Implantação e construção das Redes de Fibra óptica

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.
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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.
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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.ces-
cl.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.