Fornecimento de Acesso em Banda Larga com Solução Híbrida GPON, WiMAX, WiFi-Ad Hoc e Mesh.

Fornecimento de Acesso em Banda Larga com Solução Híbrida GPON, WiMAX, WiFi-Ad Hoc e Mesh. Luciano Martins, João F. Pozzuto, Marcos P. Mokarzel, Fernanda O. Giolo, Edson J. Bonon, Maurilio M. Freire e Ivan L. Junqueira Resumo Este artigo apresenta os resultados do projeto piloto da utilização de uma rede GPON como backhaul para redes sem-fio WiMAX, WiFi-Ad Hoc e Mesh. Este projeto é o início da criação de uma infra-estrutura para o estudo das interligações entre diversas tecnologias ópticas e sem-fio, visando o atendimento de assinantes em banda larga para serviços de voz, dados e vídeo. O cenário proposto atende assinantes móveis, utilizando diferentes dispositivos de acesso, com características de banda e qualidade suficientes para cada tipo de serviço. A interligação das redes tem como suporte a rede experimental do projeto GIGA, que provê a banda e os serviços empregados nos testes. Abstract This paper presents results of the pilot project on the use a GPON network as backhaul for wireless networks WiMAX, WiFi-Ad Hoc and Mesh. This is a beginning project that intends to create an infrastructure to study interconnections between different optical and wireless access technologies, supporting broadband subscribers for voice, data and video services. The proposed scenario meets mobile subscribers using different access devices, with bandwidth and quality characteristics that fit each provided service. These networks interconnections are supported by the experimental networks of GIGA project that provided bandwidth and services employed in the tests. A I. INTRODUÇÃO convergência das redes de comunicações, das mídias, dos serviços e das aplicações para a Internet está cada vez mais em evidência. O potencial econômico e social da Internet que resultará deste processo é imensurável, mas o seu impacto sobre as infra-estruturas de rede nacionais, metropolitanas e locais já é parcialmente conhecido. Para satisfazer as demandas dos novos serviços e aplicações Internet, um conjunto de características tem sido apontado como determinante para as tecnologias de acesso que compreenderão as novas redes de acesso [1]: Ubiquitous: Em qualquer lugar, a qualquer momento e com qualquer equipamento; Broadband: Capacidade de banda suficiente para vários tipos de serviço; Documento recebido em 2 de Maio de 21. Este trabalho é suportado pela Fundação CPqD. O projeto GIGA tem o apoio financeiro da Finep e Funttel e apoio de infra-estrutura para a Rede Experimental das operadoras Embratel, Intelig, Telefônica e Oi. Luciano Martins, João F. Pozzuto, Marcos P. Mokarzel, Fernanda O. Giolo, Edson J. Bonon, Maurilio M. Freire e Ivan L. Junqueira são pesquisadores em telecomunicações da Fundação CPqD - Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações, Rod. Campinas - Mogi-Mirim (SP-34), Km 118,5 Campinas-SP, Brasil, 1386-92 {lmartins, jpozzuto, mokarzel, fgiolo, bonon, maurilio, ivanj} @cpqd.com.br. Convergence: Suporte a vários tipos de serviços, banda e usuários; Seamless: Sempre conectado com qualidade, com roaming global em múltiplas redes sem-fio e redes móveis. As redes ópticas atendem as características de Broadband e Convergence, porém estão restritas a dispositivos fixos conectados fisicamente à rede. Já as redes sem-fio, que proporcionam a mobilidade necessária para os itens Ubiquitous e Seamless, só conseguem atender as características de Broadband e Convergence para curtas distâncias. Portanto, só será possível atender as quatro características através da integração das redes ópticas com as redes sem-fio. Com o objetivo de ampliar a atuação do Brasil neste novo cenário, a Fundação CPqD (Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações) tem trabalhado fortemente nas redes de banda larga com a Rede Experimental do Projeto GIGA (Rede GIGA) e estudos de Redes Ópticas Convergentes e Redes Sem-fio. Em um esforço conjunto destas três áreas, um projeto piloto integrando os serviços da rede GIGA com a banda do GPON e a mobilidade das redes WiMAX, WiFi e Ad Hoc foi iniciado. Os primeiros resultados desta integração são mostrados neste artigo, provando a viabilidade de se conquistar nos próximos anos os quatro objetivos das redes de acesso citadas anteriormente. Este artigo está dividido da seguinte forma: no item II, são descritas as tecnologias de acesso tanto de fibra óptica quanto sem-fio, que foram empregadas; no item III, é feita uma explanação sobre a rede GIGA; no item IV, a topologia da rede piloto é detalhada; no item V, são apresentados os equipamentos utilizados e no item VI, os resultados coletados. Por fim, no item VII, são apresentadas as conclusões e propostos alguns trabalhos futuros que deverão ser executados pelo CPqD. II. TECNOLOGIAS DE ACESSO Redes Ópticas Passivas As Redes Ópticas Passivas (PON) são redes pontomultiponto compostas por fibras ópticas e divisores ópticos passivos. São redes ideais para prover acesso, pois agregam baixo custo de implantação, operação e manutenção, com longo alcance (atualmente variando de 2km a 6km), grande capacidade de banda (atualmente na ordem de 2Gbit/s, com estudos para chegar no futuro à 1Gbit/s e 4Gbit/s) e qualidade de serviço. As redes PON são transparentes à taxa de bit, aos formatos de modulação e aos protocolos. Essa característica

permite a combinação de serviços e facilita a atualização destas redes, tanto no que diz respeito ao aumento da taxa de bit, quanto ao número de usuários e de serviços. Para transmissão digital de dados em redes PON, o ITU-T possui o padrão Gigabit PON ou GPON [2][3][4][5] e prevê a evolução para 1GPON. Já o IEEE, padronizou o Ethernet PON ou EPON [6] e prevê a evolução para o 1EPON [7]. Tanto no GPON, quanto no EPON, os componentes ativos são colocados nas bordas da rede. No lado central, o terminal de linha óptico ou OLT (Optical Line Termination), encapsula os pacotes do backbone da operadora e os envia para a rede PON, enquanto que no lado assinante, o terminal de rede óptico ou ONT (Optical Network Termination), encapsula os pacotes da rede local do assinante e os envia para a rede PON. O padrão GPON oferece algumas vantagens técnicas sobre o EPON, como, por exemplo, maiores taxas de tráfego descendente e ascendente, maior eficiência de banda, maior variedade de serviços e suporte a operação, administração e manutenção ou OAM e serviços TDM. Entretanto, o padrão EPON apresenta custos menores e é uma tecnologia em estágio de maturidade mais adiantado que a tecnologia GPON. Além do Brasil, Estados Unidos e a maioria dos países da Europa adotaram o GPON como padrão para prover serviços de banda larga para assinantes por fibra óptica [8]. O EPON está sendo largamente empregado nos países asiáticos [9]. Características das redes GPON O alcance máximo entre a OLT e a ONT é dado tanto por uma limitação lógica quanto por uma limitação física. O alcance lógico é de 6 km e é limitado pela camada física definida em [2][3]. A diferença entre a máxima e a mínima distância entre OLT e ONTs não deve superar 2 km, para que o protocolo de ranging, que mede a distância física entre a OLT e a ONT, funcione adequadamente. Alguns pontos devem ser levados em consideração quanto a implantação da rede de distribuição óptica. São eles: Necessidade de grande capilarização da rede nas proximidades do usuário; Necessidade de instalação de fibras ópticas dentro das dependências do usuário; Baixa familiaridade do usuário com o manuseio de fibras ópticas. Redes Sem-Fio Em 21, foi lançada a primeira rede 3G WCDMA, que foi seguida pela GSM EDGE com tráfegos de dados de 144kbit/s a 2Mbit/s. Recentemente, o ITU-T reconheceu as redes WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) [1] como redes 3G. Ao contrário dos padrões CDMA e GSM que foram concebidos inicialmente para voz e adaptados com o tempo para dados, o padrão WiMAX foi concebido a partir das redes de dados LAN/MAN [11] e WiFi (Wireless Fidelity) [12], sendo assim, redes de pacote com QoS para voz. Ainda em projeto, as redes de quarta geração ou 4G possuem como objetivo atingir a banda de 1Gbit/s (objetivo ainda longe de ser atingido). Protocolos como o WiMAX 82.16m e o LTE-Advanced (Long Term Evolution Advanced) estão sendo projetados para atender aos objetivos propostos para as redes 4G. As tecnologias de acesso sem-fio baseadas em pacote incluem os padrões WiFi e WiMAX. A tecnologia WiFi tem aplicações em redes locais e a tecnologia WiMAX, mais recente, oferece maior velocidade e cobre distâncias de aproximadamente 5 km, tendo sua aplicação em redes metropolitanas. Redes Sem-Fio WiMAX Por ter sido concebida a partir das redes de dados, as redes WiMAX tem se mostrado as mais indicadas para a evolução das redes 3G para 4G. São baseadas em pacotes em sua essência, mas possuem altos padrões de qualidade de serviço que propiciam o tráfego de voz e vídeo. Seu custo é relativamente baixo quando comparado com os padrões LTE-Advanced, principalmente se tratando de implantações onde o tamanho da célula é reduzido. Além disto, o WiMAX pode operar em faixas de frequências licenciadas e não licenciadas. Estes avanços tornam esta tecnologia bastante atraente para as redes de acesso. O 82.16 padroniza as camadas MAC e PHY. Em termos da camada PHY, este padrão emprega OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplex Access) escalável, entre 1.25MHz e 2MHz com até 248 sub-portadoras. A fim de evitar colisões, garantir throughput e QoS, a BS comanda as transmissões empregando TDD (Time Division Duplex). Este padrão suporta modulação e codificação adaptativas, desta forma, pode-se variar a codificação do eficiente 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) quando as condições do sinal são boas, passando por 16 QAM até chegar ao QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) quando o sinal se torna degradado. A camada MAC descreve como Ethernet e IP são encapsulados e classificados na interface aérea do WiMAX. Descreve como os dados são criptografados, com padrões AES (Advanced Encryption Standard) e DES (Data Encryption Standard), para prover segurança. Provê também os mecanismos necessários para economia de energia e para handover. Outra característica importante do 82.16 é ser orientado a conexão, ou seja, a CPE (Customer Premises Equipment) utiliza o protocolo para estabelecer uma conexão fim-a-fim antes que qualquer dado seja transmitido. A CPE não pode transmitir qualquer dado até que a BS (Base Station) reserve espaço no canal para isto. Devido a este fato, o 82.16e suporta alto padrão de QoS. Redes Sem-Fio WiFi As redes WiFi tem sua aplicação principal em redes locais residenciais e corporativas, seu alcance médio é de 5m. Com a adoção de antenas direcionais de alto ganho, seu alcance pode ser ampliado para distâncias na ordem de 1 km, neste caso, sendo empregados em redes de acesso metropolitanas. O WiFi opera em faixas de frequências não licenciadas de 2.4GHz e 5.8GHz, conhecida como banda ISM (Industrial, Scientific and Medical) com modulações DSSS (Direct

Sequence Spread Spectrum) e OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). A largura de banda pode chegar até 2MHz por canal. Emprega o protocolo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), que é basicamente um protocolo Ethernet sem fio, cujo resultado é observado quando se aumenta o número de usuários, fazendo com que o throughput seja reduzido devido às colisões. Redes Sem-Fio Ad Hoc-Mesh Mesh não é propriamente uma tecnologia, mas sim um conceito. Uma rede mesh caracteriza-se por nós sem fio que se comunicam diretamente com um ou mais nós sem a necessidade de um ponto de acesso central. Cada nó opera não apenas como um host da rede, mas como um roteador, encaminhando pacotes para outros nós mesmo que estes últimos não estejam necessariamente em contato direto com o destino dos pacotes. Uma rede mesh caracteriza-se também pela sua capacidade de organização. Os próprios nós se autoconfiguram e se adaptam às mudanças de topologia. A tecnologia de Rede Ad Hoc, aliada a protocolos de roteamento, permite levar os serviços até o usuário final, em regiões onde não conseguimos chegar com outras tecnologias de rede sem fio, devido à geografia do terreno. III. PROJETO GIGA E SUA REDE EXPERIMENTAL O projeto GIGA, coordenado pelo CPqD e com parceria da RNP (Rede Nacional de Ensino e Pesquisa), é um projeto financiado pela FUNTTEL por meio da FINEP [13] e conta com uma rede rede experimental com enlaces de 1 Gb/s e 1 Gb/s nas cidades de Campinas, São Paulo, São José dos Campos, Cachoeira Paulista, Rio de Janeiro, Niterói e Petrópolis, atendendo a 26 instituições de pesquisa, universidades e operadoras dos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, interligando mais de 7 laboratórios. Em março de 29 foi iniciada a segunda fase do projeto, com duração de 3 anos, e seus objetivos contam com desafios relacionados a atividades de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I), como: Tecnologias integradas WDM para longa distância e para área metropolitana; Redes ópticas reconfiguráveis; Infra-estrutura e meios físicos para rede óptica de acesso; Componentes ópticos estratégicos para sistemas de 1 e 4Gbit/s; Rede de comutação óptica de pacotes; Distribuição de mídias digitais DMD e DMD Web; TV Experimental. Dentre os vários objetivos da meta de OA&M da rede experimental entitulada Rede GIGA, está a implantação de pilotos e testes na rede. A rede GIGA é uma plataforma de testes com o objetivo de apoiar a comunidade científica, empresas e operadoras que desejam realizar experimentos em uma infra-estrutura dinâmica e flexível de alta velocidade, a nível nacional e internacional. Esta rede foi criada com uma infra-estrutura Metro-Ethernet [14] com as tecnologias IP sobre Ethernet sobre WDM, com o meio físico sendo fibras ópticas monomodo, atingindo velocidades de 1 Gbps atualmente. Através da rede GIGA, o piloto de acesso híbrido explanado na seção IV se conecta à Internet convencional e a redes experimentais mundiais de alto desempenho, como Rede Ipê da RNP, RedClara, Internet2, Géant, dentre outras. A Figura 1 ilustra as cidades em que a Rede GIGA possui pontos de presença, bem como a lista de instituições que estão a ela conectada [15] [16]. Figura 1 Cidades e instituições da Rede GIGA IV. TOPOLOGIA DO PILOTO DE ACESSO HÍBRIDO Descrição Geral da Rede Conforme mostra a Figura 2, a rede piloto integra 3 tecnologias distintas, uma rede GPON, uma rede WiMAX e uma rede WiFi-Ad Hoc. Todo o sistema está interligado à rede GIGA, que é conectada à OLT GPON através de um switch. Figura 2 Diagrama com a rede piloto do CPqD integrando as tecnologias GPON, WiMAX, WiFi-Adhoc e Mesh. O switch foi conectado à OLT por um cabo óptico em uma porta de 1Gbit/s e tem como função principal inserir o VLANID nos pacotes Ethernet cujo destino seja a ONT. Isto é necessário porque a OLT executa o encaminhamento de descida associando o VLANID a um PortID GEM (GPON Encapsulation Mode). O encaminhamento de subida foi feito por porta física Ethernet, ou seja, todo dado que chega a uma porta Ethernet é associado a um PortID GEM. Nos testes, apenas uma ONT foi conectada à fibra, portanto não houve a necessidade de divisores na rede criando assim, uma rede óptica ponto-a-ponto.

A ONT possui duas portas Ethernet de 1Mbit/s, uma delas foi conectada à BS WiMAX que se encontra no alto da torre nas dependências do CPqD. Um fluxo bidirecional CBR (Constant Bit Rate) de 1Mbit/s foi configurado da porta Ethernet da OLT para a porta Ethernet da ONT. Da BS WiMAX para a CPE, foram criados dois fluxos de serviço unidirecionais (um para cada sentido) para tráfego de dados BE (Best Effort). Os terminais T1, T2, T3 e T4 formam a rede Ad Hoc dos testes. A comunicação entre os terminais foi feita na frequência de 5.8GHz com o padrão 82.11a e taxa de dados de 54Mbit/s. O link destes terminais com o assinante foi feito na frequência de 2.4GHz com o padrão 82.11g e taxa de dados de 54Mbit/s. A interface WiFi opera em 5.8GHz fazendo parte da rede Ad Hoc. A interface WiMAX opera no modo CPE (Customer Premise Equipment) em 3.5GHz. Este terminal ainda acumula a função de Gateway da rede Ad Hoc. É importante ressaltar que os equipamentos WiMAX utilizados no piloto (BS e CPE) constituem a primeira geração de protótipos desenvolvidos pelo CPqD. Atualmente o CPqD está trabalhando na segunda geração de equipamentos, com características que proporcionam melhor desempenho na rede. A Figura 3 mostra as características mecânicas dos terminais utilizados nos testes. V. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NOS TESTES A. GPON O sistema GPON CPqD, consiste em um Subrack que contém 8 placas OLT (interfaces PON), 2 placas Switch cartão (interface com a Rede de Dados), 2 placas de alimentação, 1 placa supervisora e futuramente 1 placa agregadora STM-N (SDH) para interface com a rede TDM. O conjunto de ventiladores (FAN) é composto por 1 ventiladores que se encontram em um módulo externo ao Subrack. O projeto GPON desenvolvido pelo CPqD apresenta as seguintes características, de acordo com a normalização ITU-T, apresentadas na Tabela 1: TABELA I Especificações e características estabelecidas para o desenvolvimento do Projeto GPON CPqD, de acordo com normas ITU-T Tecnologia GPON Padronização ITU-T G.984 Fibra Taxa descendente (Downstream) Taxa ascendente (Upstream) Interfaces de redes Interfaces de acesso Comprimento de Onda Bidirecional (única fibra) 2,488 Gbit/s 1,244 Gbit/s TDM e Ethernet TDM e Ethernet (1 Mbit/s) 149 nm (descida) / 131 nm (subida) Número de ONTs 2, 8, 16, 32, 64 ou 128 A ONT conta com 2 portas Ethernet (1 Mbit/s) e uma interface óptica para interconexão com a OLT. B. Terminais Sem-Fio Os terminais T1, T2 e T4 da Figura 2, empregados na rede piloto do CPqD, são constituídos por duas interfaces de rede WiFi, uma delas opera em 5.8GHz e a outra em 2.4GHz. Neste cenário, a rede Ad Hoc-Mesh opera em 5.8GHz e o ponto de acesso conhecido como AP (Access Point) opera em 2.4GHz. O quarto terminal (T3) tem as mesmas características dos demais com algumas particularidades. Possui duas interfaces de rede (WiFi e WiMAX). Figura 3 Terminal Adhoc da rede Piloto do CPqD B. Estação Rádio Base Empregada nos Testes A BS (Base Station) possui um setor e opera em 3.5GHz com largura de canal em 1MHz. A mesma Foi configurada para trabalhar com dois fluxos de serviço (downlink e uplink). Para o teste, o fluxo configurado foi do tipo BE (Best Effort). Este serviço é voltado para tráfego de melhor esforço, não existindo garantia de QoS. As aplicações recebem banda disponível após a alocação dos fluxos. VI. RESULTADO DOS TESTES A fim de levantar algumas características de desempenho nesta solução híbrida, foram realizados testes de vazão (throughput) e Round Trip Time (RTT). Os resultados foram levantados empregando a ferramenta IPERF [17] para verificar a vazão, em conjunto com o Ping para verificar o RTT. A Figura 2 demonstra o cenário completo do piloto denominado de cenário Full. Além de testes no cenário Full, foram executados testes bidirecionais em segmentos, com o objetivo de analisar também isoladamente o comportamento de cada tecnologia e sua influência sobre as outras. As quatro subdivisões lógicas (segmentos) realizadas são nomeadas WiMAX, Ad Hoc, WiMAX e Ad Hoc () e WiMAX e GPON (). O protocolo UDP foi utilizado nas medidas bidirecionais, denominadas uplink (UL) e downlink (DL) conforme convenção do WiMAX que determina que o sentido CPE para a BS é uplink e da BS para a CPE é downlink. O UL representa o tráfego originado nas redes de acesso, como Ad Hoc, WiMAX em sentido a Rede GIGA. O DL representa o tráfego originado no sentido inverso. Portanto, foram executados 5 testes: Full: Completo, conforme a Figura 2 envolvendo todos os

segmentos e tecnologias; WiFi, WiMAX, GPON e Rede GIGA. WiMAX: Terminal T3 CPE e BS WiMAX. Ad Hoc: Terminais T1, T2, T3 e T4 totalizando 3 saltos. WiMAX + Ad Hoc: União dos cenários WiMAX e Ad Hoc. WiMAX + GPON: Cenário WiMAX (CPE e BS), ONU, OLT e os equipamentos da Rede GIGA. Os resultados obtidos foram apresentados através de gráficos, onde são mostradas as medidas realizadas. Conforme descrito anteriormente, as medidas foram realizadas nos dois sentidos (downlink e uplink). Com os testes, pode-se observar que existem limitações com relação a vazão entre a rede WiMAX e a rede Ad Hoc, e verificou-se que os segmentos GPON-GIGA, não influenciaram nas limitações de throughput do cenário como um todo. A limitação apresentada pela rede WiMAX ocorre pelo fato de os testes terem sido realizados em um equipamento de primeira geração, conforme citado anteriormente, cuja vazão máxima para o downlink esta em torno de 8 independente do fluxo configurado. Esta limitação ocorre também com o RTT que ficou em torno de 12ms. No caso da rede Ad Hoc, esta limitação apresentada nos resultados obtidos existe em função do número de saltos envolvidos. A Figura 4 mostra as diferenças de throughput em função do número de saltos: Throughput () 3 25 2 15 1 5 1 2 3 Saltos Figura 4 Vazão da rede Ad Hoc em função do numero de saltos No segmento Ad Hoc a medida de vazão foi realizada com o IPERF executado diretamente nos terminais. Para a coleta das medidas dos parâmetros throughput, RTT e perda de pacotes, foram inseridas cinco taxas diferentes de transmissão variando de 2 até 1 em todos os segmentos isoladamente e no cenário em ambos os sentidos. Essa metodologia permitiu avaliar a performance de acordo com os parâmetros coletados de cada segmento com as mesmas condições de teste para comparações das tecnologias e do piloto. As Figuras 5 e 6 apresentam as medidas de vazão e RTT encontradas nos testes no sentido DL. O eixo x da Figura 5 representa a taxa inserida no piloto e segmentos, no sentido downlink, durante os testes executados e o eixo y representa a taxa efetivamente recebida. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 THROUGHPUT 2 4 6 8 1 Figura 5 Throughput de todas as tecnologias DL O eixo x da Figura 6 representa a taxa inserida no eixo y representa o atraso de ida e volta (RTT) das mensagens ECHO REQUEST (ida) e ECHO REPLY (volta) do protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol), popularmente conhecido como ping. ms 7 6 5 4 3 2 1 RTT 2 4 6 8 1 Figura 6 Medida de Round Trip Time (RTT) O gráfico da Figura 6 demonstra que o segmento Ad Hoc apresentou o melhor desempenho de RTT entre todos os outros neste parâmetro. As Figuras 7 e 8 apresentam as medidas de vazão e RTT encontradas nos testes no sentido UL. Fica claro que a rede Ad Hoc não tem influência sobre a vazão, ficando então a mesma limitada pelo link WiMAX.,4,35,3,25,2,15,1,5 PERDA DE PACOTES 2 4 6 8 1 Figura 7 Perda de pacotes (downlink) O eixo x da Figura 7 representa a taxa inserida no eixo y representa a taxa de perda de pacotes indicada pelo IPERF. O gráfico demonstra novamente que nesse quesito, em ambos os sentidos, o Ad Hoc teve melhor desempenho entre todos os segmentos.

7 6 5 4 3 2 1 THROUGHPUT 2 4 6 8 1 Figura 8 Throughput de todas as tecnologias UL O eixo x da Figura 8 representa a taxa inserida no eixo y representa a taxa efetivamente recebida. O gráfico demonstra que a vazão do sistema piloto no cenário completo está limitado pela tecnologia WiMAX. Todas as medidas realizadas envolvendo a tecnologia WiMAX têm um throughput máximo no uplink de 2,3. A medida realizada sem considerar o sistema WiMAX, o segmento Ad Hoc teve um desempenho melhor nesse parâmetro alcançando a taxa de 6. ms 9 8 7 6 5 4 3 2 1 RTT 2 4 6 8 1 Figura 9 Medida de Round Trip Time (RTT) O eixo x da Figura 9 representa a taxa inserida no eixo y representa o atraso de ida e volta (RTT) das mensagens ECHO REQUEST (ida) e ECHO REPLY (volta) do protocolo ICMP, popularmente conhecido como ping. O gráfico demonstra novamente que o Ad Hoc teve o melhor desempenho entre todos os segmentos neste parâmetro.,9,8,7,6,5,4,3,2,1 PERDA DE PACOTES 2 4 6 8 1 Figura 1 Perda de pacotes (uplink) O eixo x da Figura 1 representa a taxa inserida no eixo y representa a taxa de perda de pacotes aferida pelo IPERF. O gráfico demonstra novamente que o Ad Hoc teve melhor desempenho entre todos os segmentos no que se refere à perda de pacotes. Testes segunda geração Testes preliminares de laboratório foram realizados em equipamentos da segunda geração e os resultados encontrados com relação a vazão e ao RTT foram considerados satisfatórios. Os resultados obtidos com relação a vazão foram: DL = 15 64QAM 3/4 UL = 4 16QAM 3/4 RTT = 43 a 5ms em ambos os sentidos. Largura de canal 1MHz SISO (Single Input Single Output) VII.Conclusão Com o objetivo de estudar o funcionamento de uma rede integrada com tecnologias ópticas e sem-fio, o CPqD criou um projeto piloto interconectando as tecnologias GPON, WiMAX e WiFi-Adhoc. Através dos testes realizados e das medidas coletadas, comprovou-se a viabilidade de integração das tecnolgias. A rede GPON se mostrou um meio de transmissão adequado para backhaul, transportando os pacotes com grande largura de banda e com alta qualidade em longas distâncias, enquanto que as redes WiMAX e WiFi proveram a mobilidade. Para testes futuros e melhoria de desempenho, os equipamentos WiMAX BS e CPE devem ser substituídos por equipamentos da segunda geração. Referências [1] Lee, K., Radio over Fiber for Beyond 3G 25 Microwave Photonics, 25. MWP 25. International Topical Meeting on pp.9-1 Oct. 25. [2] ITU TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR (ITU-T) G.984.1: General Characteristics of Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON), 23a. [3] ITU TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR (ITU-T) G.984.2: Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Physical Media Dependent (PMD) layer specification, 23b. [4] ITU TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR (ITU-T) G.984.3: Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): Transmission convergence layer specification, 24a. [5] ITU TELECOMMUNICATION STANDARDIZATION SECTOR (ITU-T) G.984.4: Gigabit-capable Passive Optical Networks (GPON): ONT management and control interface specification, 24b. [6] IEEE Std. P82.3ah-24: Ethernet in the First Mile Task Force. [7] IEEE Std. P92.3av-29: 1Gb/s Ethernet Passive Optical Network Task Force. [8] CAUVIN, A.; FSAN Common Technical specification on a GPON System: first decision. FSAN, 25. Disponível em: <www.fsanweb.org >. Acesso em: 2 mar. 27. [9] SHINOHARA, H. FTTH Market Growth and Expansion in Japan. Proceedings of the Optical Fiber Communications Conference, 26. [1] IEEE Std. 82.16e 25: WiMAX standard. [11] IEEE Std. 82: Local Area Networks (LANs) and Metropolitan Area Networks (MANs). [12] IEEE Std. 82.11: Wi-Fi Alliance. [13] Home Page do Projeto GIGA. no link http://www.giga.org.br. [14] Home Page do Metro Ethernet Forum, acessado em 2/março/21, no link http://www.metroethernetforum.org. [15] Home Page do projeto KyaTera, no link http://www.kyatera.fapesp.br [16] Home Page da RNP, no link http://www.rnp.br. [17] Home Page do IPERF, no link http://en.wikipedia.org/wiki/iperf