Seção: Tutoriais Infraestrutura
|
|
||
Primeiramente, na definição metodológica desse artigo, foi definido o projeto que será foco da análise crítica, no caso é um projeto na cidade de Sete Lagoas/Minas Gerais, em que os links de alguns clientes eram atendidos por rede de acesso metálico e foram impactados diretamente por: uma descarga elétrica no cabo de cobre, pela demora na tratativa de recuperação deste cabo e por furtos de baterias na URA de acesso (Unidade de Atendimento Remoto).
A avaliação consiste em descrever, averiguar e elucidar os ganhos que são propostos durante a migração da tecnologia de rede metálica para fibra óptica, usando o FTTH. Assim, serão analisados os pontos negativos da rede de cobre, o funcionamento básico de uma fibra óptica e seu uso na tecnologia FTTH com topologia ponto-a-ponto. De posse de tais levantamentos, serão elencados os motivos para a migração.
Para estruturar o desenvolvimento deste estudo, a fim de sintetizar e facilitar o entendimento, foram pontuadas as atividades a serem realizadas durante a pesquisa:
Definição de Conceitos e Avaliação
No projeto em questão de Sete Lagoas as empresas se encontravam afastadas do centro da cidade, necessitando até mesmo se conectar a uma URA local, visto que a distância entre os clientes a estação principal da cidade não permitiu o acesso com rede metálica direta devido a estrutura física desta tecnologia. Assim, foram identificados dois pontos de falhas: rede metálica precária e URA com constantes falhas de energia. Para solucionar estas falhas, foi solicitada a implantação da fibra óptica, pois com ela será eliminado estes dois pontos de falhas o que traria uma otimização rápida e eficaz.
Em levantamento inicial, foi identificado que o meio físico de transmissão utilizado anteriormente pela Operadora de Telefonia era o par metálico.
Segundo Moura (2013, p. 16) o par metálico é utilizado para transmissão dos serviços de telecomunicações, tanto nas redes primárias, quanto nas secundárias. São compostos por dois fios paralelos de cobre e a transmissão ocorre por meio de variações de tensão. É ainda o meio físico mais utilizado pelas operadoras de serviço de telefonia fixa, devido ao custo e à simplicidade de implantação e também pelo fato de que pode ser utilizado nos demais serviços característicos do triplo play (serviços que combinam voz, dados e multimídia) que as empresas estão agregando aos serviços já oferecidos tradicionalmente, sem a necessidade de mudanças físicas (Moura 2017, p. 24).
No entanto, o meio físico metálico traz algumas desvantagens para a transmissão, são elas:
Alguns métodos para se comprovar problemas no par metálico, são baseados na utilização do megômetro e o psofômetro.
Segundo Morais (2010), o megômetro (figura 4) tem a mesma função do ohmímetro, medir resistência. Porém o megômetro pode medir altas resistências, que o ohmímetro não consegue medir.
Ao contrário do multímetro com escala de ohmímetro que utiliza apenas uma pilha de 9v, o megômetro produz uma alta tensão para vencer a grande resistência do componente e determinar pela corrente produzida o quanto vale a resistência do componente medido. O megômetro pode ser usado para determinar a isolação dos cabos telefônicos. Proporciona medições confiáveis, seguras e precisas de isolamento de até 10. 000. 000 MΩ.
Figura 4: Megômetro Digital Modelo MD-10KVx Fonte: PORTAL NICRON, S. d
Também segundo Morais (2010), o psofômetro (figura 5) é um equipamento que tem a finalidade de executar medições básicas no par de fios de cobre que interliga central e o assinante. Entre outras facilidades, o psofômetro possui a de ser conectada a linha telefônica (com RJ11), em teste onde gera e recebe níveis e frequência e mostra parâmetros, a fim de qualificar a linha requerida.
Figura 5: Psofômetro Modelo TSW300TIMsk Fonte: PORTAL WISE, S. d
Com a análise destes equipamentos, é possível definir qual o estado do cabo metálico. Em posse destes equipamentos, foram realizados testes durante o processo de análise dos links de Sete Lagoas. Os resultados dessas análises técnicas conduziram as definições para mudança de tecnologia de acesso para a fibra óptica.
Análise da Tecnologia FTTH
Após as análises da rede metálica existente e de posse dos laudos de que a mesma se encontra precária, foi definido o uso da Fibra Óptica como o meio de transmissão mais adequado para uso no projeto. Assim, é necessário decidir qual uso da fibra na FTTx será mais eficaz na nova rede que será implantada.
No projeto de Sete Lagoas/MG foi decidido o uso do FTTH, ou seja, fibra da central da operadora até o ambiente do cliente. Alguns motivos para a escolha se devem ao custo benefício, a necessidade de retirar toda a rede metálica destes clientes e a escolha de não usar mais nenhum armário de rede metálica ou URA entre estes clientes até a Operadora.
A fibra monomodo é mais bem-feita e mais cara do que a fibra multimodo, no entanto a mesma consegue alcançar distâncias maiores já que tem menos perda na transmissão. O motivo desta perda na fibra multimodo se deve a ter o núcleo mais espesso, favorecendo a divisão do sinal em vários feixes separados, que refletem dentro do cabo em pontos de diferentes, aumentando a perda do sinal. Por este motivo a fibra utilizada no projeto de Sete Lagoas/MG foi a monomodo, já que a multimodo é mais utilizada em redes LANs.
Como visto, FTTH é a tecnologia que emprega fibra desde a central da operadora até o equipamento do cliente. Porém, ainda são usadas duas topologias distintas de atendimento até o equipamento do cliente, no caso a topologia Fibra Ponto-a-Ponto e a Fibra Ponto-Multiponto.
A topologia Ponto-a-Ponto (figura 6) consiste em entregar uma fibra desde a central da operadora de Telefonia até o usuário final, acarretando a necessidade de uma fibra para cada cliente o que fornece a maioria de largura da faixa, já que entrega toda a largura de faixa de uma única fibra.
Figura 6: Topologia Fibra Ponto-a-Ponto Fonte: Elaborado pelos Autores, 2017
É uma tecnologia menos usual do que a topologia fibra Ponto-Multiponto (figura 7) em que uma única fibra é multiplexada em determinado ponto estratégico e assim atende vários clientes próximos. No entanto, a fibra óptica ponto-multiponto levaria a uma mudança de estrutura da central da operadora com necessidade de novos equipamentos para concentrar as fibras além de uma sala estruturada para atender a nova tecnologia o que elevaria os custos iniciais, podendo inviabilizar o projeto. Pelos motivos acima citados, foi utilizado no projeto de Sete Lagoas/MG a topologia Ponto a Ponto.
Figura 7: Topologia Fibra Ponto-Multiponto Fonte: Elaborado pelos Autores, 2017
Definição de Equipamentos para Otimização
Como forma de melhoria do projeto foi utilizada a caixa pré-conectorizada (mostrada na figura 8). Esta tecnologia faz com que conexões para um futuro cliente já esteja disponível em um ponto estratégico. Assim, os custos para nova instalação e a intervenção na rede em produtividade são diminuídos significativamente:
Figura 8: Caixa Pré-Conectorizada Fonte: PORTAL FURUKAWA(Adaptado), 2016
Apesar da utilização da caixa pré-conectorizada no ambiente externo, pode-se fazer necessário fusão no ambiente interno ao cliente.
A fusão da fibra óptica é a junção, a partir da soldagem, de dois ou mais segmentos de fibra utilizando a máquina de fusão de fibra óptica (figura 9). Para isso, as fibras devem ser introduzidas limpas e clivadas no equipamento, com um alinhamento apropriado. Em seguida, a máquina gerará um arco elétrico, que eleva a temperatura nas faces dos cabos, com o objetivo de derreter e soldar estas pontas para formar uma única fibra óptica. Após a fusão, a fibra será revestida por resinas, com a função de dar resistência mecânica ao ponto de emenda, protegendo-o contra fraturas e quebras.
Figura 9: Máquina de Fusão de Fibra Óptica Modelo FSM-100p Fonte: PORTAL FUJIKURA, 2015
Para que o cliente e a central da operadora se comuniquem pela fibra óptica dedicada é necessário um equipamento em cada ponta compatível com esta conexão, no projeto em questão foi utilizado o equipamento switch com porta óptica.
Um Switch (figura 10) pode ser descrito como um equipamento com um número de portas onde diferentes dispositivos podem ser conectados. O Switch implementa uma conexão ou circuito virtual, e a decisão de encaminhamento não é tomada pacote a pacote. Quando um pacote chega a um Switch este deve descartá-lo ou movê-lo para a porta correta de saída para que ele siga seu caminho. A porta de saída correta é determinada pela informação contida no pacote e em alguns casos no próprio Switch (TUDE; FILHO, 2004)
Um Switch tem as seguintes características:
Figura 10: Switch Demarcador Modelo DM2100 EDD Fonte: PORTAL DATACOM, 2017
Definição de Testes de Qualidade de Serviço
Após realizado a entrega das fibras, as fusões e a instalação dos novos switches de enlace, é realizado a análise deste processo de otimização através da verificação da:
Os enlaces estão limitados em comprimento pela atenuação do sinal e em capacidade de transmissão pela distorção do sinal. Existe a atenuação devido à limitação da distância entre a origem e o fim da transmissão, a mesma define características de aprovação do enlace ou realização de novo estudo. Oliveira (2010).
Figura 11: Refletômetro Óptico por Domínio de Tempo (OTDR) – Modelo FHO5000 Fonte: PORTAL FIBRACEM, 2015
Um instrumento amplamente utilizado para certificação e realização de manutenção nas redes de fibra é o OTDR (do inglês Optical Time Domain Reflectometer - Refletômetro Óptico por Domínio de Tempo). Conforme Oliveira (2010), o OTDR (figura 11) é um instrumento de medida, o qual detecta luz refletida em emendas ou conectores e luz retro-refletida devido ao fenômeno de Espalhamento Rayleigh. Assim, localização de eventos (falhas, emendas e conectores) e medidas de perdas de transmissão a partir de um extremo da fibra óptica é possível de se efetuar de modo eficiente. É possível observar um exemplo de teste realizado com o OTDR na figura 12 em escala de DB/Km. Nesta figura uma fibra estava rompida e o equipamento realiza a leitura, alguns picos correspondem a possíveis emendas e conectores, e o ponto onde o sinal se perde é a localização do ponto de rompimento desta fibra.
Os testes na gerência dos equipamentos são utilizados tanto para verificar a estrutura anterior a otimização quando para validar a implantação da fibra nos clientes Corporativos.
Para circuitos IP nos equipamentos da marca CISCO podem-se identificar parâmetros como:
Figura 12: Teste realizado com OTDR Informando Fibra em falha Fonte: Elaborado pelos Autores, 2017
Para links de voz como o E1 é possível análise de validação a partir da central telefônica. As informações de parâmetros podem mudar (dependendo da tecnologia da central): nas centrais de modelo EWSD (da marca Siemens) pode-se observar parâmetros que indicam taxas de erro (ERCO, AIS, D-BIT) ou escorregamento (SLIP) e nas centrais AXE (da Ericsson) tem-se o parâmetro que indica erros ou distúrbios (DFV), por exemplo.
|
|||
