As redes de acesso de telecomunicações têm como função principal prover o acesso dos clientes aos serviços de dados, voz e vídeo das respectivas operadoras e, como tal, devem garantir a melhor qualidade possível para essa comunicação. Com essa finalidade existe um número significativo de tecnologias para o acesso em banda larga que pode ser dividido em dois grandes grupos: o primeiro grupo se refere às tecnologias baseadas em infraestrutura física ou fixa (cabos metálicos, cabos coaxiais, cabos de fibra óptica e rede elétrica), e o segundo grupo diz respeito àquelas baseadas em infraestrutura sem fios (rádios micro-ondas, Wi-Fi, Satélite, 3G, 4G etc.), conforme mostra a Figura 1.
Figura 1 – Tecnologias de redes de acesso
Embora a noção de “banda larga” seja hoje mundialmente utilizada e compreendida como um serviço de acesso à internet através de novas tecnologias, não há ainda uma definição universal aceita em sua totalidade. Outro aspecto é que as tecnologias de acesso em banda larga, ainda que distintas, e cada uma com sua peculiaridade, apresentam vantagens e desvantagens, embora apontem para uma mesma finalidade: possibilitar ao usuário o acesso em alta velocidade, com maior número de opções de conectividade e melhor qualidade dos serviços. Por exemplo, as redes físicas que utilizam cabos metálicos se caracterizam pela limitação tanto em largura de banda como em termos de custos de implantação, para as novas tecnologias de redes de comunicação. Já as tecnologias que utilizam as fibras ópticas são mais estáveis, propiciam maior capacidade de tráfego de dados e por isso são usadas como partes integrantes da infraestrutura para os backbones e backhauls de telecomunicações.
As tecnologias sem fio são mais suscetíveis a oscilações e interferências externas, notadamente interferências eletromagnéticas (EMI), sendo geralmente empregadas na conexão da última milha (last mile) nas redes de acesso ou em situações onde não há, momentaneamente, viabilidade técnica para a passagem de cabeamento óptico.
Cabe aqui ressaltar que backbone, em tradução livre, significa “espinha dorsal”; em redes de telecomunicações, refere-se ao núcleo da rede que concentra o tráfego de informações (dados, voz, imagem etc.). Já o backhaul, que também é uma rede de alta capacidade, consiste em segmentos secundários, isto é, redes que fazem a conexão entre o núcleo da rede e as subredes periféricas. No caso do last mile, também conhecido como “última milha”, este inclui a infraestrutura situada na ponta da rede e que possibilita a interligação entre as estações de distribuição (vinculadas ao backhaul) e as residências, prédios, redes móveis etc., ou seja, trata dos últimos quilômetros da rede que possibilitam o acesso do usuário (Figura 2).
Figura 2 – Estrutura de rede mostrando backbone, backhaul e last mile
Fica evidente que a existência de redes capazes de lidar com grande volume de tráfego de informações é uma condição necessária para garantir que os backbones e backhauls dos provedores de serviços de telecomunicações possam dar vazão ao grande volume de dados que circula na atualidade, destacadamente a Internet.
No Brasil, no início dos anos 1990, as redes de telecomunicações utilizavam em quase sua totalidade cabos metálicos nas redes de backbone e de acesso aos clientes. Uma das aplicações pioneiras das fibras ópticas em sistemas de telecomunicações corresponde aos sistemas de telefonia fixa comutada. Esses sistemas exigem estruturas de transmissão de grande capacidade, envolvendo distâncias que vão, tipicamente, desde algumas dezenas até centenas de quilômetros e, eventualmente, em países com dimensões continentais, até milhares de quilômetros. Atualmente, cabos ópticos são utilizados nas mais diferentes topologias, desde os backbones estaduais, nacionais e internacionais, até a conexão do cliente final nas redes de acesso.
O uso de redes com fibras ópticas cresceu consideravelmente graças ao barateamento de equipamentos eletrônicos, cabos e demais itens utilizados na construção das redes e também devido ao próprio aumento da demanda por meios de comunicação que possibilitassem alta velocidade e grande capacidade para a transmissão de sinais em diversos formatos (voz, dados, imagens etc.). Entre os principais motivadores do crescimento das redes ópticas estão as expansões dos sistemas de telefonia fixa e telefonia celular, TV a cabo, sistemas de aplicações em tempo real (videoconferência, telemedicina, etc.), o crescimento das redes de computadores e redes industriais e, principalmente, o crescimento no uso da Internet.
Assim, as fibras ópticas se apresentaram como a alternativa bastante viável para as redes em banda larga, substituindo os cabos metálicos e aumentando a capacidade e a confiabilidade dos sistemas de comunicação existentes. As redes de comunicação com fibras ópticas passam então a oferecer maiores velocidades, melhor largura de banda, mais confiabilidade e segurança no tráfego das informações.
Como a tecnologia aplicada na construção das redes ópticas tem apresentado grande evolução ao longo dos anos, obtêm-se como resultado, infraestruturas com custos reduzidos e com maior nível de eficiência. Entretanto, fatores como os custos de uso do solo e de posteamento, assim como os custos dos projetos e das respectivas licenças em áreas urbanas e rurais ainda são um fator limitante na sua utilização. Instalar a fibra óptica até o local de acesso do cliente traz inúmeras vantagens, como largura de banda praticamente ilimitada e provimento de serviços que necessitam de altas bandas de transmissão.
Os projetos com fibras ópticas se aplicam nas redes externas (alimentação, distribuição e acesso) e de longa distância, principalmente para utilização pelas concessionárias de serviços de telecomunicações, operadoras de TV a cabo (CATV) e provedores de serviços de Internet (ISPs). A fibra óptica também pode ser utilizada em ambientes sujeitos a ruídos eletromagnéticos (galpões industriais, subestações de energia elétrica, entre outros) ou com restrições para o meio metálico (depósitos de combustíveis e gases inflamáveis, oleodutos, gasodutos etc.), bem como atender distâncias superiores aos padrões exigidos para o cabeamento metálico (Figura 3).
Figura 3 – Exemplos de aplicação de fibras ópticas
Até o próximo artigo!
José Maurício dos Santos Pinheiro – Gerente de Engenharia e Operações na Brip Multimídia, Profissional na área de tecnologia, professor e palestrante.
