A rede óptica passiva (PON) acompanha a evolução da arquitetura de redes. A tecnologia evolui continuamente para proporcionar resultados cada vez mais eficazes e ágeis, resolvendo inúmeros desafios. 

É nesse cenário que surge a rede PON para oferecer diversas vantagens aos consumidores. Com um importante papel na agilidade da conexão, esse tipo de rede conquista cada vez mais espaço no mercado. 

Quer saber como a rede PON funciona e quais os seus benefícios? A equipe da Age Telecom criou esse conteúdo exclusivo com todas as respostas. Boa leitura!

O que é a rede PON? Entenda o conceito

A rede óptica passiva (PON, do inglês Passive Optical Network) é uma arquitetura de rede de fibra óptica. Seu uso é ideal para fornecer serviços de comunicação de alta velocidade, como internet, televisão e telefone. 

Na rede PON, a transmissão do sinal óptico ocorre por meio do provedor de serviços, que chega até os clientes finais através de uma única fibra óptica. Para isso, utilizam-se divisores ópticos passivos para distribuir o sinal para múltiplos usuários. 

Por isso, essa rede se chama “passiva”, já que os seus componentes não requerem energia elétrica para funcionar. Na rede PON, os componentes passivos incluem, principalmente, os divisores ópticos passivos. 

Esses divisores ópticos distribuem o sinal óptico de um único terminal de origem (OLT - Optical Line Terminal, do inglês) para várias unidades de rede óptica de destino (ONU - Optical Network Units, do inglês). Com isso, dispensa-se a necessidade de dispositivos ativos intermediários, como amplificadores.

Na sequência, explicamos todos os detalhes sobre o seu funcionamento.

Como as redes pon funcionam?

Para você entender perfeitamente como as redes pon funcionam, elaboramos um passo a passo bastante didático. Veja a seguir:

1. Transmissão de dados no OLT 

O processo começa no OLT, localizado no ponto central da rede. Aqui, os dados provenientes de diversas fontes, como provedores de internet, provedores de televisão ou provedores de telefonia, são recebidos em formato elétrico. 

Então, o OLT converte esses dados em sinais ópticos de alta velocidade, modulando-os em uma determinada frequência de luz para transmissão através de uma fibra óptica. 

2. Distribuição do sinal óptico pelo divisor óptico passivo

Após a conversão em sinais ópticos, esses sinais são encaminhados por uma única fibra óptica principal. Quando o sinal chega a um ponto de distribuição, um componente crucial chamado divisor óptico passivo entra em ação. 

Este dispositivo divide o sinal óptico em múltiplos caminhos, sem a necessidade de energia elétrica externa. Desse modo, direciona uma fração do sinal para cada ONU conectada à rede. 

3. Conversão do sinal óptico nas ONUs

No local em que está cada cliente, as ONUs recebem os sinais ópticos provenientes do divisor óptico passivo. Cada ONU converte esses sinais ópticos de volta em sinais elétricos utilizados pelos dispositivos do usuário, como computadores, telefones ou televisores. 

Este processo de conversão permite que os dispositivos conectados recebam e interpretem os dados transmitidos pela rede. 

4. Comunicação de retorno das ONUs para o OLT

Da mesma forma que os dados são transmitidos do OLT para as ONUs, as ONUs enviam dados de volta para o OLT quando necessário. Os dispositivos conectados às ONUs geram dados que precisam retornar à fonte, como solicitações de páginas da web, uploads ou sinais de televisão interativos. 

Nesse processo de comunicação de retorno, os sinais elétricos dos dispositivos do cliente são convertidos em sinais ópticos pelas ONUs. Em seguida, acontece a transmissão de volta ao OLT pela mesma fibra óptica principal. 

Portanto, as redes PON funcionam através da transmissão de sinais ópticos de alta velocidade do OLT para as ONUs através de uma única fibra óptica. A distribuição do sinal é realizada por divisores ópticos passivos. Essa arquitetura passiva permite uma infraestrutura de rede eficiente, econômica e segura.

Qual tipo de fibra óptica é utilizada nas redes pon?

Nas redes PON, comumente se utilizam fibras ópticas monomodo (single-mode, do inglês). Essas fibras têm um núcleo muito fino, com diâmetro típico de 9 a 10 micrômetros, o que permite a transmissão de sinais ópticos em uma única trajetória de luz. 

Ou seja: significa que há a propagação de apenas um modo de luz pela fibra óptica, resultando em uma menor dispersão do sinal e menor atenuação ao longo das distâncias percorridas. A escolha da fibra óptica monomodo para as redes PON acontece devido a dois fatores principais:

• Necessidade de alcançar distâncias maiores.

• Garantia de uma transmissão de dados confiável em altas velocidades. 

Como as redes de fibra óptica passiva cobrem áreas extensas, como bairros ou até mesmo cidades inteiras, é fundamental utilizar fibras ópticas que possam contemplar essas distâncias. Além disso, a fibra monomodo suporta maiores larguras de banda e taxas de transmissão de dados. Esse é um aspecto essencial para atender às crescentes demandas por serviços de comunicação de alta velocidade.

Desse modo, as fibras ópticas monomodo são a escolha preferida para as redes PON. Afinal, oferecem alta qualidade de transmissão de dados ao longo de grandes distâncias.

Qual a diferença entre rede óptica passiva e a ativa? 

A diferença fundamental entre as redes ópticas passivas (PON) e as ativas reside na presença de equipamentos ativos ao longo do caminho de transmissão. Nas redes PON, a transmissão do sinal óptico ocorre a partir do ponto central para múltiplos usuários finais. 

Desse modo, utilizam-se divisores ópticos passivos, sem a necessidade de dispositivos ativos intermediários. Isso proporciona uma rede mais simples e econômica, adequada para distribuição de largura de banda em larga escala, como em redes de acesso à internet. 

Por outro lado, em redes ópticas ativas, a transmissão dos sinais ópticos ocorre através de equipamentos ativos, como amplificadores, ao longo de todo o percurso. Assim, possibilita-se maior flexibilidade e controle, mas também há aumento de custos de implantação e manutenção. 

Essas diferenças fundamentais entre PON e redes ópticas ativas influenciam as aplicações e o desempenho em diferentes cenários de implantação de rede.

Quais são os problemas solucionados pela rede óptica passiva?

A rede óptica passiva (PON) soluciona uma série de problemas comuns nas redes de comunicação tradicionais, especialmente aquelas baseadas em cobre. Entre as principais questões, há a limitação da largura de banda. 

As redes de cobre têm uma capacidade limitada de transmissão de dados, o que se torna um gargalo à medida que a demanda por serviços de alta velocidade cresce. Com a rede PON, a largura de banda disponível é significativamente maior, o que garante uma experiência de usuário mais rápida e confiável. 

Além disso, a PON soluciona desafios relacionados à segurança e à interferência eletromagnética. As redes de cobre estão sujeitas a problemas como interceptação de sinal e interferência de radiofrequência. Esse é um fator que pode comprometer a privacidade dos dados e a qualidade da comunicação. 

Com a transmissão de dados por meio de fibras ópticas, que são imunes a interferências eletromagnéticas e oferecem uma alta segurança contra invasões, a PON proporciona uma comunicação mais segura. Outro problema que essa rede de fibra óptica passiva resolve é a limitação de alcance das redes tradicionais. 

Em geral, as redes de cobre têm restrições quanto à distância que podem cobrir sem perda significativa de sinal. Isso limita a extensão das redes e dificulta a conectividade em áreas remotas ou de difícil acesso. 

Com a capacidade das fibras ópticas de transportar sinais por longas distâncias com pouca atenuação, a PON permite a expansão das redes de comunicação para áreas anteriormente inatingíveis. 

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Quais são os benefícios das redes pon?

Existem 3 benefícios principais que explicam por que as redes pon podem ser extremamente vantajosas. São eles:

1. Eficiência de largura de banda 

Nas redes PON, compartilha-se a largura de banda entre múltiplos usuários finais, o que permite uma utilização eficiente dos recursos de rede. Sendo assim, o sinal óptico é distribuído de forma igual entre os usuários, sem degradação do desempenho. 

A capacidade de compartilhar largura de banda é crucial onde muitas pessoas consomem serviços de alta velocidade simultaneamente, como em áreas densamente povoadas. 

2. Redução de custos de infraestrutura

Uma das vantagens mais significativas das redes PON é a redução dos custos de infraestrutura em comparação com redes ópticas ativas. Como as redes PON utilizam divisores ópticos passivos para distribuir o sinal óptico, há uma redução significativa na necessidade de equipamentos ativos.

O resultado? Uma infraestrutura mais simples e econômica, com menores custos de implantação e manutenção. Por isso, as redes PON se tornaram uma escolha atraente para provedores de serviços de comunicação. 

3. Menor consumo de energia

Devido à ausência de equipamentos ativos ao longo do caminho de transmissão, as redes PON consomem menos energia em comparação com as redes ópticas ativas. Em outras palavras: há redução de custos operacionais e maior sustentabilidade.

Além disso, a redução do consumo de energia é benéfica para os provedores de serviços, ajudando-os a cumprir regulamentações ambientais. Em um momento em que a eficiência energética é cada vez mais importante, as redes PON oferecem uma solução ambiental e economicamente viável. 

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