QWERTY ESCOLA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA ESMAEL ESMÉRIO PAMPLONA IMPLANTAÇÃO E CONSTRUÇÃO DAS REDES DE FIBRA ÓPTICA Dom Pedrito, RS 2014
ESMAEL ESMÉRIO PAMPLONA IMPLANTAÇÃO E CONSTRUÇÃO DAS REDES DE FIBRA ÓPTICA Trabalho cujo objetivo é informar como funciona a implantanção da fibra óptica na Disciplina de Redes como requisito básico para a apresentação do Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Técnico em Informática. Professor Orientador: Rogério MelloProfessor Coorientador: Renato Bianchin Dom Pedrito,RS 2014
AGRADECIMENTOS Quero agradecer em primeiro lugar ao meu professor orientador, Rogério Mello e ao meu Coorientador Renato Bianchin, que esteve sempre disposto a me ajudar quando duvidas surgiam durante o decorrer do estágio. Aos meus colegas de trabalho que sempre me incentivaram. AQwerty que me proporcionou essa grande oportunidade. Aos meus pais, pelo amor, incentivo e apoioincondicional. E atodos que direta e indiretamente fizeram parte da minha formação, e o meu muito obrigado.
LISTAS DE FIGURAS Figura 1- BAP... 16 Figura 2- Armação Presbow... 16 Figura 3- Isolador Roldana... 17 Figura 4- Suporte Dielétrico... 18 Figura 5- Alça pré-formada... 18 Figura 6- protetor pré-formado... 19 Figura 7- Cabo óptico... 19 Figura 8- Cordolha... 20 Figura 9- Escolta... 20 Figura 10- Cabemanento óptico... 21 Figura 11- Cabeamento óptico... 21 Figura 12- Cabeamento óptico... 22 Figura 13- Cabeamento óptico... 23 Figura 14- Cabeamento óptico... 24 Figura 15- Cabeamento óptico... 24 Figura 16- Caixa de Emenda... 25 Figura 17- Cabeamento óptico... 26 Figura 18- DIO... 27 Figura 19- Instalação Ponto de acesso... 28
LISTA DE SIGLAS ABNTAssociação Brasileira de Normas Técnicas OLTOpticalLine Terminal Terminal de linha óptica ONUOptical Network Units- Unidades de Rede Óptica FTTHFiber-To-The-Home - Fibra para o lar GPONGigabit Passive Optical Network - Rede óptica passiva emgigabit BAPAbraçadeira de ancoragen em postes DIODistribuidor Interno Óptico
RESUMO A fibra óptica é um filamento extremamente fino e flexível, feito de vidro ultrapuro, plástico ou outro isolante elétrico (material com alta resistência ao fluxo de corrente elétrica). Possui uma estrutura simples, composta por capa protetora, interface e núcleo. A tecnologia tem conquistado o mundo, sendo muito utilizada nas telecomunicações e exames médicos, como endoscopias e cirurgias corretivas de problemas visuais, entre outras aplicações possíveis. Ela será utilizada em toda a rede da empresa visando o melhor atendimento ao usuário final. Palavras-Chave:Fibra Óptica, Isolante Elétrico, Telecomunicações, Tecnologia.
ABSTRACT Optical fiber is an extremely thin, flexible filament, made of ultrapure glass, plastic or other electrical insulator (material with high resistance to electrical current flow). It has a simple structure composed of protective cover, interface and core. Technology has conquered the world, commonly used in telecommunications and medical tests such as endoscopies and corrective surgeries visual problems, among other Possible application. She will be utilisada across the company's network in the best service to the end user. Key-words:Fiber Optic, Electrical Insulation, Telecommunications, Technology
SUMÁRIO Conteúdo 1. Introdução... 9 2. Justificativa... 10 3 Objetivos... 11 3.1 GERAL... 11 3.2 ESPECÍFICOS... 11 4. Metodologia... 12 5. Desenvolvimento... 14 5.1 Fibra óptica... 14 5.1.1 Reflexão... 14 5.2 Instalação... 15 5.2.1 Passagem do cabeamento óptico... 15 5.3 Fusões... 26 6. Conclusão... 29 7. Referências... 30
9 1. Introdução Na segunda metade do século XX houve uma grande evolução tecnológica que atingiu o campo da transmissão de informação, surgiu à indústria da informática que experimentou um crescimento extraordinário em poucos anos. Com a popularização dos microcomputadores, da internet e multimídia houve a necessidade de transmitir grandes volumes de informações e os meios de transmissão existente não eram suficientes para suportar todo esse crescimento. A busca de novas alternativas se fez necessário e a evolução das fibras ópticas veio dar suporte a todo esse crescimento. A internet é definida como uma rede que reúne todos os dispositivos ligados a esta. Este mecanismo permite que estes aparelhos comuniquem e partilhem informações entre eles. A internet é o meio de comunicação mais utilizado e mais conhecido atualmente. Isto deve-se ao fato de, através de qualquer computador ou dispositivo móvel ser possível aceder a todo o mundo. Sendo assim, este trabalho tem o intuito de apresentar as características da instalação da fibra ótica passo a passo. Neste serão apresentados os tipos de cabos, conectores, hardware de conexão e equipamentos de teste e medição em campo.
10 2. Justificativa Com a explosiva evolução da comunicação, motivadas pela necessidade de aumento de capacidade de tráfego de voz, vídeo e dados de alta velocidade, constantemente nos deparamos com novos conceitos em tecnologias em termo de meios de transporte das informações. É nessa idéia que surge a fibra ótica, que garante nível elevado de fiabilidade a nível de transmissão de sinais e dados, voz e vídeo. Cabos de fibra óptica estão substituindo fios de cobre para aumentar a velocidade de transmissão de informação digital. A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características óticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas. A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo (filamento de vidro) e o revestimento (material eletricamente isolante). Sendo assim hoje para entregar um bom serviço de internet é preciso aplicar essa tecnologia em nossa cidade.
11 3Objetivos Este trabalho pretende passar passo a passo como é feita instalação da fibra óptica direto até o cliente, mostrando o funcionamento dos equipamentos e as dificuldades encontradas nesta. Pretendendo passar o maior número de informações possíveis sobre a fibra óptica para que futuramente este trabalho possa sanar dúvidas de alunos. 3.1 GERAL Demonstrar a necessidade da implantação deste produto na cidade descrevendo a ordem que se deve seguir para um bom resultado. 3.2 ESPECÍFICOS Mostrar de forma clara todo funcionamento da tecnologia usada na implantação da fibra óptica, a fim de adquirir a melhor entrega do link oferecido pela empresa hoje, efetuando a mudança da forma em que os pontos de acesso da empresa se conectam aos servidores da Qwerty Telecom.
12 4. Metodologia As redes ópticas podem ser classificadas em três categorias principais: core2, metropolitana e acesso. Não existem limites geográficos definidos para a identificação dessas três redes, porém elas podem ser distinguidas através da escala de suas operações e da taxa de tráfego. A rede core opera em escala nacional, continental e até mesmo mundial. Sua taxa de tráfego varia desde centenas de gigabits por segundo até alguns terabits por segundo. A rede metropolitana opera em escala regional, analogamente às áreas metropolitanas das grandes cidades. A taxa de tráfego varia de centenas de megabits por segundo até dezenas de gigabits por segundo. A rede de acesso proporciona ao usuário o acesso às redes ópticas mundiais através das redes metropolitanas. Essa rede opera em escala local e sua taxa varia desde dezenas e centenas de quilobits por segundo até dezenas de megabits por segundo. Uma arquitetura geral de rede óptica pode ser vista como uma rede core circundada por redes metropolitanas que, por sua vez, são circundadas por redes de acesso, permitindo aos clientes comunicação através da rede mundial de telecomunicações. Partindo de uma visão empresarial, a rede core tem um valor muito mais significativo em relação à rede de acesso pois, enquanto a rede core suporta centenas de milhões de clientes, a rede de acesso por sua vez suporta comparativamente um número reduzido de clientes. Considerando que cada cliente produz em média o mesmo volume de informação a ser transmitida, e, uma vez que o investimento em redes é realizado de forma proporcional ao número de clientes que essas redes suportam, muito mais dinheiro é investido no desenvolvimento de redes core e metropolitanas.
13 O desenvolvimento dos sistemas de comunicações ópticas nasceu da necessidade de atendimento ao crescimento exponencial do volume de tráfego. Desta forma, no final do século XX, novas redes core foram maciçamente dispostas, e o uso da tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WavelengthDivisionMultiplexing - WDM) aumentou a capacidade dessas redes. Com relação às redes metropolitanas, anéis interconectados por sistemas SDH permitiram um aumento em sua capacidade de tráfego. O resultado que se observa é que a rede de acesso pode se tornar um ponto de estrangulamento de tráfego nas comunicações mundiais. Para cumprir com os objetivos estabelecidos nesse trabalho que será realizado durante o estágio na empresa Qwerty Telecom, primeiramente será feito um estudo da distribuição da rede de cabos de fibra óptica a serem instalados nos poste da concessionária, logo sera feita a contagem do material que será utilizado para a sustentação da fibra de acordo com o número de postes estipulados no projeto. O projeto visa primeiramente o atendimento em voz e dadoscom tecnologia GPON, aplicando a configuração FTTH. O dimensionamento da rede visa uma maior área de abrangência. Assim, para este projeto será utilizado um cabo de fibra óptica que sai da OLT (na central da operadora) seguindo o caminho proposto pela empresa que se encontra no projeto. Como consideração de estudo neste projeto, o comprimento do cabo de fibra óptica monomodo utilizado foi de 12.000 metros. Lembrando que neste enlace o comprimento da fibra utilizada pode manter-se entre 0 a 20 km entre OLT e a ONU, utilizando elementos passivos no decorrer do enlace, se a rede comportar elementos ativos essa distância pode chegar a 60 km.
14 5. Desenvolvimento No percurso do enlace, serão utilizados ainda outros elementos como: fibra óptica, conectores, divisores ópticos, caixas de emendas que devem estão dimensionadas no projeto que por motivos de segurança da informação da empresa não serão expostos neste documento. 5.1 Fibra óptica A fibra óptica é um filamento de vidro, que também pode ser de material produzido com polímero, que tem alta capacidade de transmitir os raios de luz. Ela foi inventada pelo físico indiano Narinder Singh Kapany, nascido na cidade de Moga, no estado do Punjab, Kapany graduou-se na Agra University em Dehradun. O funcionamento desses cabos ocorre de forma bem simples. Cada filamento que constitui o cabo de fibra óptica é basicamente formado por um núcleo central de vidro, por onde ocorre a transmissão da luz, que possui alto índice de refração e de uma casca envolvente, também feita de vidro, porém com índice de refração menor em relação ao núcleo. A transmissão da luz pela fibra óptica segue o princípio da reflexão. Em uma das extremidades do cabo óptico é lançado um feixe de luz que, pelas características ópticas da fibra, percorre todo o cabo por meio de sucessivas reflexões até chegar ao seu destino final. 5.1.1 Reflexão é quando a luz, propagando-se em um determinado meio, atinge uma superfície e retorna para o meio que estava se propagando. Os feixes de luz que penetram no cabo óptico sofrem várias reflexões na superfície de separação entre os dois vidros que o formam e dessa maneira a luz caminha, podendo percorrer vários quilômetros de distância, uma vez que a energia nas reflexões não é calculável. Utilizadas como meio para transmissão de ondas eletromagnéticas,
15 como a luz, por exemplo, elas são feitas em vidro porque esse material absorvemenos essas ondas. A transmissão de informações pela fibra óptica ocorre através de um aparelho especial denominado de infoduto, que possui um fotoemissor que faz a conversão da luz em sinais elétricos. A luz que é refletida no interior do cabo óptico pode ser transformada em sinal elétrico, sonoro ou até mesmo luminoso, dependendo da informação que é transmitida. As fibras ópticas são utilizadas principalmente nas telecomunicações, pois apresentam várias vantagens em relação ao uso dos antigos cabos metálicos, conheça as vantagens da utilização das fibras ópticas: Tem maior capacidade para transportar informações; A matéria prima para sua fabricação, a sílica, é muito mais abundante que os metais e possui baixo custo de produção; Não sofrem com as interferências elétricas nem magnéticas, além de dificultar um possível grampeamento; A comunicação é mais confiável, pois são imunes a falhas; Ao contrário dos fios metálicos, os fios de vidro não enferrujam, não oxidam e não sofrem com a ação de agentes químicos. 5.2 Instalação 5.2.1 Passagem do cabeamento óptico Este trabalho a seguira a seguinte ordem de execução, primeiramente sera feita a passagem da fibra em seu respectivo caminho obedecendo as normas da concessionária de energia elétrica logo após será feita a ancoragem do cabo óptico utilizando ferragens (equipamentos responsáveis pela sustentação do cabo),as quais são respectivamente: BAP, é utilizada para sustentação de acessórios em postes circulares de concreto ou madeira e em postes duplo T com uso de base adaptadora. A braçadeira bap é composta de cinta de aço ajustável,
16 parafuso ajustadmagens ampliador, porca e arruela, todos são galvanizadosja que estarão expostos ao tempo. Figura 1- BAP Fonte: http://www.fechometal.com/images/01%20- %20ABRACADEIRAS/01%20-%20BAP.jpg Armação Presbow, Tem como objetivo sustentar e ancorar cabos metálicos e de fibra ótica no poste. Figura 2- Armação Presbow Fonte: http://www.antenaecia.com.br/_gw/upload/imgs/_modulos/produt os_mini/00112.jpg.
17 Isolador Roldana,fabricado em porcelana. Utilizados em montagem horizontal, acondicionadas em armações secundárias fixados por parafuso nos postes, para entrada em residências e indústrias ou afastamento de rede. Figura 3- Isolador Roldana Fonte: http://potrichsm.com.br/media/catalog/product/cache/1/thumbnail/600x600/9df7 8eab33525d08d6e5fb8d27136e95/1/2/12875.jpg Suporte Dielétrico Simples ou Duplo quadrado, O Suporte Dielétrico possui três componentes principais osquais são o Corpo que é fabricado em material dielétrico de alta resistência mecânica é fixado diretamente à estrutura (poste) por onde passará o cabo, o Coxim em elastômero que também é dielétrico que é o componente que faz o contato direto com o cabo, envolvendo-o de modo a reduzir os esforços radiais de compressão, protegendo as fibras ópticas e a Tampa que é fabricada do mesmo material do corpo do Suporte e completa o fechamento do conjunto com 2 parafusos sextavados. O Suporte Dielétrico pode, ainda, ser utilizado como substituto de roldanas nas operações de lançamento do cabo, devido à sua
18 característica de projeto e material com superfície lisa, proporcionando economia na construção da linha. Figura 4- Suporte Dielétrico Fonte:http://www.petrotelco.com.br/REDE%20OPTICA/images/SU PORTE%20DIEL%C9TRICO%20QUADRADO%20DUPLO%20- %20c.jpg Alça pré-formada,são utilizadas para fazer a ancoragem nos postes inicias da instalação da Fibra Óptica. Atualmente é o método padrão para obras de Telecom aérea. É aplicada sempre sobre o Protetor Preformado, é o componente que efetivamente exerce a ancoragem do cabo. Figura 5- Alça pré-formada Fonte: http://www.inforteltelecom.com.br/wpcontent/uploads/2014/07/alca-pre-formada.jpg.
19 Protetor Pré-formado, é aplicado diretamente sobre a cobertura do cabo e tem como função receber e distribuir os esforços exercidos pela Alça Pré-formada de Ancoragem, sem provocar danos à capa do cabo ou às fibras ópticas. Figura 6- protetor pré-formado Fonte: http://www.plp.com.br/site/images/stories/imgtelecom/fdde-n-aplicado.jpg Cabo Óptico Totalmente Seco Dielétrico, Cabo óptico totalmente dielétrico com alta resistência ao tracionamento. Núcleo totalmente seco e capa externa em material termoplástico. Sua construção tipo "Loose" e os materiais utilizados na fabricação do cabo, garantem total proteção contra intempéries. Indicado para instalações externas como cabo para rede de transportes em entroncamentos urbanos. Pode ser instalado em linhas de dutos ou linhas aéreas espinado em uma cordoalha. Figura 7- Cabo óptico Fonte: http://www.furuk
20 awa.com.br/arquivos/galerias/145/405_3.jpg Cordoalha,tirante de sustentação de postes, muito utilizado para espinamento de cabos em situações onde a distância entre postes é muito grande. Figura 8- Cordoalha Fonte: http://www.cabosdeacocablemax.com.br/tl_files/images/cordoalh a-para-7fios.png Escolta (cruzeta), Utilizada para fazer reserva técnica de cabos ao longo da rede. Figura 9- Escolta Fonte:http://www.fertec.net/imagens/suporte%20cruzeta.jpg
21 Inicialmente para fazer a passagem do cabo deve-se passa-lo no local correto, no decorrer deste caminho foram encontradas várias dificuldades como árvores, fios de energia e cabos de telefonia que serão desviados afim de deixa-lo o mais esticado possível sem contato com os mesmos. Figura 10- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor Figura 11- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor
22 Como estava no projeto a troca da interligaçãodos pontos de acesso já existentes, de radiofrequência para fibra, no momento em que a passagem do cabeamento chegou a caixa de emenda onde ficam as fusões da fibra que interliga o ponto até a central da QwertyTelecon,foi dado o início a passagem do cabo até a frente do local, logo após foi feita a passagem até o ponto de acesso descrita nas figuras 12, 13,14 e 15. Figura 12- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor
23 Figura 13- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor
24 Figura 14- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor Figura 15- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor Logo pronta a passagem do cabo, vem a próxima etapa a qual é a instalação das escoltas para reserva técnica e caixas de emenda( dispositivos utilizados para
25 acomodaronde dois ou mais cabos ópticos serão unidos), onde ficarão todas as fusões distribuídas ao longo do percurso de 12 quiilômetros de cabeamento já passado. Figura 16- Caixa de Emenda Fonte:http://www.corning.com/uploadedImages/Cable_Systems/Central_ and_south_america/assets/images/tsu-72-fo.jpg
26 Figura 17- Cabeamento óptico Fonte: Elaborada pelo autor 5.3 Fusões Em média foram feitas em torno de 216 fusõesnessa nova rede, logo com toda a rede montada partimos para a ativação da mesma, na sala de servidores da Qwerty Telecom onde se encontra o DIO foram feitas as principais fusões para a ativação de cada uma das 24 fibras, a partir dai podemos terminar a troca de conexão do poto de acesso da empresa fazendo a instalação do Converso óptico o qual converte a luz em dados.
27 Figura 18- DIO Fonte: Elaborado pelo autor
28 Figura 19- Instalação Ponto de acesso Fonte: Elaborado pelo Autor
29 6. Conclusão Todos objetivos foram alcançados já que hoje a nova rede já esta em pleno funcionamento e com um ótimo desempenho, o objetivo em melhorar a entrega do link da empresa foi alcançado com sucesso mas sabemos que qualidade á algo desafiador para o ser humano mas com essa nova tecnologia hoje conseguimos entregar sem nenhuma interferência qualquer plano que um cliente escolha, também conseguimos atender melhor os cliente que hoje utilizam a internet via rádio a que os pontos de acesso são interligados via fibra até os servidores da empresa, foi obtido um aumento significativo na área que a empresa poderá atender seus cliente já que estes 12 quilômetros de cabeamento abrangeram mais de 4 bairros.
30 7. Referências Manual de Normalização disponível em <http://www.cescl.edu.br/ces/m_normas.pdf>. Acesso em 15 de setembro de 2014. Normas técnicas disponível em <http://www.abnt.org.br/> Acesso em 6 de novembro de 2014. Regras gerais da associação brasileira normas técnicas, disponível em <http://www.mepeldigitus.com/downloadsnovo/normas%20da%20abnt%202014.pdf> Acesso em 20 de novembro de 2014. Fibra Óptica - Processo de Fabricação disponível em <https://www.youtube.com/watch?v=ek9bblrkaya> Acesso em 20 de novembro de 2014. Cabo Óptico Totalmente Seco Dielétrico, disponível em <http://www.furukawa.com.br> Acesso em 21 de novembro de 2014. Redes Aéreas de Distribuição, disponível em <http://www.ceee.com.br/> Acesso em 26 de novembro de 2014. O DIO Distribuidor interno óptico, disponível em <http://www.furukawa.com.br/ao/produtos/na/distribuidor-optico--bastidor-deemenda/distribuidor-interno-optico-bt72-dio-746.html>. Acesso em 26 de novembro de 2014.