O setor das telecomunicações é um dos que mais crescem na sociedade moderna, sociedade cada vez mais dependente das tecnologias de informação. Não faz muito tempo, para ter uma compreensão básica das redes de telecomunicações bastava saber como funcionava um telefone. Hoje, é preciso estar atento aos desenvolvimentos no segmento que passaram a abranger uma grande variedade de tecnologias e serviços modernos, entre eles, a própria Internet.
As redes de telecomunicações são um recurso estratégico para a maioria das corporações modernas e aspectos de segurança e custos dos serviços atrelados à sua infraestrutura têm especial importância nesse contexto.
Para que tudo funcione a contento, podemos dividir uma rede de telecomunicações em três estruturas básicas: Nó de Processamento, Rede de Transporte e Rede de Acesso, como mostra a Figura 1.
O nó de processamento é onde ocorrem o tratamento e o encaminhamento das informações que serão compartilhadas entre os diversos usuários da rede, ou seja, é o ponto de conexão entre o usuário com a rede. A rede de transporte é o elemento de ligação, responsável pela comunicação entre dois ou mais nós de processamento e apresenta tipos diferenciados de mídias para conexão, tais como: sistemas sem fio, fibra óptica, cabos de cobre (cabos de pares ou cabo coaxial) ou ainda a combinação desses meios.
Em especial, a rede de acesso é o elemento responsável pela interligação dos usuários aos nós de processamento, apresentando uma terminação de rede que representa o ponto de demarcação entre o domínio público (rede da operadora) e o privado (rede do usuário) e pode ser do tipo passivo, apresentando somente a função de conexão, ou ativo, apresentando as funções de conversão de sinais e conversão de protocolos, além de realizarem a função de conexão. Ela é parte integrante dos sistemas de telecomunicações e deve ser economicamente viável para o provedor de serviços. Sua principal funcionalidade é conectar os usuários do sistema aos diversos serviços disponíveis, por exemplo, provendo conexão com a Internet e telefonia, e a troca de informações de dados, voz e vídeo através de serviços dedicados.
Para usar os serviços de telecomunicações disponíveis, o usuário precisa acessar a rede a partir de diferentes tecnologias de acesso que estão disponíveis para atender necessidades comerciais e residenciais. A rede de acesso, portanto, envolve os elementos tecnológicos que suportam os enlaces de telecomunicações entre os usuários finais e o último nó da rede. Com frequência, denomina-se “local loop” ou “last mile”, a última milha, e pode ser classificada segundo o meio de transmissão predominante em quatro grupos:
• Redes de acesso por par metálico;
• Redes de acesso sem fio;
• Redes de acesso mistas;
• Redes de acesso totalmente ópticas.
A rede de acesso é construída de modo a fornecer ao usuário final conexão às diferentes aplicações que ele deseja acessar. Com esse objetivo, ela conta com pontos de convergência que tem como função concentrar os acessos individuais dos usuários mediante processos e protocolos de conversão.
De uma forma mais simples, a rede de acesso é a última ligação entre os usuários finais e o ponto de conexão com a infraestrutura da rede do provedor de serviços, conhecido como Ponto de Presença (Point Of Presence – PoP) ou nó central de processamento (Central Office – CO). Esta conexão se dá através de distribuidores externos, até os Pontos de Terminação na Rede (PTR), conforme mostra a Figura 2.
Diferentes tecnologias são usadas nestes elementos, desde cabos metálicos, rádio enlace, fibras ópticas, satélite, rede elétrica etc. A escolha de uma ou outra tecnologia, ou ainda um conjunto delas, depende de fatores como custos, distâncias envolvidas, disponibilidade e nível de qualidade de sinal desejada, condições climáticas, entre outros.
Ainda hoje, as redes de acesso são constituídas predominantemente por cabos metálicos, que proporcionam acessos na faixa de megabits por segundo (Mbps). Entretanto, as redes de acesso ópticas são uma realidade cada vez mais presente e propiciam uma largura de banda superior, na casa de dezenas ou mesmo centenas de gigabits por segundo (Gbps). A principal desvantagem do acesso óptico é ainda o custo e o tempo gasto para sua instalação, uma vez que envolve equipamentos caros e específicos, além de pessoal especializado.
Topologias de Acesso Ópticas
As topologias de rede dizem respeito às formas como são organizados os elementos de uma rede de comunicação. O conceito é aplicado tanto do ponto de vista físico como lógico. A topologia física diz respeito ao posicionamento físico dos diversos elementos componentes da rede de comunicação. Temos diferentes tipos de cabos, conectores e equipamentos. Já a topologia lógica de rede ilustra, em um nível superior, como as informações fluem em uma rede e entre diferentes redes de comunicação.
No caso das redes ópticas de acesso é possível distinguir três topologias físicas principais: ponto-a-ponto, ponto-multiponto e redes ópticas no espaço livre.
Topologia Ponto-a-Ponto
Na topologia ponto-a-ponto, ou P2P, os enlaces ópticos utilizam fibras dedicadas que conectam diretamente os usuários dos serviços até a central de equipamentos do provedor ou da operadora de telecomunicações através de equipamentos ativos, ou seja, equipamentos de dependem de energia elétrica para funcionarem e que necessitam de algum tipo de configuração.
Esta topologia facilita as atualizações, ou upgrades, no fornecimento dos serviços. Porém, envolve um custo elevado na instalação dos equipamentos, tanto na central quanto nos usuários e, nos casos de reparo da rede, apresentam um tempo de recuperação elevado, principalmente nos casos da ruptura dos cabos principais que ligam os usuários até a central da operadora (Figura 3).
Topologia Ponto-a-Multiponto
A topologia ponto-a-multiponto pode usar diferentes configurações (barramento, árvore ou anel), substituindo os dispositivos ativos por componentes ópticos passivos, os splitters, que não dependem de alimentação elétrica para funcionarem e não requerem nenhum tipo de configuração (Figura 4).
Topologia em Espaço Aberto
A topologia em espaço aberto faz uso de transmissores e receptores, que não utilizam um meio físico para a transmissão dos sinais, em configuração ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto. Desenvolvidos na década de 1960 para aplicações militares, os Sistemas Ópticos em Espaço Aberto, mais conhecidos como FSO (Free Space Optics) estabelecem uma conexão óptica pelo ar através de LASER’s posicionados e apontados entre transmissores e receptores conforme mostra a Figura 5.
Sistemas FSO devem ser inclusos no conjunto de soluções para aplicações que necessitem como requisito boa largura de banda, como a Internet. A comunicação FSO é uma alternativa prática para resolver o problema de conectividade de banda larga e como um complemento para os links convencionais de radiofrequência e micro-ondas.
Os links FSO permitem altas taxas de transmissão com bons níveis de disponibilidade e têm sua aplicação como alternativa aos enlaces de fibras ópticas, principalmente na interconexão de redes interedifícios, em regiões de alta densidade de cabos ou locais de difícil construção subterrânea ou aérea.
Até o próximo artigo!
José Maurício dos Santos Pinheiro – Sócio Diretor da Ratio Consultoria e Professor Universitário – www.projetoderedes.com.br
