Breve introdução à arquitetura de rede FTTx

Entendendo o significado do termo FTTx:

A sigla FTTx (Fiber To The X – Fibra Para “X”) é uma abreviação do termo que descreve uma ampla gama de opções de arquitetura de rede de banda larga. Arquiteturas que utilizam a fibra óptica como parte ou para toda a conectividade da distância final de uma instalação. A solução FTTx é um modelo exemplar na implementação do acesso de última geração (NGA), apresentando uma atualização significativa na banda larga disponível, através de uma mudança radical na velocidade e qualidade do serviço. As redes FTTx entregam vantagens combinadas como taxas de transmissão mais altas e menor consumo energético. O final “X” indica o ponto de terminação da fibra como exemplo uma residência, antena, prédio etc… Dessa maneira, uma rede FTTx aproxima-se mais do usuário doméstico, propiciando nas mais recentes técnicas de construção, a conexão e transmissão serem aproveitadas ao máximo, diminuindo as limitações do cabo coaxial convencional.

 

Entendendo a arquitetura e aplicativos de rede padrão FTTx

Segundo os diferentes locais de terminação, as arquiteturas para rede FTTx ou soluções de rede FTTx, fazem parte os modelos FTTA, FTTB, FTTC, FTTH, FTTP FTTN entre outros, assim sendo os descritos a seguir são apenas os considerados mais comuns.

Fibra Para Casa (FTTH – Fiber To The Home)

O padrão FTTH ou fibra para o lar é certamente uma das aplicações com maior índice de crescimento em todo o mundo. Numa implantação FTTH o cabeamento óptico alcança áreas de maneira a chegar na casa dos clientes ou escritórios comerciais, permitindo a famílias e funcionários utilizarem essa rede de maneira mais fácil.

Existem três tipos principais de estruturas de rede FTTH, nomeadamente home run, redes em estrela ativas e redes ópticas passivas (PON).

• FTTH – Home Run: Arquitetura modelo home run que utiliza uma linha de fibra óptica direta do provedor central (CO – Central Office) para a residência/cliente. Composto por um link óptico full duplex, encarecendo a instalação considerando os requisitos para equipamentos e a fribra. Mais utilizado em condomínios fechados, compondo uma fibra óptica para a internet e VoIP, outra para o sistema de televisão cabeada (CATV – Community Antenna TV – Televisão Comunitária por Antena ou Televisão por Cabo). É compreendido por alguns dessa rede ser considerada como ponto-a-ponto ou P2P (Peer to Peer).

• FTTH – Ative Star: Modelo de rede ativa em estrela utilizando uma fibra do provedor central para um nó ativo local, transferindo sinais multiplexados para serem distribuídos a todos os clientes. É composto por um cabo multifibra seguindo desse provedor central até um switch der rede local ficando no nó ativo, uma alimentação local ininterrupta, para o caso de ligações aos serviços de emergência serem necessárias. Solução que pode ser relativamente dispendiosa por conta dos equipamentos e tipo de fornecimento elétrico necessário, também a comutação eletrônica para cada cliente e conectividade a um link óptico exclusivo para as instalações.

• FTTH – PON : Modelo de arquitetura compreendendo uma rede óptica passiva (PON), permitindo vários clientes compartilharem a mesma conexão, sem qualquer equipamento ativo, ou seja, aparelhos que produzam ou transformem luz por meio de conversão óptica-elétrica-óptica. Neste tipo de arquitetura é necessário divisor PON e bidirecional, isto é, permitindo a transmissão dos dados por downstream do escritório central, para todos os clientes e os sinais dos clientes podem ser enviado por upstream e combinados em uma fibra para se comunicarem com o escritório central. Tornando o PON como componente passivo importante na implementação de redes FTTH, permitindo diminuir consideravelmente as despesas dos links pelo compartilhamento, tornando-se a preferida pelos clientes que escolhem o modelo FFTH.

Fibra Para a Antena (FTTA – Fiber To The Antenna)

O padrão FTTA ou fibra para a antena, consiste numa arquitetura de rede utilizando a fibra óptica para distribuir os sinais de uma unidade de banda base (BBU – Base Bandwith Unity) para o topo de uma rádio remota (RRH – Remote Radio Head) próximo do topo de uma torre de celular, referenciado como fronthaul na terminologia 5G. A rede 5G tem como elemento importante a tecnologia FTTA, isto pelo MIMO massivo (Multiple In Multiple Out – múltiplas entradas e saídas múltiplas) traduzirem-se em mais antenas e mais cabeamento.

Fibra Para o Nó (FTTN – Fiber To The Node)

O padrão FTTN significa fibra até o nó. Modelo de rede em que a fibra óptica termina em um armário de rua, tendo as conexões finais sendo feitas utilizando cabos de cobre ou coaxiais existentes. Essas implantações de FTTN apresentam fibra ótica finalizadas em um nó, ficando a apenas alguns quilômetros do imóvel do cliente. Deste nó seja cobre, fibra ou coaxial estende-se em ramificações até o cliente final. Dentro da designação FTTN abrangente, existem algumas subcategorias.

• FTTC: Considerado um tipo de FTTN, o padrão FTTC significa fibra até o meio-fio ou fiber to the curb/cabinet. Representando uma topologia onde a fibra segue de um escritório central a um ponto de distribuição ao lado do meio-fio, como num poste ou gabinete, nas proximidades das instalações do cliente. Uma rede FTTC consiste num cabeamento de fibra ótica que termina numa pequena distância do cliente final (normalmente por volta de 300 metros).

• FTTB: Modelo de implantação de fibra indicado para prédios (Fiber To The Building – Fibra Até o Prédio) ou porões. Numa rede padrão FTTB o cabeamento óptico finaliza diretamente no prédio. Entretanto difere do cenário conhecido da arquitetura Fiber to the Home (FTTH). Implantações no modelo FTTB costumam ser implementadas na interligação entre blocos de apartamentos ou outros grandes edifícios. Cenários onde os provedores de serviço instalaram uma linha de fibra para um nó dentro da sala de comunicação de um edifício. Deste ponto a fiação de cobre já existente é aproveitada para fornecer conectividade de rede aos demais imóveis dentro do edifício. Numa comparação entre FTTN e FTTC, o padrão FTTB está como o mais próximo do que podem chegar as operadoras de rede ao modelo FTTH, enquanto ainda utilizam uma arquitetura por nó.

Observação: A fibra para as instalações (FTTP – Fiber To The Premises) é uma designação geral, incluindo os modelos FTTH e FTTB.

Qual o limite para a arquitetura de rede FTTx !?:

Considerando o desenvolvimento em evolução da computação em nuvem, redes 5G e cidades inteligentes e 5G, os requisitos por maiores velocidades de rede e largura de banda tiveram significativo crescimento. A arquitetura FTTx está apta a atender apenas essas necessidades. Arquitetura de rede que fornece estrutura básica para redes de fibra com baixa latência e alta largura de banda. Através dessa infraestrutura, todos os modos de comunicação atuais podem atingir conectividade e capacidade suficientemente consistentes. Estender o alcance de uma rede de fibra também permite a transmissão de sinal para longa distância, num formato leve e imune de interferências eletromagnéticas. Não suficientes, sugerindo o termo “X” como flexibilidade ilimitada terão as mesmas capacidades, os futuros modelos FTTx3, acelerando a implantação desse tipo de rede na próxima década.

Conclusão:

Apesar de ser uma apresentação simplificada explicando o significado dos termais mais comuns envolvendo fibras ópticas, agora possíveis de adoção em residências entre outros tipos de empreendimentos, permite entender que os modelos comerciais de conectividade estão cada vez mais rápido atingindo seus limites de tráfego, as possibilidades de conectividade continuam a crescer exponencialmente e pode-se acreditar não ser possível identificar um limite para esta expansão.

Outrora disponível apenas pra grandes empresas capazes de assumir os altos custos na implantação e manutenção desse tipo de cabeamento, é plausível acreditar que por conta dessa grande adoção estar contribuindo para o barateamento e popularização de muitos equipamentos, assim como a necessidade de atualização dos em utilização e possivelmente entrando em obsolência. Por fim permitindo sua adoção de maneira mais acessível a clientes domésticos e outros tipos de pequenos clientes que desejam cada vez mais ter suas velocidades de transmissão ampliadas.