TERMO DE REFERÊNCIA I - REDE GPON II - REDES FTTx III - DESCRIÇÃO DO PROJETO REDE FIBRAS OPTICAS FTTx... 10

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1 TERMO DE REFERÊNCIA Conteúdo I - REDE GPON... 1 II - REDES FTTx... 8 III - DESCRIÇÃO DO PROJETO REDE FIBRAS OPTICAS FTTx IV RESUMO DE ATENDIMENTO DA REDE DE DUTOS POR SETOR... 15

2 1 I - REDE GPON A rede GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) é uma das tecnologias de acesso de alta velocidade derivadas da PON. GPON possui as seguintes características: A tecnologia suporta uma vasta gama de aplicações e serviços, principalmente os serviços de envio unidirecional de vídeo e TV do tipo unicast e broadcast. Ela pode fazer parte de muitas arquiteturas de rede, como por exemplo, na combinação VDSL2 (Very-high speed Digital Subscriber Line 2) e FTTC (Fiber To The Curb, ou fibra óptica até a calçada ou passeio público), ou como o acesso residencial do tipo FTTH (Fiber To The Home). Permite o compartilhamento da mesma fibra para múltiplos usuários, com redução no número de dutos da rede de acesso e no gerenciamento de fibras ópticas da rede, (permite que o site central e a rede tronco utilizem cabos de fibra menores) com a redução nos investimentos em rede (CAPEX) e nas despesas operacionais (OPEX). O uso da rede óptica passiva em substituição a infra-estrutura de rede de cobre leva a redução das interrupções permitindo também maior velocidade. A PON não necessita de equipamentos eletrônicos na rede externa, portanto, não necessita de manutenção intensiva e permite a sua instalação em ambiente com umidade. Permite atualizações das próximas gerações da tecnologia a serem feitas gradativamente no mesmo ODN. A solução baseada em GPON é parte integrante de uma Arquitetura de Serviços Banda Larga (Full Service Broadband Architecture) desenhada para satisfazer as necessidades de convergência fixo-móvel e de redes convergentes NGN (Next Generation Networks) para a oferta de serviços residenciais e corporativos. COMPONENTES O sistema GPON é composto por um Terminal de Linha Óptica (Optical Line Terminal OLT), instalado num site central da operadora, e por diversos Terminais de Rede Óptica (Optical Network Terminal ONT), instalados nos sites dos diversos Clientes. Opcionalmente, podem ser usadas Unidades de Rede Óptica (Optical Network Unit ONU) para chegar até os sites dos Clientes com outra tecnologia, por exemplo, o VDSL2. Esses dispositivos (ONU e VSDL2) são ativos (unidades eletrônicas) e necessitam de fontes de alimentação. Ao invés de utilizar sistemas eletrônicos na Rede de Distribuição Óptica (ODN), o uso de divisores passivos permite dividir a largura de banda disponível para atender a vários usuários. Desta forma, não existem componentes ativos (unidades eletrônicas) entre o site central da operadora e as instalações dos clientes. Isto permite a instalação em ambiente com umidade, já que os componentes passivos utilizados na rede não necessitam de fontes de alimentação para funcionar. Como vários usuários compartilham parte da rede de distribuição, diminui a necessidade de espaço para racks de interfaces ópticas e de quadros ópticos de distribuição nos bastidores do site central, permitindo o compartilhamento de infraestrutura, previsto pela Anatel na resolução do Unbundling.

3 2 A figura abaixo mostra os diferentes tipos de usos do GPON. Quando a ODN está presente em todo o trajeto até o usuário final, como é o caso de serviços implementados em FTTH, usa-se o Terminal de Rede Óptica (Optical Network Terminal ONT). Caso seja usada uma tecnologia alternativa para atender o usuário final, como o cobre ou o rádio, usa-se a Unidade de Rede Óptica (Optical Network Unit ONU). Tipos de uso do GPON. Com o ONU, diversas arquiteturas podem ser utilizadas em função da distância do ONU até o usuário final: FTTB (Fiber To The Building, ou fibra até o prédio), para as distâncias mais curtas, e FTTN (Fiber To The Node, ou de fibra até o nó de rede), para as distâncias mais longas, usando o FTTC para distâncias intermediárias e para a instalação e posicionamento do ONU.

4 3 Sistema de acesso GPON A rede GPON prevê ampliação de 2,5 Gbit/s para 10 Gbit/s, no sentido downstream, e dos atuais 1,25 Gbit/s para 2,5 Gbit/s, no sentido upstream, no caso assimétrico, podendo ser 10 Gbit/s no caso simétrico. A migração para os sistemas mais novos deverá ser possível através de um planejamento adequado de uso de comprimentos de ondas que permita a co-existência de múltiplos GPON s na mesma rede óptica.

5 4 PON - TIPOS: As três principais normas PON são: Broadband PON (BPON, [3]), GPON e EPON. A norma ITU-T Recommendation G especifica todos os aspectos de uma PON. O BPON e o seu sucessor GPON são recomendações da International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) patrocinadas pela Full Service Access Network (FSAN). O EPON é um padrão desenvolvido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), através de uma iniciativa do grupo Ethernet in the first mile EFM (Ethernet na última milha). Embora todos os três sistemas funcionem baseados no mesmo princípio, existem várias diferenças entre eles, como pode ser observado na tabela 1. Tabela 1: Tipos de PON e suas principais características. (DS: downstream, US: upstream) Características EPON BPON GPON Recomendação IEEE 802.3ah [1] ITU-T G.983 ITU-T G.984 Protocolo Ethernet ATM Ethernet, TDM Taxa de bits 1000 Mbit/s [2], DS e US 622 Mbit/s DS, 155 Mbit/s US 2488 Mbit/s DS, 1244 Mbit/s US Span (km) Taxa de divisão (split-ratio) [3] 16 ou ou 64 [1] Em 2005 ele foi incluído como parte do padrão IEEE [2] 1 Gbit/s é a taxa de transferência de dados, enquanto que 1,25 Gbit/s é a taxa de bits física do acesso devido a codificação 8b/10b. [3] Valores típicos para as redes implantadas.

6 5 O padrão atual do GPON permite o compartilhamento do ODN (Optical distribution network ) por enlaces com diferentes orçamentos de potência (link-budget) e, conseqüentemente, com alcance e capacidade distintos. A tabela 2 apresenta as características mais importantes do GPON. Tabela 2: Resumo das principais características técnicas do GPON [1]. Tipo Valor Comentários Link-budget 28 db Classe B+ óptica (orçamento de potência) Distância da Fibra 20 km Valor típico, dependendo da taxa de divisão (split ratio), das perdas dos conectores e da margem do sistema Taxa de divisão 1:32 Valores com 1:16 e 1:64 são comuns Capacidade por PON 2488 Mbit/s 1244 Mbit/s Downstream Upstream (US) (DS) Comprimento Onda de nm nm DS e US para GPON de 1-fibra. Serviços Corporativos Como o GPON é muito flexível na alocação de largura de banda por usuário, os usuários residenciais podem compartilhar um PON com usuários corporativos que demandam maior capacidade. Para acomodar as necessidades específicas de comunicação das empresas, existem vários tipos de SBU (Single Business Unit ou unidade corporativa única). As SBU s suportam diversos números de portas POTS (telefonia convencional), de portas DS1/E1 e ramais PBX, e Ethernet de 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s. A recomendação da norma ITU-T G inclui: Ranges de comprimentos de onda reservados para uso futuro. A recomendação especifica três bandas opcionais para desenvolvimentos futuros, sendo: a opção 1 na banda E (banda water-peak, ou pico-de-água), a opção 2 nas bandas C e L, e a opção 3 na banda de radiofreqüência (RF) para serviços futuros, caso o serviço sobreposto de vídeo (video overlay) não seja disponibilizado (ver figura 11). Filtros com características de bloqueio de comprimentos de onda para proteção do sinal downstream do GPON no ONT / ONU contra interferências a partir das novas bandas. Opções de redução de comprimentos de onda do sinal upstream no GPON, para liberar espectro na banda O para serviços futuros. A opção DFB (Distributed Feedback laser) poderá ser a mais amplamente utilizada.

7 6 A arquitetura desejada é a triple-play conforme o esquema a seguir: Referências 1. ITU-T Recommendations G IEEE Ethernet First Mile Standards 802.3ah-2004, included in ITU-T Recommendations G Heavy Reading: FTTH Worldwide Technology Update & Market Forecast, Vol. 6, No. 1, February Infonetics Research: PON and FTTH Equipment and Subscribers, March White paper: Full service broadband architecture, June White paper: Full service broadband metro architecture, November ANSI - American National Standards Institute, órgão americano responsável pelo desenvolvimento de padronização para telecomunicações. 9. ITU - The International Telecommunication Union, órgão europeu responsável pelo desenvolvimento de padronização para telecomunicações. 10. ATM Fórum - ATM Fórum, órgão responsável pelo treinamento, promoção e implementação do ATM, de acordo com os padrões e recomendações internacionais. 11. IETF - The Internet Engineering Task Force, órgão responsável pelo desenvolvimento de padronização para a Internet (RFC). 12. FSAN - The Full Service Access Network (FSAN) Group, órgão responsável pelo desenvolvimento de padronização para as redes PON

8 13. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers, orgão cuja finalidade é promover o desenvolvimento e aplicação das tecnologias relativas à engenharia e tecnologia da informação, e das ciências correlatas. 14. FCC - Federal Communications Commission - orgão regulador das Telecomunicações nos Estados Unidos. 7

9 8 II - FTTX Uso de FTTx em fibras ópticas combinada ou não com cobre na ultima milha: Fiber to the x (FTTx) é um termo genérico para qualquer arquitetura de rede de banda larga que usando só fibra ou fibra e cobre para substituir toda ou parte da ultima milha em cobre. O termo genérico se originou como uma generalização de diversas configurações de implantação da fibra (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH...), todos começando pela FTT, mas diferenciadas pela última letra, que é substituído por um X na generalização, conforme esquematizado na figura a seguir:

10 9 Características do transporte de sinais em Fibra Óptica: Baixa perda ~ 0.2 db / km Baixa dispersão Alta disponibilidade de Banda ( ~10 TBit/s) Não ocorre cross-talk entre fibras Desempenho superior: o Meio Seguro - difícil de efetuar roubo do sinal o Maior largura de banda ou capacidade de transportar informação o Baixa Perda - transmissões a longa distância Fácil instalação: o Pequena e leve - Pode até ser pré-conectorizada de fábrica o Não precisa ser blindada e não necessita de aterramentos Confiabilidade: não sofre interferência eletromagnética (EMI) ou de rádio freqüência (RFI) Fácil Multiplexação -WDM Wavelength Division Multiplexing (32 ou 64 sinais diferentes na mesma fibra.) Fácil Expansão - utilização do cabo tanto para backbone como ultima milha (com splitagem de 32, 64 e até 128 sem perda de sinal) A fibra óptica é apenas um guia de ondas passiva Componentes ativos presentes apenas nos pontos de extremidade: o Fonte do sinal: diodo laser o Receptor: fotodiodo (Amplitude) modulação do fluxo de dados Tanto a transmissão digital e analógica é possível Menor tamanho e peso, conseqüentemente cabos mais leves são mais práticos e fáceis de instalar em espaços confinados Um cabo de fibra típica duplex é de até 40% menor do que um cabo CAT-6 (UTP) Um cabo de fibra óptica típica 24F é aproximadamente o mesmo tamanho de um cabo CAT-7; o Para aproximadamente o mesmo diâmetro 24F um caboom- 3 pode suportar 12x mais largura de banda,> 240 Gb / s (Duplex) e capaz de atingir até 300m

11 10 III - DESCRIÇÃO DO PROJETO REDE FIBRAS OPTICAS FTTX Para atender as necessidades de rede de acesso na região do Porto Maravilha, foram previsto dois cenários. O público atual, que compreende as residências e organizações já instaladas na região e, crescimento que compreende a expectativa de novas residências e organizações a serem instaladas com as melhorias urbanísticas previstas no projeto. A tabela a seguir apresenta a quantidade de assinaturas esperadas, por tipo de serviço baseadas nas informações relativas a distribuição das residências e edifícios na região: Atual Crescimento Total Domicilios residenciais Só voz Voz e dados Voz, dados e TV Total atendido Empresas Comerciais Edif. Corporativos Voz (2 a 6 linhas) E Empresas Comerciais Pequenos Imóveis Voz (2 a 6 linhas) Totalização Considera-se que 97% dos domicílios atuais tenham telefonia fixa, que as famílias com renda acima de dois salários mínimos (IBGE 2000) tenham banda larga e que 50% dos domicílios tenham TV a cabo. A quantidade de empresas na região em prédios comerciais foi estimada em com base nos dados do cadastro de edifícios corporativos. A tabela a seguir mostra o detalhamento das informações do público atual e futuro, por setor: Disponibilidade de fibras: Adotar como premissa que a rede de fibras óticas devera ter sempre excedente de disponibilidade física.

12 11 Público Atual: SETORES BAIRRO POPULAÇÃO RESIDENTE DOMICÍLIOS BANDA LARGA TELEFONIA FIXA TV a Cabo Emp Comercial Edif Corp Comercial Peq Imóv Total A SAÚDE B GAMBOA C GAMBOA D SANTO CRISTO E CENTRO F SANTO CRISTO G SANTO CRISTO H GAMBOA I GAMBOA J CENTRO K SAÚDE L CENTRO M SÃO CRISTOVÃO N CAJU TOTAIS

13 12 Público Futuro (crescimento): SETORES BAIRRO POP RESIDENTE DOMICÍLIOS BANDA LARGA BANDA TELEFONIA FIXA TV a Cabo Emp Comercial Edif Corp Comercial Peq Imóv Total A SAÚDE B GAMBOA C GAMBOA D STO CRISTO E CENTRO F STO CRISTO G STO CRISTO H GAMBOA I GAMBOA J CENTRO K SAÚDE L CENTRO M S CRISTOVÃO N CAJU TOTAIS Com base nestas tabelas, o projeto básico deverá conter no mínimo as seguintes quantidades de fibras: Público atual fibras ligadas/ fibras passadas Crescimento fibras ligadas/ fibras passadas Total no futuro fibras ligadas/ fibras passadas

14 Topologia da Rede: 8 Fibras 8 Fibras 72 Fibras Armário Distribuição 1 Central De Operações Dro Armário Distribuição 9 Considerar como padrão para o levantamento de custos que todos os assinantes serão atendidos de cabos drop de 1 fibra, independentemente de se o assinante seja residencial ou comercial, ou se ele esteja localizado em edifícios ou casas. Desta forma considera-se que a rede típica terá a topologia apresentada na figura acima. Partindo de armários de distribuição na central de operações com cabos de 72 fibras até as caixas de emenda, onde estas fibras devem ser divididas em 9 cabos de 8 fibras. Cada um destes cabos chega nas caixas de distribuição onde serão divididos em 32:1, derivando em cabos de 8 fibras para as caixas de distribuição (NAP). Das caixas NAP partem 8 cabos drop de até 150m para atender residências e edifícios. RESUMO DOS NÚMEROS GERAIS DO PROJETO: Rede FTTH - 1 etapa Expansão Total Fibras (Km) Cabos drop (Km) Clientes atendidos Dutos primários(m) 1850 Caixas primárias 105 Dutos secundários(m) 6850 Caixas secundárias 4783

15 Esta rede deverá ser otimizada na fase de projeto, com base na localização real de cada um dos assinantes. 14

16 15 Centro de Operações Para este projeto, deverá ser identificada a localização do Centro de Controle e operação, onde as operadoras poderão ser conectadas a rede. A localização bem como a sua disponibilização deverá ser considerada pelo proponente. Balanço de potencia e Resumo dos cálculos Utilizar a seguinte tabela como padrão de atenuações para se efetuar o balanceamento das perdas e definir a configuração e topologia da rede: Item de perda Atenuação (db) Qtde Atenuação Total Conectores 0,50 2 1,00 Fusões 0,10 9 0,90 0,10 0,00 Spliters 1X2 3,50 1 3,50 1X4 7,00 0,00 1X8 10,50 0,00 1X16 14,00 0,00 1X32 17, ,50 1X64 21,00 0,00 Fibra 1310nm 0,35 6 2, nm 0,30 0, nm 0,25 0,00 Total 25,00 Máximo 28,00 Reserva 3,00 Atenuações O cálculo de perdas para cada setor, conforme o projeto básico a ser desenvolvido, deverá considerar a totalidade de percursos para atendimento das residências e edifícios atuais e futuros, e, ser apresentado pela proponente detalhadamente.

17 IV - Resumo de atendimento da rede de dutos por setor 16

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