APLICAÇÕES DOS COMPRIMENTOS DE ONDAS EM UMA REDE FTTH

Resumo

Neste trabalho serão apresentados conceitos que visam elucidar e difundir junto à comunidade acadêmica, bem como ao público em geral, características das redes de fibra óptica que possibilitam grande parte dos processos de comunicação utilizados atualmente. Para isto, serão abordados alguns conceitos como a teoria eletromagnética envolvida no comprimento de onda, conceito este associado à radiofrequência e propagação de ondas. Outro tema a ser abordado é a composição de uma rede de comunicação óptica, exemplificando uma rede FTTH (Fiber To The Home), e também os comprimentos de onda utilizados em aplicações desta rede, como por exemplo: Downlink (Transmissão para o Cliente), Streaming de Vídeo, Uplink (Transmissão do Cliente). Sendo assim, um conceito de suma importância para esta compreensão refere-se ao comprimento de onda. Este é um fator fundamental das ondas eletromagnéticas, podendo ser definido como sendo a distância entre dois pontos de mesma amplitude em uma onda, normalmente medido como a distância entre dois picos ou vales (pontos de máximo e mínimo, respectivamente) de uma onda com formato senoidal. De forma geral o comprimento de onda é representado pela letra grega lambda (λ) sendo mensurado em unidades de comprimento, como metros (m), nanômetros (nm), micrômetros (um), etc. Para exemplificar a parte óptica em si, pode-se exemplificar: a luz visível, que possui comprimentos de onda na faixa de 400 a 700 nanômetros, extremados pela luz violeta com comprimentos de onda mais curto e a luz vermelha com comprimento de onda mais longo. A rede de comunicação FTTH, em tradução livre significa Fibra até a Casa, consiste em implementar uma rede de fibra óptica diretamente nas residências e empresas dos usuários, possibilitando assim uma conexão de Internet que se caracterize por fornecer largura de banda de alta velocidade, o que proporciona ao cliente a utilização de serviços com uma grande quantidade de dados, como streaming de vídeo em alta definição, videoconferências, jogos online entre outros. Quando é feita a comparação com outras tecnologias de acesso à Internet, como DSL (Digital Subscriber Line) e cabo, o FTTH oferece velocidades de conexão mais consistentes e rápidas, com maior capacidade para atender vários dispositivos conectados simultaneamente. Em geral nesse sistema, a fibra óptica é estendida desde o provedor de serviços até o interior da casa ou prédio do usuário. Esta rede pode ser estruturada de duas formas: FTTH Passivo (PON - Passive Optical Network), ou FTTH Ativo. A rede passiva caracteriza-se pela utilização de componentes ópticos passivos e possuem a característica de que não há elementos ativos, como amplificadores ópticos, entre o provedor de serviços e a residência do usuário. Nesse caso, a fibra é dividida em várias ramificações ópticas para atender múltiplos clientes, sendo feita a divisão da rede de forma que não são utilizados equipamentos ativos em cada ponto de conexão. Já em uma rede FTTH ativa cada usuário utiliza-se de uma fibra óptica dedicada, para qual equipamentos ativos como transceptores e amplificadores ópticos são utilizados em pontos de conexão individual, permitindo assim que a conexão estabelecida por cada usuário seja direta com o provedor, possibilitando uma maior largura de banda, porém aumentando o custo de implementação da rede, no mínimo umas 10 vezes. Com relação aos diferentes comprimentos de onda em uma rede FTTH, podem-se exemplificar três aplicações distintas: Downlink, com comprimento de onda em 1490 nm e possibilitando que o usuário receba dados e serviços da rede internet; Uplink, com comprimento de onda em 1310 nm e neste processo o usuário envia dados para o servidor; serviços de streaming de vídeo, onde Netflix, Amazon Prime Video, e outros, utilizam-se do comprimento de onda de 1550 nm para possibilitar a transmissão de imagens nítidas e detalhadas. Esses comprimentos de onda distintos têm comportamento alterado na sua propagação pela fibra óptica, sendo esse um ponto de estudo da Engenharia de Telecomunicações, caracterizando perdas de pacotes de dados, algumas vezes, em um destes serviços sem afetar os demais citados. Este trabalho, dessa forma, visa divulgar o conceito de que, diferentes comprimentos de onda possibilitam a utilização de processos diversos permitindo ao usuário identificar falhas na prestação do serviço em seu provedor que, em vários casos, alega estar com a conexão perfeita, embora o Streaming, por exemplo, esteja lento ou fora do ar para o usuário. Por fim, downlink, uplink e streaming, são serviços de comunicação, entretenimento e dados em redes de fibra óptica, que devem ter transferência eficiente de informações para atender às novas necessidades de conectividade.