Passive Optical Network (PON)Introdução
No campo de redes, o cabo mais utilizado atualmente é o par trançado feito de cobre. Contudo, com o aumento de pesquisas em fibras ópticas, descobriu-se esta apresenta diversas vantagens quando se trata de transmissão de dados.
Imunidade a interferência eletromagnética, menor perda de energia por quilômetro e maior velocidade de transmissão são exemplos de vantagens da fibra sobre o cabo de cobre. Além das características citadas, o fato de ser de sílica e portanto possuir pouco valor comercial para revenda, os casos de roubo de cabo são reduzidos consideravelmente.
Figura 1 - Atenuação da intensidade luminosa por comprimento de onda.
A curva indicada por Total attenuation da Figura 1 (retirada deste site da Cisco) mostra o gráfico de atenuação da intensidade luminosa de acordo com o comprimento de onda utilizado na fibra óptica. Existem três faixas de comprimento de onda que são efetivamente utilizadas para transmissão de dados, pois apresentam menor atenuação da luz, as ilustradas como second window, third window e fourth window. Todas as tecnologias adotam o comprimento de onda de acordo com essa propriedade física da fibra.
Para transmissões a longas distâncias é necessário utilizar um comprimento de onda que apresente menor atenuação ao longo da fibra.
À primeira vista essas faixas de utilização podem parecer estreitas, mas a tecnologia dos equipamentos permite precisão na casa dos nanometros. Considera-se um espalhamento de comprimento de onda de 3 nm, ou seja, se uma transmissão é dita estar em 1577nm, ela ocupa a faixa de 1574 a 1580nm.
Outro fator importante é o link budget, também chamado de power budget. É o orçamento de potência que é projetado desde o laser emissor até a sensibilidade do fotodetector e é um fator determinante não só na quantidade de ONU's (equipamento instalado no local do cliente) que poderão ser ligadas em um OLT (equipamento instalado no servidor) como também na distância entre os dois.
O laser emite luz com uma determinada potência e, ao longo do percurso, a intensidade luminosa é atenuada. A luz que chega no receptor deve ser mais forte do que o limite de sensibilidade do fotodetector para haver correta interpretação da informação. Basicamente 3 fatores causam atenuação do sinal: emendas, divisores e as impurezas da fibra óptica. Este último é intrínseco da fibra e tem seu valor discriminado pelo fabricante em dB/km.
O equipamento utilizado para medir o link budget do percurso se chama OTDR (Optical Time Domain Reflectometry). Ele possui um laser que emite luz com uma determinada potência e um fotodetector que recebe a luz refletida ao longo da fibra. A Figura 2 (retirada de tmworld.com) contém o gráfico resultante de uma medição de um OTDR.
Figura 2 - Exemplo de link budget.
Observe que ocorre grande reflexão, e conseqüentemente perda, nos conectores, no divisor e nas emendas. As retas inclinadas se devem à reflexão proveniente da própria fibra devido às impurezas do material.
A intensidade que chega na outra ponta deve ser maior do que a sensibilidade do fotodetector, caso contrário não será possível interpretar o sinal.