TERMO DE REFERÃNCIA - Porto Maravilha
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<strong>TERMO</strong> <strong>DE</strong> REFERÊNCIA<br />
Conteúdo<br />
I - RE<strong>DE</strong> GPON ................................................................................................................................... 1<br />
II - RE<strong>DE</strong>S FTTx ................................................................................................................................... 8<br />
III - <strong>DE</strong>SCRIÇÃO DO PROJETO RE<strong>DE</strong> FIBRAS OPTICAS FTTx ..................................................... 10<br />
IV – RESUMO <strong>DE</strong> ATENDIMENTO DA RE<strong>DE</strong> <strong>DE</strong> DUTOS POR SETOR ......................................... 15
1<br />
I - RE<strong>DE</strong> GPON<br />
A rede GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) é uma das tecnologias de acesso<br />
de alta velocidade derivadas da PON.<br />
GPON possui as seguintes características:<br />
A tecnologia suporta uma vasta gama de aplicações e serviços, principalmente os serviços<br />
de envio unidirecional de vídeo e TV do tipo unicast e broadcast.<br />
Ela pode fazer parte de muitas arquiteturas de rede, como por exemplo, na combinação<br />
VDSL2 (Very-high speed Digital Subscriber Line 2) e FTTC (Fiber To The Curb, ou fibra<br />
óptica até a calçada ou passeio público), ou como o acesso residencial do tipo FTTH (Fiber<br />
To The Home).<br />
Permite o compartilhamento da mesma fibra para múltiplos usuários, com redução no<br />
número de dutos da rede de acesso e no gerenciamento de fibras ópticas da rede, (permite<br />
que o site central e a rede tronco utilizem cabos de fibra menores) com a redução nos<br />
investimentos em rede (CAPEX) e nas despesas operacionais (OPEX).<br />
O uso da rede óptica passiva em substituição a infra-estrutura de rede de cobre leva a<br />
redução das interrupções permitindo também maior velocidade.<br />
A PON não necessita de equipamentos eletrônicos na rede externa, portanto, não<br />
necessita de manutenção intensiva e permite a sua instalação em ambiente com umidade.<br />
Permite atualizações das próximas gerações da tecnologia a serem feitas gradativamente<br />
no mesmo ODN.<br />
A solução baseada em GPON é parte integrante de uma Arquitetura de Serviços Banda<br />
Larga (Full Service Broadband Architecture) desenhada para satisfazer as necessidades<br />
de convergência fixo-móvel e de redes convergentes NGN (Next Generation Networks)<br />
para a oferta de serviços residenciais e corporativos.<br />
COMPONENTES<br />
O sistema GPON é composto por um Terminal de Linha Óptica (Optical Line Terminal –<br />
OLT), instalado num site central da operadora, e por diversos Terminais de Rede Óptica<br />
(Optical Network Terminal – ONT), instalados nos sites dos diversos Clientes.<br />
Opcionalmente, podem ser usadas Unidades de Rede Óptica (Optical Network Unit –<br />
ONU) para chegar até os sites dos Clientes com outra tecnologia, por exemplo, o VDSL2.<br />
Esses dispositivos (ONU e VSDL2) são ativos (unidades eletrônicas) e necessitam de<br />
fontes de alimentação. Ao invés de utilizar sistemas eletrônicos na Rede de Distribuição<br />
Óptica (ODN), o uso de divisores passivos permite dividir a largura de banda disponível<br />
para atender a vários usuários.<br />
Desta forma, não existem componentes ativos (unidades eletrônicas) entre o site central da<br />
operadora e as instalações dos clientes. Isto permite a instalação em ambiente com<br />
umidade, já que os componentes passivos utilizados na rede não necessitam de fontes de<br />
alimentação para funcionar. Como vários usuários compartilham parte da rede de<br />
distribuição, diminui a necessidade de espaço para racks de interfaces ópticas e de<br />
quadros ópticos de distribuição nos bastidores do site central, permitindo o<br />
compartilhamento de infraestrutura, previsto pela Anatel na resolução do Unbundling.
2<br />
A figura abaixo mostra os diferentes tipos de usos do GPON. Quando a ODN está presente<br />
em todo o trajeto até o usuário final, como é o caso de serviços implementados em FTTH,<br />
usa-se o Terminal de Rede Óptica (Optical Network Terminal – ONT). Caso seja usada<br />
uma tecnologia alternativa para atender o usuário final, como o cobre ou o rádio, usa-se a<br />
Unidade de Rede Óptica (Optical Network Unit – ONU).<br />
Tipos de uso do GPON.<br />
Com o ONU, diversas arquiteturas podem ser utilizadas em função da distância do ONU<br />
até o usuário final: FTTB (Fiber To The Building, ou fibra até o prédio), para as distâncias<br />
mais curtas, e FTTN (Fiber To The Node, ou de fibra até o nó de rede), para as distâncias<br />
mais longas, usando o FTTC para distâncias intermediárias e para a instalação e<br />
posicionamento do ONU.
3<br />
Sistema de acesso GPON<br />
A rede GPON prevê ampliação de 2,5 Gbit/s para 10 Gbit/s, no sentido downstream, e dos<br />
atuais 1,25 Gbit/s para 2,5 Gbit/s, no sentido upstream, no caso assimétrico, podendo ser<br />
10 Gbit/s no caso simétrico. A migração para os sistemas mais novos deverá ser possível<br />
através de um planejamento adequado de uso de comprimentos de ondas que permita a<br />
co-existência de múltiplos GPON’s na mesma rede óptica.
4<br />
PON - TIPOS:<br />
As três principais normas PON são: Broadband PON (BPON, [3]), GPON e EPON.<br />
A norma ITU-T Recommendation G.983.1 especifica todos os aspectos de uma PON.<br />
O BPON e o seu sucessor GPON são recomendações da International Telecommunication<br />
Union - Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) patrocinadas pela Full Service<br />
Access Network (FSAN).<br />
O EPON é um padrão desenvolvido pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers<br />
(IEEE), através de uma iniciativa do grupo “Ethernet in the first mile – EFM (Ethernet na<br />
última milha)”.<br />
Embora todos os três sistemas funcionem baseados no mesmo princípio, existem várias<br />
diferenças entre eles, como pode ser observado na tabela 1.<br />
Tabela 1: Tipos de PON e suas principais características. (DS: downstream, US: upstream)<br />
Características EPON BPON GPON<br />
Recomendação IEEE 802.3ah [1] ITU-T G.983 ITU-T G.984<br />
Protocolo Ethernet ATM Ethernet, TDM<br />
Taxa de bits<br />
1000 Mbit/s [2], DS<br />
e US<br />
622 Mbit/s DS,<br />
155 Mbit/s US<br />
2488 Mbit/s DS, 1244<br />
Mbit/s US<br />
Span (km) 10 20 20<br />
Taxa de divisão<br />
(split-ratio) [3]<br />
16 ou 32 32 32 ou 64<br />
[1] Em 2005 ele foi incluído como parte do padrão IEEE802.3.<br />
[2] 1 Gbit/s é a taxa de transferência de dados, enquanto que 1,25<br />
Gbit/s é a taxa de bits física do acesso devido a codificação 8b/10b.<br />
[3] Valores típicos para as redes implantadas.
5<br />
O padrão atual do GPON permite o compartilhamento do ODN (Optical distribution network<br />
) por enlaces com diferentes orçamentos de potência (link-budget) e, conseqüentemente,<br />
com alcance e capacidade distintos.<br />
A tabela 2 apresenta as características mais importantes do GPON.<br />
Tabela 2: Resumo das principais características técnicas do GPON [1].<br />
Tipo Valor Comentários<br />
Link-budget 28 dB Classe B+ óptica (orçamento de potência)<br />
Distância da Fibra<br />
20 km<br />
Valor típico, dependendo da taxa de divisão<br />
(split ratio), das perdas dos conectores e da<br />
margem do sistema<br />
Taxa de divisão 1:32 Valores com 1:16 e 1:64 são comuns<br />
Capacidade por PON<br />
2488<br />
Mbit/s<br />
1244<br />
Mbit/s<br />
Downstream<br />
Upstream (US)<br />
(DS)<br />
Comprimento<br />
Onda<br />
de<br />
1.490 nm<br />
1.310 nm<br />
DS e US para GPON de 1-fibra.<br />
Serviços Corporativos<br />
Como o GPON é muito flexível na alocação de largura de banda por usuário, os usuários<br />
residenciais podem compartilhar um PON com usuários corporativos que demandam maior<br />
capacidade. Para acomodar as necessidades específicas de comunicação das empresas,<br />
existem vários tipos de SBU (Single Business Unit ou unidade corporativa única). As SBU’s<br />
suportam diversos números de portas POTS (telefonia convencional), de portas DS1/E1 e<br />
ramais PBX, e Ethernet de 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s.<br />
A recomendação da norma ITU-T G.984.5 inclui:<br />
<br />
<br />
<br />
Ranges de comprimentos de onda reservados para uso futuro. A recomendação<br />
especifica três bandas opcionais para desenvolvimentos futuros, sendo: a opção 1<br />
na banda E (banda water-peak, ou pico-de-água), a opção 2 nas bandas C e L, e a<br />
opção 3 na banda de radiofreqüência (RF) para serviços futuros, caso o serviço<br />
sobreposto de vídeo (video overlay) não seja disponibilizado (ver figura 11).<br />
Filtros com características de bloqueio de comprimentos de onda para proteção do<br />
sinal downstream do GPON no ONT / ONU contra interferências a partir das novas<br />
bandas.<br />
Opções de redução de comprimentos de onda do sinal upstream no GPON, para<br />
liberar espectro na banda O para serviços futuros. A opção DFB (Distributed<br />
Feedback laser) poderá ser a mais amplamente utilizada.
6<br />
A arquitetura desejada é a “triple-play” conforme o esquema a seguir:<br />
Referências<br />
1. ITU-T Recommendations G.984.1-5.<br />
2. IEEE Ethernet First Mile Standards 802.3ah-2004, included in 802.3-2005.<br />
3. ITU-T Recommendations G.983.<br />
4. Heavy Reading: FTTH Worldwide Technology Update & Market Forecast, Vol. 6, No.<br />
1, February 2008.<br />
5. Infonetics Research: PON and FTTH Equipment and Subscribers, March 2008.<br />
6. White paper: Full service broadband architecture, June 2008.<br />
7. White paper: Full service broadband metro architecture, November 2007.<br />
8. ANSI - American National Standards Institute, órgão americano responsável pelo<br />
desenvolvimento de padronização para telecomunicações.<br />
9. ITU - The International Telecommunication Union, órgão europeu responsável pelo<br />
desenvolvimento de padronização para telecomunicações.<br />
10. ATM Fórum - ATM Fórum, órgão responsável pelo treinamento, promoção e<br />
implementação do ATM, de acordo com os padrões e recomendações<br />
internacionais.<br />
11. IETF - The Internet Engineering Task Force, órgão responsável pelo<br />
desenvolvimento de padronização para a Internet (RFC).<br />
12. FSAN - The Full Service Access Network (FSAN) Group, órgão responsável pelo<br />
desenvolvimento de padronização para as redes PON
13. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers, orgão cuja finalidade é<br />
promover o desenvolvimento e aplicação das tecnologias relativas à engenharia e<br />
tecnologia da informação, e das ciências correlatas.<br />
14. FCC - Federal Communications Commission - orgão regulador das<br />
Telecomunicações nos Estados Unidos.<br />
7
8<br />
II - FTTX<br />
Uso de FTTx em fibras ópticas combinada ou não com cobre na ultima milha:<br />
Fiber to the x (FTTx) é um termo genérico para qualquer arquitetura de rede de banda<br />
larga que usando só fibra ou fibra e cobre para substituir toda ou parte da ultima milha em<br />
cobre.<br />
O termo genérico se originou como uma generalização de diversas configurações de<br />
implantação da fibra (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH...), todos começando pela FTT, mas<br />
diferenciadas pela última letra, que é substituído por um X na generalização, conforme<br />
esquematizado na figura a seguir:
9<br />
Características do transporte de sinais em Fibra Óptica:<br />
Baixa perda ~ 0.2 dB / km<br />
Baixa dispersão<br />
Alta disponibilidade de Banda ( ~10 TBit/s)<br />
Não ocorre “cross-talk” entre fibras<br />
Desempenho superior:<br />
o Meio Seguro - difícil de efetuar roubo do sinal<br />
o Maior largura de banda ou capacidade de transportar informação<br />
o Baixa Perda - transmissões a longa distância<br />
Fácil instalação:<br />
o Pequena e leve - Pode até ser pré-conectorizada de fábrica<br />
o Não precisa ser blindada e não necessita de aterramentos<br />
Confiabilidade: não sofre interferência eletromagnética (EMI) ou de rádio freqüência<br />
(RFI)<br />
Fácil Multiplexação -WDM – Wavelength Division Multiplexing (32 ou 64 sinais<br />
diferentes na mesma fibra.)<br />
Fácil Expansão - utilização do cabo tanto para “backbone” como ultima milha (com<br />
splitagem de 32, 64 e até 128 sem perda de sinal)<br />
A fibra óptica é apenas um guia de ondas passiva<br />
Componentes ativos presentes apenas nos pontos de extremidade:<br />
o Fonte do sinal: diodo laser<br />
o Receptor: fotodiodo<br />
(Amplitude) modulação do fluxo de dados<br />
Tanto a transmissão digital e analógica é possível<br />
Menor tamanho e peso, conseqüentemente cabos mais leves são mais práticos e<br />
fáceis de instalar em espaços confinados<br />
Um cabo de fibra típica duplex é de até 40% menor do que um cabo CAT-6 (UTP)<br />
Um cabo de fibra óptica típica 24F é aproximadamente o mesmo tamanho<br />
de um cabo CAT-7;<br />
o Para aproximadamente o mesmo diâmetro 24F um caboOM-<br />
3 pode suportar 12x mais largura de banda,> 240 Gb / s (Duplex) e capaz de<br />
atingir até 300m
10<br />
III - <strong>DE</strong>SCRIÇÃO DO PROJETO RE<strong>DE</strong> FIBRAS OPTICAS FTTX<br />
Para atender as necessidades de rede de acesso na região do <strong>Porto</strong> <strong>Maravilha</strong>, foram<br />
previsto dois cenários. O público atual, que compreende as residências e organizações já<br />
instaladas na região e, crescimento que compreende a expectativa de novas residências e<br />
organizações a serem instaladas com as melhorias urbanísticas previstas no projeto.<br />
A tabela a seguir apresenta a quantidade de assinaturas esperadas, por tipo de serviço<br />
baseadas nas informações relativas a distribuição das residências e edifícios na região:<br />
Atual Crescimento Total<br />
Domicilios residenciais 4.264 30.041 34.305<br />
Só voz 1.289 6.183 7.472<br />
Voz e dados 1.709 4.171 5.880<br />
Voz, dados e TV 1.139 16.684 17.823<br />
Total atendido 4.137 27.038 31.175<br />
Empresas Comerciais Edif. Corporativos 4.528 29.649 34.177<br />
Voz (2 a 6 linhas) 3.622 23.719 27.341<br />
E1 906 5.930 6.836<br />
Empresas Comerciais Pequenos Imóveis 679 4.448 5.127<br />
Voz (2 a 6 linhas) 679 4.448 5.127<br />
Totalização 9.344 61.135 70.479<br />
Considera-se que 97% dos domicílios atuais tenham telefonia fixa, que as famílias com<br />
renda acima de dois salários mínimos (IBGE 2000) tenham banda larga e que 50% dos<br />
domicílios tenham TV a cabo.<br />
A quantidade de empresas na região em prédios comerciais foi estimada em com base nos<br />
dados do cadastro de edifícios corporativos.<br />
A tabela a seguir mostra o detalhamento das informações do público atual e futuro, por<br />
setor:<br />
Disponibilidade de fibras:<br />
Adotar como premissa que a rede de fibras óticas devera ter sempre excedente de<br />
disponibilidade física.
11<br />
Público Atual:<br />
SETORES BAIRRO POPULAÇÃO<br />
RESI<strong>DE</strong>NTE<br />
DOMICÍLIOS<br />
BANDA<br />
LARGA<br />
TELEFONIA<br />
FIXA<br />
TV a<br />
Cabo<br />
Emp<br />
Comercial<br />
Edif Corp<br />
Comercial<br />
Peq Imóv<br />
Total<br />
A SAÚ<strong>DE</strong> 22 7 4 7 2 509 76 592<br />
B GAMBOA 454 134 90 130 36 11 2 143<br />
C GAMBOA 0 - - - - 139 21 160<br />
D SANTO CRISTO 15 4 2 4 1 3 0 7<br />
E CENTRO 265 114 89 111 36 180 27 318<br />
F SANTO CRISTO 4752 1.431 887 1.388 355 4 1 1.393<br />
G SANTO CRISTO 523 157 97 152 39 1 0 153<br />
H GAMBOA 2747 808 541 784 216 2 0 786<br />
I GAMBOA 2963 871 584 845 234 3 0 848<br />
J CENTRO 621 267 208 259 83 534 80 873<br />
K SAÚ<strong>DE</strong> 1104 345 248 335 99 247 37 619<br />
L CENTRO 283 122 95 118 38 2.879 432 3.429<br />
M SÃO CRISTOVÃO 15 4 3 4 1 5 1 10<br />
N CAJU 0 - - - - 11 2 13<br />
TOTAIS 13.762 4.264 2.848 4.137 1.139 4.528 679 9.344
12<br />
Público Futuro (crescimento):<br />
SETORES BAIRRO POP<br />
RESI<strong>DE</strong>NTE<br />
DOMICÍLIOS<br />
BANDA<br />
LARGA<br />
BANDA<br />
TELEFONIA<br />
FIXA<br />
TV a<br />
Cabo<br />
Emp<br />
Comercial Edif<br />
Corp<br />
Comercial<br />
Peq Imóv<br />
Total<br />
A SAÚ<strong>DE</strong> 6.717 2.099 1.301 1.889 1.041 3.231 485 5.604<br />
B GAMBOA 8.306 2.443 1.637 2.199 1.309 255 38 2.493<br />
C GAMBOA 12.772 3.756 2.517 3.381 2.013 10.503 1.576 15.460<br />
D STO CRISTO 10.420 3.139 1.946 2.825 1.557 11.698 1.755 16.278<br />
E CENTRO 15.916 6.860 5.351 6.174 4.281 3.758 564 10.496<br />
F STO CRISTO - - - - - - - -<br />
G STO CRISTO - - - - - - - -<br />
H GAMBOA - - - - - - - -<br />
I GAMBOA - - - - - - - -<br />
J CENTRO - - - - - - - -<br />
K SAÚ<strong>DE</strong> - - - - - - - -<br />
L CENTRO - - - - - - - -<br />
M S CRISTOVÃO 39.120 11.744 8.104 10.570 6.483 205 31 10.806<br />
N CAJU - - - - - - - -<br />
TOTAIS 93.251 30.042 20.856 27.038 16.684 29.651 4.448 61.136<br />
Com base nestas tabelas, o projeto básico deverá conter no mínimo as seguintes<br />
quantidades de fibras:<br />
• Público atual 9.344 fibras ligadas/ 18.000 fibras passadas<br />
• Crescimento 61.136 fibras ligadas/ 82.000 fibras passadas<br />
• Total no futuro 70.481 fibras ligadas/ 100.000 fibras passadas
8<br />
1<br />
2<br />
13<br />
Topologia da Rede:<br />
8 Fibras<br />
8 Fibras<br />
72 Fibras Armário Distribuição 1<br />
Central<br />
De<br />
Operações<br />
Dro<br />
....<br />
....<br />
....<br />
....<br />
Armário Distribuição 9<br />
Considerar como padrão para o levantamento de custos que todos os assinantes serão<br />
atendidos de cabos drop de 1 fibra, independentemente de se o assinante seja residencial<br />
ou comercial, ou se ele esteja localizado em edifícios ou casas.<br />
Desta forma considera-se que a rede típica terá a topologia apresentada na figura acima.<br />
Partindo de armários de distribuição na central de operações com cabos de 72 fibras até<br />
as caixas de emenda, onde estas fibras devem ser divididas em 9 cabos de 8 fibras.<br />
Cada um destes cabos chega nas caixas de distribuição onde serão divididos em 32:1,<br />
derivando em cabos de 8 fibras para as caixas de distribuição (NAP). Das caixas NAP<br />
partem 8 cabos drop de até 150m para atender residências e edifícios.<br />
RESUMO DOS NÚMEROS GERAIS DO PROJETO:<br />
Rede FTTH - 1 etapa Expansão Total<br />
Fibras (Km) 650 3350 4000<br />
Cabos drop (Km) 1400 7400 8800<br />
Clientes atendidos 9334 61135 70469<br />
Dutos primários(m) 1850<br />
Caixas primárias 105<br />
Dutos secundários(m) 6850<br />
Caixas secundárias 4783
Esta rede deverá ser otimizada na fase de projeto, com base na localização real de cada<br />
um dos assinantes.<br />
14
15<br />
Centro de Operações<br />
Para este projeto, deverá ser identificada a localização do Centro de Controle e operação,<br />
onde as operadoras poderão ser conectadas a rede. A localização bem como a sua<br />
disponibilização deverá ser considerada pelo proponente.<br />
Balanço de potencia e Resumo dos cálculos<br />
Utilizar a seguinte tabela como padrão de atenuações para se efetuar o balanceamento<br />
das perdas e definir a configuração e topologia da rede:<br />
Item de perda Atenuação (dB) Qtde Atenuação Total<br />
Conectores 0,50 2 1,00<br />
Fusões 0,10 9 0,90<br />
0,10 0,00<br />
Spliters 1X2 3,50 1 3,50<br />
1X4 7,00 0,00<br />
1X8 10,50 0,00<br />
1X16 14,00 0,00<br />
1X32 17,50 1 17,50<br />
1X64 21,00 0,00<br />
Fibra 1310nm 0,35 6 2,10<br />
1490nm 0,30 0,00<br />
1550nm 0,25 0,00<br />
Total 25,00<br />
Máximo 28,00<br />
Reserva 3,00<br />
Atenuações<br />
O cálculo de perdas para cada setor, conforme o projeto básico a ser desenvolvido, deverá<br />
considerar a totalidade de percursos para atendimento das residências e edifícios atuais e<br />
futuros, e, ser apresentado pela proponente detalhadamente.
IV - Resumo de atendimento da rede de dutos por setor<br />
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