11 cmo redes opticas tecnologias 2015a-v01
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1Comunicaes pticas 1
Sistemas de Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tipos Redes de Comunicao ptica
As redes pticas evoluram e atualmente pode-se dividir em:
Redes de Longa Distncia (WAN)
Rede Metropolitanas (MAN)
Redes de Acesso
Redes Locais (LAN)
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2Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tipos Redes de Comunicao ptica
Redes WAN
Interligam grandes centros urbanos
Distncias envolvidas > 100 Km
Ligaes troncas exclusivamente em fibra
Capacidade muito elevada
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tipos Redes de Comunicao ptica
Redes MAN
Concentradas em um nico centro populacional /industrial
Distncias tpicas de ~10 Km
Ligaes quase que exclusivamente em fibra
Capacidade elevada at 2.5 GHz
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3Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tipos Redes de Comunicao
ptica
Rede de Distribuio e Acesso
Fornecem servios ao assinante.
Dependendo do assinante asligaes nas residncias podemser de cobre ou fibra (FTTH).
Distncias relativamente curtas.
Capacidade Mdia (at 1 Gbps).
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tipos Redes de Comunicao ptica
Rede LAN
Curto alcance
Geralmente so redes privativas
Usam um misto de fibras - cobre, e possivelmente sem fios
Taxas desde Mbps a alguns Gbps (10 GigaEthernet)
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4Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Topologias Bsicas de Redes pticas
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Tecnologia Gigabit Ethernet
Termo que descreve vrias tecnologias para transmisso de quadros em uma rede
a uma velocidade de 1 Gigabit por segundo (Gbps) definido no padro IEEE 802.3-
2005.
Desenvolvida pelo IEEE - Institute of Electrical and Eletronics Engineers.
Gigabit Ethernet foi aprovada - Junho 1999
Comit IEEE 802.3ab: Padro Gigabit baseado em cabeamento de par tranado.
Comit IEEE 802.3z: Padro Gigabit baseado em cabeamento de fibras pticas
monomodo e multimodo.
Comit IEEE 802.3ae: Padro Gigabit baseado em cabeamento de fibras pticas
monomodo e multimodo e par tranado Cat6.
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5Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
IEEE 802.3z
Padro 1000 Base SX (Small Extension)
Baseado na utilizao principalmente de fibras tipo multimodo, tanto para o cabeamento horizontal como para o backbone, utiliza a janela de transmisso de 850 nm.
Padro 1000 Base LX (Large Extension)
Baseado na utilizao de fibras tipo multimodo ou monomodo, pode ser usado em backbone entre prdios (interbuilding) ou do tipo campus, utiliza a janela de transmisso de 1310 nm.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
IEEE 802.3z
Fatores importantes:
Recomendao do uso de VCSEL como transmissor na janela de850 nm;
A utilizao de VCSEL, mudou os fatores de sistemas detransmisses de sinais pticos
O fator limitante em transmisses Gigabit deixou de seratenuao, passando a ser Largura de Banda.
Fabricantes de fibras esto melhorando seus processos produtivos,visando aumentar a largura de banda.
Melhorando o ndice de perfil da fibra.
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6Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
IEEE 802.3ae
Tecnologia 10GbaseX
O seu modo de transmisso somente Full-Duplex,
O cabeamento a ser utilizado por esta tecnologia pode ser em fibra ptica multimodo e monomodo ou com cabeamento UTP Categoria 6a.
Devido grande distncia atingida pelo cabeamento de fibra ptica monomodo (>40 km) ela j est sendo usada em redes metropolitanas.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
IEEE 802.3ae
Uma desvantagem da rede 10 Gigabit Ethernet que ela pode ser somente ponto-a-ponto,
Significa que ela no possui tecnologia broadcast (difuso),
Emprego bastante especfico como em backbones.
As tecnologias 10GbaseX e seus produtos para o 10 Gigabit Ethernet so desenvolvidos por uma associao que conta com cerca de 80 membros, a 10GEA (10 Gigabit Ethernet Alliance).
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7Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica
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8Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica
O que se define por multiplexao a transmisso e recepo de vrios
sinais distintos atravs de um mesmo enlace.
Como parte do procedimento de multiplexao, cada sinal recebe um rtulo, ou
identificao, de modo a ser distinguido dos demais na fase de demodulao.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica H dois sistemas bsicos de multiplexao:
FDM - Multiplexao por Diviso de Freqncia (Frequency Division Multiplexing)
TDM - Multiplexao por Diviso de Tempo (Time Division Multiplexing)
Na multiplexao FDM, h no sistema de recepo a separao dos diferentes sinais por meio de
filtros de frequncia, os quais separam as diferentes portadoras.
Na multiplexao TDM, a separao de sinais feita por diferentes portas de tempo sequenciadas,
de acordo com a sequncia dos sinais.
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9Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica
Os padres principais existentes no mercado so o SONET (Synchronous Optical
Network) e o SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
Tal hierarquia define a estrutura que comporta a transmisso de sinais digitais
do tipo TDM.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica
No tipo de multiplexao chamada WDM ( Wavelength Division Multiplexing). cada sinal
transmitido por um comprimento de onda diferente, oriundo de diferentes fontes.
A multiplexao e demultiplexao em comprimento de onda feita por meio de um acoplador
ptico, um dispositivo passivo.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tcnicas de Multiplexao ptica
Pode-se dizer que a multiplexao WDM um caso da FDM, considerando que multiplexar em
comprimento de onda tambm multiplexar em frequncia.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH:
Uma rede SDH composta por:
Rede Fsica: o meio de transmisso que interliga os equipamentos SDH. Pode sercomposta por: cabos de fibra ptica, enlaces de rdio e sistemas pticos de visadadireta baseados em feixes de luz infravermelha.
Equipamentos: so os multiplexadores SDH de diversas capacidades que executamo transporte de informaes.
Sistema de Gerncia: o sistema responsvel pelo gerenciamento da rede SDH,contendo as funcionalidades de superviso e controle da rede, e de configurao deequipamentos e provisionamento de facilidades.
Sistema de Sincronismo: o sistema responsvel pelo fornecimento dasreferncias de relgio para os equipamentos da rede SDH, e que garante apropagao desse sinal por toda a rede.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH: Processo de Multiplexao
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH:
Equipamentos de Rede:
O padro SDH definiu 3 tipos de equipamentos para compor a rede.
TM (Terminal Multiplex): possui apenas uma interface de agregado epossibilita a insero (add) ou retirada (drop) de tributrios de diversashierarquias;
ADM (Add and Drop Multiplex): possui duas interfaces de agregados epossibilita a insero (add) ou retirada (drop) de tributrios de diversashierarquias. Estes equipamentos tambm podem ser usados comoregeneradores de sinal, quando nenhuma interface de tributrio instalada.
SDXC (Synchronous Digital Cross-connect): possui interfaces de entrada esada de diversas hierarquias e pode interliga-las com uma grande infinidade decombinaes.
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Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH:
Equipamentos de Rede:
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH:
Equipamentos de Rede: Quanto a aplicao desses equipamentos em redes SDH, devem ser
considerados os seguintes aspectos:
Tributrios: tipos (eltricos, pticos), taxas de bits, nmero de interfaces porplacas e nmero mximo de placas no equipamento;
Agregados: tipos (eltricos, pticos), taxas de bits e nmero mximo deplacas no equipamento;
Matriz de Conexo Cruzada (Cross-connect Matrix): capacidade total damatriz e taxas de bits do canais a serem multiplexados.
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Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH: Sincronismo
As redes SDH formam um sistema sncrono onde todos os relgios de seusequipamentos tm, em mdia, a mesma freqncia.
O relgio de cada equipamento, chamado de relgio secundrio ou escravo, pode serrastreado at o relgio principal da rede, chamado mestre, garantindo a distribuioe qualidade do sinal de sincronismo.
A manuteno de uma boa referncia de relgio permite que os sinais STM-1mantenham sua taxa de 155 Mbit/s estvel, e que vrios sinais STM-1 sncronospossam ser multiplexados sem a necessidade de insero de bits, sendo facilmenteacessados em sinais STM-N de maior taxa de bits.
Os sinais sncronos de menores taxas de bits, encapsulados nos VC's (VirtualContineres), podem ser multiplexados sem a necessidade de insero de bits paracompor os sinais STM-1, e podem ser facilmente acessados e recuperados.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes SDH: Sincronismo
O uso de ponteiros em conjunto com buffers permite acomodar as eventuaisdiferenas de fase e frequncia dos canais durante o processo de multiplexao.
Os ponteiros possuem campos especficos para armazenar os bits ou bytes emexcesso ou para indicar a falta destes durante o processo de sincronizao(justificao).
Os buffers permitem que esse processo ocorra sem a perda de informaoarmazenando e mantendo o sinal original.
Geralmente emprega-se relgio ou fonte externa de sincronismo para manter redeoperando em um mesmo
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Redes SDH: Topologias de Rede SDH As topologias de rede podem ainda ser classificadas como:
Fsica: viso da rede a partir da sua topologia fsica, ou seja, considerando omeio fsico utilizado e os seus equipamentos;
Lgica: viso da rede a partir da interligao dos equipamentos semconsiderar a topologia da rede fsica.
Comunicaes pticas
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Redes SDH: Proteo Vrios mecanismos ou procedimentos de proteo podem ser aplicados a rede SDH
para garantir alta disponibilidade e segurana para os servios a serem fornecidos.
Rede Fsica;
Equipamentos;
Proteo Lgica;
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Comunicaes pticas
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Redes SDH: Topologia Tpica Configurao com um anel principal, chamando de ncleo ou backbone, e diversos anis
secundrios, ou regionais.
Aplica-se tanto a grandes metrpoles, onde tanto o trfego interno como o trfego para outraslocalidades muito intenso, como tambm para redes de longa distncia.
O backbone liga duas localidades de maior porte, e os anis secundrios atendem regies oulocalidades de menor porte.
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Redes WDM:
A Multiplexao em Comprimento de Onda (Wavelength Division Multiplexing) umatcnica que consiste na transmisso simultnea de vrias portadoras pticas emcomprimentos de onda distintos em uma nica fibra ptica.
Tcnica de multiplexao por diviso de comprimento de onda;
Para cada canal alocada uma faixa de freqncia de maneira que todos os canaispossam ser transmitidos na mesma fibra ptica.
A tecnologia WDM permite funes anlogas s que encontramos no FDM e TDM:
Demultiplexao de comprimentos de onda
Filtragem de comprimentos de onda
Translao de comprimentos de onda
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes WDM: Caractersticas
Um Laser e um detector ptico para cada
Diferentes s combinados para transmisso, e separados na recepo.
Duas modalidades comuns:
1. DWDM - Dense WDM - separao de 0,2 a 0,8 nm entre s. Requer lasers SLM e controle preciso de s (temperatura do laser)
2. CWDM - Coarse WDM - apenas 8 canais na faixa 1550 nm.
Separao maior entre s permite lasers mais baratos
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes WDM: Caractersticas
A vantagem do uso desta tcnica est na economia de fibras pticas de um cabo e no aumento da capacidade de um sistema, sem aumentar a hierarquia de transmisso.
Nas redes urbanas o aumento da capacidade pode ser utilizado para oferecer outros servios bem como para alugar a capacidade excedente a outras operadoras.
Nas redes interurbanas o uso do WDM associado repetidores pticos reduz sensivelmente o nmero de repetidores eltricos necessrios, com a consequente reduo de custos envolvidos na ampliao de sistemas.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes WDM: Aplicao dessa Tecnologia
Quando a rede apresenta longas distncias;
Onde o aumento da capacidade exige a instalao de cabos onde no h mais espao para novos cabos;
Quando o aumento da capacidade deve ser alcanado em curtos perodos de tempo.
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Redes WDM: Aplicao dessa TecnologiaAs redes WDM oferecem vrios benefcios, quando comparada com outras tecnologias:
Permite utilizar equipamentos de aplicao para redes de transporte emultisservios sobre a mesma infra-estrutura de meio fisico ptico;
Permite o trfego de qualquer tecnologia, independente do fabricante;
Permite a economia de equipamentos de aplicao ao longo das rotas,mediante a instalao destes apenas nos pontos de troca de trfego;
Permite a economia e at mesmo a optimizao do uso de fibras pticas em locais comalta densidade de redes e acessos.
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Redes WDM: Caractersticas
Utilizao da tcnica WDM em enlaces de longa distncia.
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Redes WDM: Caractersticas
Existem, p. ex., equipamentos que utilizam 80 comprimentos de onda em uma mesma fibra empregando a janela de 1550 nm.
Se cada transmissor pode operar em 2,5 Gbit/s com 80 portadoras com uma capacidade final na fibra em torno de 200 Gbit/s.
Esta capacidade em torno de 2,5 milhes de canais de voz ou 10 milhes de canais de vdeo justificada pela crescente informatizao da sociedade que cria cada vez mais novos servios de telecomunicaes.
Estima-se que nos prximos anos a demanda por banda crescer em forma exponencial, considerando o crescimento do trfego da Internet (estimado em 200 a 500% ao ano), redes mltiplas de mltiplos operadores, novos servios etc.
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Redes WDM: Caractersticas
O uso de amplificadores pticos, compensadores de disperso e tcnicas WDM e DWDM, so fundamentais para a construo de redes pticas multi-comprimento de onda.
Estas redes permitiro o trfego de todo tipo de informaes simultneas em vrios comprimentos de onda.
Todas estas redes encontram-se disponveis hoje no mercado inclusive os "add-drops e cross-conect" pticos.
Saliente-se que os amplificadores utilizados nestas redes devem possuir "ganho plano" para que os comprimento de onda presentes na rede tenham sua potncia equalizada.
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Redes WDM: Caractersticas de Transmisso
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Redes WDM: Caractersticas de Transmisso
Um grande avano, que contribuiu para o aumento da relao custo / benefcio, foi a
introduo de Fibras pticas, com uma nova tecnologia que, no apresentavam o
indesejvel fenmeno da Atenuao por ons Oxidrila
Curva caracterstica de uma fibra monomodo sem a atenuao causada pelos ons oxidrila,comparada com uma fibra ptica monomodo convencional.
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Redes WDM: Caractersticas de Transmisso
Bandas de Transmisso
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Redes WDM: Caractersticas de Transmisso
Bandas de Transmisso
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Redes WDM: Elementos de Rede
Optical Line Terminal - OLT
Usado para multiplexar ou demultiplexar canais pticos na mesma fibra;
Composto por:
transponders;
multiplexadores;
amplificadores pticos.
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Redes WDM: Elementos de Rede
OLT - Superviso de Linha
O OLT injeta um canal de superviso ptica optical supervisorychannel (OSC);
Transmitido numa freqncia distinta das dos canais efetivos de comunicao;
Funes: monitorar a performance dos amplificadores na linha e administrar dispositivos remotos.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Multiplexadores/Demultiplexadores
Multiplexam os vrios canais em diferentes comprimentos de onda (ou cores);
Uso de filtros especiais.
Um multiplexador ptico pode ser construdo como uma associao de filtros pticos ou como um dispositivo isolado.
O objetivo extrair os canais originais do sinal WDM.
Contudo, deve-se considerar o nmero de canais e a largura de banda. O mais simples e conhecido demultiplexador ptico o prisma.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Multiplexadores/Demultiplexadores
Utilizando-se o efeito da disperso (diferentes velocidades da luz para diferentes comprimentos de onda), a luz dividida em seus componentes espectrais.
A funo da grade difratora similar do prisma.
A diferena, porm, que aqui a interferncia fator importante. A luz dividida em suas componentes espectrais.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Multiplexadores/Demultiplexadores
Multiplexao
Demultiplexao
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Redes WDM: Elementos de Rede
Multiplexadores/Demultiplexadores
Multiplexam os vrios canais em diferentes comprimentos de onda (ou cores);
Uso de filtros especiais.
Amplificadores pticos:
Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA);
Controle Automtico de Ganho (CAG).
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
muito difcil obter comprimentos de onda entrantes em um Multiplexador ptico, com sinais de mesma intensidade e, com espaamento adequado entre eles.
Para resolver esta situao foi desenvolvido dentro do Sistema WDM um subsistema chamado de Transponder que tem por finalidade uniformizar a intensidade e comprimentos de onda dos sinais pticos recebidos e, impor um espaamento adequado.
Os transponders, dependendo dos tipos das funes que internamente executam, so designados como 1R, 2R e, 3R.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
Adapta o sinal entrante em um sinal apto para ser multiplexado e transmitido;
Converso de comprimentos de onda;
Parte mais cara de um OLT;
Distino fixed-wavelenght transponder e tunable transponder.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
O Transponder adapta a taxa arbitrria do sinal ptico do equipamento cliente SDH ou Ethernet e mapeia seu comprimento de onda ao canal WDM escolhido (linha) compatvel com o plano de freqnciaspadronizado pelas normas ITU-T.
Podem ser empregados lasers sintonizveis ou fixos no lado cliente e no lado linha.
O Mdulo Transponder usado para cada extremo dos links WDM assim como interface bidirecional entre uma interface de cliente e uma interface de linha.
O modo regenerador do mdulo Transponder fornece a funo regeneradora 3R (re-amplification, re-shaping, re-timing de um canal de sinal ptico).
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
O Equipamento DWDM pode suportar uma configurao mesclada de Transponders com clientes Gigabit Ethernet, 2.5 Gbit/s, 10 Gbit/s e 40 Gbit/s.
As interfaces de cliente ptica Ethernet 1Gbit/s, SDH/Sonet 2.5 Gbit/s do mdulo Transponder so equipados com mdulos SFP (Small Form-Factor Pluggable) que executam uma converso ptico-eltrica em ambas as direes do sinal.
Para interfaces de Ethernet/SDH 10 Gbit/s, o Transponder equipado com mdulos XFP.
Os lasers utilizados nas interfaces de linha podem ter comprimentos de onda fixos ou ento sintonizveis, dando mais flexibilidade ao projeto e logstica.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Transponder:
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Redes WDM: Elementos de Rede
Exemplo Sistema DWDM de 16 canais. (PadTec)
(Nortel/Ciena)
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Redes WDM: Elementos de Rede
Optical Add/Drop Multiplexer - OADM
Permite que se injete (add) ou que se retire (drop) canais (freqncias) de uma fibra ptica;
Evita o uso de terminais OLTs (mais caros) toda vez que se deseja retirar um simples canal WDM da fibra;
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Redes WDM: Elementos de Rede
Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer - ROADM
ROADM um elemento multiplexador add-drop ptico configurvel que adiciona a capacidade de cross-conexo do trfego remotamente de um sistema DWDM na camada de comprimento de onda.
Isto permite que comprimentos de ondas individuais carregando canais de dados sejam adicionados ou retirados de uma fibra de transporte sem a necessidade de converter os sinais dos canais DWDM para sinais eletrnicos e,
retornar novamente para sinais pticos ou mesmo atravs de conexes pticas manuais.
O planejamento da atribuio dos comprimentos de onda no necessita ser realizado durante o desenvolvimento do sistema, podendo ser feito quando requerido.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Optical Add/Drop Multiplexer - OADM
O "add-drop", tem como funo retirar da rede em um dado ponto um comprimento de onda especfico e deixar passar o restante.
Deve permitir tambm a reinsero deste mesmo comprimento de onda na rede com outras informaes neste mesmo ponto.
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Redes WDM: Elementos de Rede
Qualidades importantes em um OADM
Capacidade de ser reconfigurado para injetar/retirar canais;
Permitir ao administrador da rede selecionar (por software) quais os canais a seres mexidos;
Manter uma perda por insero fixa e baixa para no influir de maneira excessiva na transmisso.
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Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes WDM: Elementos de Rede
Optical Crossconnects - OXC Comutador ptico;
Elemento necessrio em redes mais complexas (meshed networks) para gerenciar o trfego de canais;
A comutao (conexo) pode ser feita no domnio ptico ou por uma grade eltrica.
O "cross-conect" ptico tem a funo de permitir o chaveamento de comprimentos de onda distintos entre redes paralelas.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes WDM: Elementos de Rede
Uma rede multi-comprimento de onda com seus componentes principais
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Redes WDM: Variantes
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Caractersticas do CWDM
Sistema WDM de baixa densidade
Canais espaados de 20 nm
Componentes pticos e opto-eletrnicos de baixo custo
No exige controle do comprimento de onda
Banda ptica = 1310 nm at 1610 nm com G 652C
Elevada qualidade de servio
Aplicaes Metropolitanas
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Caractersticas do DWDM
Espaamento entre canais de 100 GHz, podendo chegar a 50GHz.
Alta capacidade de transmisso por canal, 10 Gb/s ou 40Gb/s.
Componentes sofisticados e de custos significativos.
Aplicaes em entroncamentos, redes de longa distncia, redes metropolitanas, e redes especializadas.
Funcionalidades de redes como insero-derivao; conexo transversal, alocao dinmica de capacidade.
Transmisso comercial nas bandas C e L, excelente potencial na banda S.
CWDM e DWDM tem o mesmo princpio de funcionamento.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes DWDM
Ponto a Ponto Longa Distncia
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes DWDM
Anel
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes DWDM
Anel
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes DWDM
Longa Distncia (Long Haul)
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tecnologias de Redes pticas
Redes DWDM
Metropolitanas
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Redes Pblicas de Telecomunicaes
Tendncias:
Crescimento elevado na dimenso da rede
trfego em expanso
taxas em contnuo aumento
Emergncia de outros requisitos
Troncos com maior distncia sem regenerao
Robustez e tempo de vida maior da rede
Controle, Gerenciamento e monitorizao maiores
Extenso dos servios de banda larga at o assinante
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Transmisso por Fibra na Rede Pblica
Tendncias:
Fibra ptica implementada em larga escala nas redes de longa distncia
Todos os sistemas usam fibras pticas monomodo
Comprimentos de onda de operao 1550 nm
Taxas por fibra da ordem de 10 Gbps ou superiores
Multiplexao no domnio ptico cada vez mais implementado
UDWDM - Ultra Dense Wavelengh Division Multiplexing (Pode aumentar a capacidade da fibra 100 vezes)
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Tendncias das Tecnologias de Redes pticas
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica REDES OTN - Rede de transporte ptico (OTN)
O protocolo OTN (Optical Transport Network) definido no ITU G.709, tambm comumente chamado
de digital wrapper (empacotador digital)
Protocolo de nova gerao padro que oferece um caminho eficiente e aceito globalmente para fazer
multiplex de servios em caminhos de luz pticos.
Permite que as operadoras de rede convirjam redes por meio do transporte direto de vrios tipos de
protocolos de outra gerao
O recurso de multiplex avanado do OTN permite que diferentes tipos de trfegoincluindo
Ethernet, armazenamento, vdeo digital e SONET/SDH,passem por uma estrutura de unidade de
transporte ptico (OTU),
seja OTU-1 a 2,7 Gb/s, OTU-2 a 10,7 Gb/s, OTU-3 a 43 Gb/s ou OTU-4 a 112 Gb/s.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica REDES OTN - Rede de transporte ptico (OTN)
Permite o monitoramento total do desempenho de todo o trfego de multisservio, como exemplo
transmitir 10 Gigabit Ethernet (GbE);
A transmisso de dados sobre esta arquitetura de rede, com monitoramento do circuito fim a fim e
funo de proteo, que anteriormente eram prestados pelo SDH, j esto implementados na
camada WDM, com melhor eficincia e transferncia de bits.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica REDES OTN - Rede de transporte ptico (OTN)
- Vantagens:
- Suporte a crescente demanda por banda.
- Suporte aos servios 2,5 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps.
- Gerenciamento.
- OAM deteco de falhas e degradao.
- Desvantagens:
- Efeitos no lineares do DWDM, ou seja, quando a energia e a matria interagem, so
efeitos inerentes prpria fibra.
- Aumento da complexidade devido s altas quantidades de canais.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
IP/MPLS
Originalmente desenvolvido pelo IETF para resolver problemas de desempenho de roteadores de
ncleo de redes IP.
Fortes aplicaes nas redes convergentes de ncleo dos provedores de servio, e como uma
plataforma para servios de dados como o IP-VPN.
O MPLS essencialmente um sistema de rotulamento projetado para acomodar mltiplos protocolos.
Label Switched Paths (LSPs) so utilizados para definir os caminhos dos pacotes na rede e com isso
um modo orientado conexo introduzido em uma rede no orientada conexo.
O uso de rtulos MPLS permite aos roteadores evitar a carga de processamento de ter de verificar
intrinsecamente cada pacote e executar funes complexas de busca de rotas com base em
endereos IP.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
IP/MPLS
A tecnologia MPLS oferece aos usurios:
Velocidade
Escalabilidade
Gerenciamento de Classe de Servio e Qualidade de Servio
Engenharia de Trfego
Convergncia de Voz, Vdeo e Dados
Uma funcionalidade chave oferecida por uma rede MPLS a Classe de Servio (CoS Class of
Service). A CoS permite a definio opcional de exigncias de largura de banda e de priorizao de
trfego por aplicao.
Faz com que a rede esteja ciente das aplicaes que por ela trafegam, o trfego pode ser gerenciado
de uma maneira apropriada para cada aplicao nele contida.
Classes para cada tipo de trfego podem ser indicadas de vrias maneiras a partir do momento que o
trfego entra na rede.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
IP-MPLS
As caractersticas chave do MPLS
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
T-MPLS
O ITU-T adaptou o MPLS para torn-lo classe de operadora, de acordo com os reconhecidos
princpios de arquitetura do ITU-T criando o Transport MPLS (T-MPLS).
Uma tecnologia de rede de transporte de pacotes orientada conexo baseada no MPLS que oferece
conexes ponto-a-ponto gerenciadas para redes de diferentes camadas (como por exemplo
Ethernet).
O T-MPLS, como uma nova formulao do MPLS, foi projetado especificamente para ser aplicado em
redes de transporte.
Ele formado por padres bem conhecidos e pela ampla implementada tecnologia
IP/MPLS, mas oferece uma implementao mais simples
Funcionalidades que no eram relevantes para aplicaes orientadas conexo foram
removidas e brechas crticas de funcionalidades de transporte foram sanadas.
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
MPLS-TP
Um grupo de trabalho conjunto (JWT) foi formado entre o IETF e o ITU-T para alcanar um
alinhamento mtuo dos requisitos e dos protocolos criando do MPLS-TP utilizando os mesmosrequisitos funcionais que motivaram o desenvolvimento do T-MPLS
O objetivo do MPLS-TP oferecer transporte orientado conexo para servios baseados em pacotes
sobre redes pticas aproveitando a tecnologia MPLS, que amplamente difundida.
A chave para essa tecnologia a definio e implementao de funcionalidades de OAM e resilincia
para garantir as caractersticas necessrias para uma rede de transporte classe operadora
operaes escalveis, alta disponibilidade, monitoramento de desempenho e suporte a multi-
domnios.
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica Servios Carrier Ethernet/IP MPLS/MPLS-TP
MPLS-TP
As caractersticas chave do MPLS-TP
estritamente orientado conexo;
agnstico a clientes pode carregar servios de camadas 1, 2 ou 3;
agnstico camada fsica pode ser executado sobre PHYs (Physical Layers)Ethernet, SONET/SDH (recomendao G.783) e OTN (recomendaes G.709 eG.872) utilizando GFP (recomendao G.7041), WDM, etc;
Oferece poderosas funes de OAM, similares s disponveis em redes detransporte pticas tradicionais (ex.: SONET/SDH, OTN); essas funes de OAMso uma parte integral do plano de dados MPLS-TP, e so independentes do planode controle;
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet (Carrier Ethernet)
Origem na tecnologia Ethernet
Usada como uma tecnologia de conectividade para LANs (10,100,1000Mbps);
Em suas verses mais recentes, j era utilizada para transmitir diversos tipos de
mdia;
plug and play , ou seja, mnimo de configuraes necessrias;
Tambm chamado de carrier ethernet
Estende a definio do protocolo tradicional, passando a ofertar servios e operar alm das
fronteiras de empresas, instituies, etc;
Faz parte das tecnologias j existentes para redes de core ou de operadoras de backbone;
Introduz o conceito de Conexo Virtual Ethernet (EVC);
Introduz novas ideias arquiteturais como os servios de E-Line, E-Lan e E-tree;
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet
Equipamentos da rede do provedor
Denominado PE switch carrier class
Pode ser de borda (edge) ou ncleo (core)
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet
Servios Metro Ethernet
Existem 3 servios padres bsicos definidos
a. E-Line ou Ethernet Virtual Private Line (EPVL)
Uma conexo virtual (EVC), ponto a ponto, entre dois clientes da MEN
b. E-LAN ou Ethernet Virtual Private LAN (EVP-LAN)
Uma conexo virtual (EVC), multiponto, entre clientes da MEN
c. E-Tree ou Ethernet Virtual Private Tree (EVPT)
Uma conexo virtual (EVC), mullticast entre clientes da MEN
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet
Servios Metro Ethernet
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Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet
Aplicaes
Carrier Ethernet para Backhaul de Redes Mveis
Comunicaes pticas
Redes de Comunicao ptica
Metro Ethernet
Aplicaes
Carrier Ethernet para Provisionamento Fim-a-Fim
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Comunicaes pticas
FIM!!
Muito Obrigado!
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