Híbrida FTTC: Como resolver o conflito entre distância e largura de banda?
O acesso óptico resolve o conflito entre distância e largura de banda. Considere que a utilização de uma rede de fibra óptica deve ser usada para atender esses requisitos, mas existem cenários em que não podemos substituir diretamente o cobre, em especial do lado mais próximo do nosso usuário final. Há cenários em que podemos substituir o cobre apenas na parte de backbone, mas, do lado mais próximo do usuário, precisamos seguir usando a linha telefônica ou coaxial ja existente do cliente. Assim, podemos reutilizar a linha de cobre do lado do usuário final e usar novas tecnologias do lado do backbone para atender aos requisitos de largura de banda do usuário.
Para exemplificar, o G.fast é uma opção viável para esse cenário. Uma vez que levamos a conexão de fibra até um determinado ponto da rede, ficando a “última milha”, ou seja, o ponto mais próximo do cliente, com um comutador de sinal que irá transformar o sinal de luz em sinal analógico, podendo assim ser transportado por uma curta distância até nosso usuário final. Por estar usando uma curta distância, a tecnologia G.Fast, poderá trafegar em velocidades mais altas do que se tivesse toda sua rede em xDSL. Chamamos este cenário de FTTC.
Rede pura FTTH
Por outro lado, para novos sites, recomendo implantar o FTTH diretamente, onde usamos fibra desde o backbone até chegar ao nosso usuário final. Para tal, nossa rede de acesso passa por alguns spliters, de onde, a partir de uma fibra, saem mais fibras que serão conectadas diretamente nos nossos terminais (ONT). Ou seja, chegamos com uma fibra diretamente para nosso usuário final. Esse modelo pode fornecer uma alta largura de banda e distâncias de até 60 quilômetros.
Dispositivos comuns de uma rede PON
Existem diferentes ativos em uma rede PON que visam atender a variados públicos e necessidades.
CO Side
Por exemplo, uma OLT normalmente localiza-se no lado do que chamamos anteriormente de “CO side”. Lembrando que CO Side é o local onde estão nossas OLTs, Racks, DGOs e demais dispositivos da nossa rede de acesso.
Abaixo deixarei algumas referências de OLTs fabricadas pela Huawei:
- MA 5800 X15: OLT que basicamente conta com 15 slots de expansão e duas processadoras
- MA 5800 X7: OLT que basicamente conta com 7 slots de expansão e duas processadoras
- Cada slot citado consegue receber até 16 sfp, que conectam as fibras que seguirão para um DGO e uma conexão primária. Dessas Primárias sairão as conexões dos spliters citados anteriormente.
Vamos explorar alguns detalhes sobre a linha de OLTs da Huawei:
- Primeiramente, falando da Linha MA, ela é utilizada, normalmente, para a rede da operadora.
- Depois temos a linha EA recomendada para redes corporativas.
- Quando falamos do modelo X17, temos basicamente uma OLT com 17 slots como capacidade de expansão dos serviços da rede de acesso.
- Por outro lado, o modelo X15 indica que conseguimos ligar 15 slots de serviço para nossa rede de acesso.
User side
Agora, olhando para o lado do nosso usuário final, contamos basicamente com ONU e ONT.
Em geral, usamos ONU para cenários FTTB, por outro lado, uma MxU é normalmente utilizada em ambientes de FTTC e por fim uma ONT é comumente utilizada para o cenário de FTTH.
Uma MxU pode ser MTU, MSU ou MBU. Cenários diferentes remetem a diferentes nomenclaturas, mas podemos definir uma MxU como um tipo de ONU.
Por outro lado, uma ONT pode ser de diferentes tipos, como: “Bridge ONT” e “Gateway ONT”. Se for um ONT bridge, não precisamos configurar os dados na ONT porque ela funciona na camada 2. Já para um gateway ONT, você deve configurar os dados em nossa ONT.
Conclusão
Por fim, no artigo de hoje entendemos que fatores como a tecnologia utilizada, distância e banda estão diretamente ligados à satisfação do requisito do usuário final. Vimos também os principais perfis de consumo em uma rede de acesso e como planejar adequadamente a utilização dos recursos. Aprendemos que as redes podem ser 100% baseadas em fibra, mas também podemos usar modelos híbridos. Vimos também, quais são os elementos comuns de uma estrutura PON.
No próximo artigo dessa jornada, falarei sobre os padrões, vantagens e processo de encapsulamento de uma rede PON.
Até a próxima
