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Como funciona a internet? (Parte 2, redes de fibra ótica)

Atualmente, a comunicação via internet é feita por meio de redes de fibra ótica. Neste post, são mostradas as arquiteturas da rede e a latência.

Clique no botão a seguir, caso você não saiba o funcionamento e as vantagens das fibras óticas.

Funcionamento das fibras óticasClique aqui

Rede ótica passiva (PON)

A PON (Passive Optical Network) é uma rede ponto-multiponto, ou seja, conecta vários pontos a partir de uma central.

Rede ponto-multiponto
Um exemplo de rede ponto-multiponto. Fonte: Quora.

O meio de transmissão não precisa ser alimentado por uma fonte de energia. O sinal é transmitido por um terminal de linha ótica (OLT), através de um cabo. Passa por divisores passivos chamados splitters. As unidades de rede ótica (ONU) converte os sinais da fibra ótica em sinais elétricos, que são distribuídos para os clientes. Também podem enviar dados do cliente para o OLT.

Topologia da rede de fibra ótica PON
Topologia da rede ótica passiva. Fonte: UFRJ.

Exemplos de OLT e ONU respectivamente.

Gpon_FTTH_Optical_Network_Unit_ONU_
Fonte: Baooyang.

Existem várias tecnologias de PON e futuramente será publicado um post sobre o assunto. 

Arquiteturas de rede

As arquiteturas de rede de fibra ótica têm a denominação genérica FTTx. A principal diferença entre as redes é o tamanho dos cabos metálicos usados na conexão entre a central com OLT e o consumidor.

FTTN

É a abreviatura de Fiber to the Node (Fibra até o Nó), a fibra ótica vai até ao armário de rua. Cabos de cobre coaxiais ou de par trançado para conexão telefônica digital completam o resto do caminho até o usuário final.

FTTC

Fiber to the curb (Fibra até o meio-fio), a diferença do FTTN é o tamanho do cabo metálico, que não deve passar de 300 metros. O cabo pode ser coaxial ou de par trançado.

FTTB

Abreviatura de Fiber to the building (Fibra até o edifício). Como diz o nome, a fibra vai até a entrada ou porão de um edifício. A conexão final para os usuários é feita por fios de cobre ou wireless.

FTTH

A fibra ótica vai diretamente até a residência do usuário. Por isso o nome Fiber to the home.

Outras nomenclaturas

Existem outras nomenclaturas FTTx, onde a última letra se refere ao ponto final da fibra ótica. Por exemplo, FTTA (Fibra até a antena) ou FTTDp (Fibra até o ponto de distribuição).

Latência da fibra ótica

A latência é o tempo de atraso na transmissão. Depende do comprimento da fibra L, índice de refração no núcleo n e comprimento de onda da luz. A latência t no núcleo da fibra ótica é calculada com a equação a seguir, c é a velocidade da luz no vácuo. 

t=\frac{L}{c}\cdot n

O índice de refração no material muda conforme o comprimento de onda dos pulsos de luz. Na internet, existem muitos programas que calculam a latência da fibra ótica.

latências do vácuo e da fibra ótica
Conforme aumenta a distância, a diferença de latência entre a fibra ótica e o vácuo é cada vez maior. Por isso que a internet do Starlink será muito mais rápida. Fonte: Commscope.
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