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o electricista Modesto de Morais IEP - Instituto Electrotécnico Português
o futuro das ITED não será de “cobre”! As fibras ópticas irão substituir rápido e progressivamente o cobre nas telecomunicações. Esta afirmação apoia-se em três factos emanados da evolução tecnológica e do próprio mercado. Em primeiro lugar, todos reconhecemos que as diversas formas de fibras ópticas existentes no mercado são absolutamente superiores ao cobre no transporte de informação (mais capacidade, maior robustez, maior imunidade, etc.). Em segundo lugar, o preço das fibras ópticas, bem como de toda a tecnologia optoeletrónica que lhe está subjacente, diminuem todos os dias. E por último, embora exista um esforço assinalável por parte de quem desenvolve tecnologia de transmissão, cada vez melhor e mais barata, para funcionar sobre o cobre, os preços do dito metal nos mercados internacionais está a torna-lo demasiado valioso para ser aplicado em cabos de telecomunicações. Até mesmo o último bastião dos pares de cobre (os 100m entre o ATI e os equipamentos terminais) será, pelas razões apontadas neste artigo, ocupado pelas fibras ópticas. NOTA HISTÓRICA A utilização de sinais visuais para comunicar a distâncias consideráveis (entre cidades ou países) remonta a tempos imemoráveis, donde se destacam os sinais de fumo ou as fogueiras sequenciais no cimo das montanhas. Estas eram formas expeditas para transmitir pequenas mensagens de elevada criticidade, tais como o nascimento ou morte de um soberano ou prenúncio de guerra. Mais tarde utilizaram-se sistemas de comunicação visual/ óptica mais complexos com combinações de bandeiras e semáforos com algoritmos de comunicação mais sofisticados, tais como o famoso código Morse. Com o desenvolvimento das comunicações por rádio (radiação electromagnética), na primeira metade do século XX, tornou-se
possível transmitir mensagens mais complexas, em particular a voz e posteriormente imagens (a TV), para grandes distâncias (intercontinentais e interplanetárias). Nessa época existia a convicção de que, para se conseguir transmitir, cada vez mais rapidamente, as mensagens era necessário aumentar a frequência das ondas electromagnéticas (tendo tudo começado com as algumas centenas de kHz’s, chegando hoje em dia às dezenas de GHz, no campo das Microondas), e que um dia se chegaria à necessidade de usar as frequências da luz para se difundirem (à imagem do que estava a acontecer com o rádio) mais rapidamente as mensagens. Na prática, essas expectativas nunca se concretizaram, porque a difusão de ondas de luz comporta constrangimentos físicos que as torna absolutamente não competitivas naquilo que nos é familiar das ondas de rádio, nomeadamente uma aparente omnipresença dos sinais. Por outro lado, a elevada directividade e atenuação da luz a propagar-se no ar faz com que só as comunicações ponto a ponto, para distâncias curtas, sejam efectivamente viáveis, figura [1]. Não obstando os constrangimentos aqui sublinhados, a luz (radiação óptica), porque apresenta frequências incomparavelmente mais elevadas que as ondas de rádio (cerca de 10 milhões de vezes superior), comporta efectivamente um elevado potencial para transportar quantidades muito elevadas de informação por unidade de tempo.
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Pm, e 10 Pm, para OM1, (OM2 e OM3) e OS1, respectivamente. Sublinhe-se que, as fibras ópticas OM2 e OM3 têm o mesmo diâmetro de núcleo, o que as diferencia é que a fibra OM3 está optimizada para funcionar com fontes de luz laser. Ou seja, a aplicação dos diferentes tipos de fibra óptica num determinado projecto depende das exigências ao nível das taxas de transmissão e das distâncias a percorrer pelos sinais de informação (atenuação dos sinais). Com este princípio, é obvio que nas ITED, onde as dimensões dos edifícios dificilmente ultrapassarão 500m entre quaisquer dois pontos, as fibras OM1 ou OM2 serão suficientes para cumprir com as taxas de transmissão habituais (100Mbps ou 1Gbps). Só em situações espaciais, ou por exigência dos clientes, é que serão utilizadas fibras OM3 ou OS1.
Mbps 100 1.000 10.000
300m OM1 OM1 OM3
Distância a Percorrer 2000m 500m OM2 OM1 OS1 OM2 OS1 OM3
> 2000m OS1 OS1 OS1
Figura 7 . Desempenho de diferentes tipos de fibra óptica em função da taxa de transmissão e a distância.
Na figura [8] podemos comparar as atenuações entre as fibras ópticas de sílica e as fibras ópticas de plástico. Efectivamente, o desempenho das fibras de sílica é muito melhor, mas para distância não superior a 100m, o desempenho que as fibras plásticas apresentam (0,18dB/m) é suficiente para as aplicações em questão. Note-se que os níveis de atenuação dos cabos coaxiais aplicados nas ITED apresentam atenuações semelhantes a estas fibras plásticas.
Diâmetro do Núcleo/Bainha Atenuação
Fibras de Sílica Fibras Plásticas Características de atenuação típicas OS1 OM2 1000mm 0,35dB/km 0,50dB/km 18dB/100m
Figura 8 . Comparação da atenuação de diferentes tipos de fibras ópticas.
BIBLIOGRAFIA E REFERÊNCIAS “Optical Fibers”, Takanori Okoshi, Academic Press, 1982; “MANUAL ITED (Prescrições e Especificações Técnicas)”, ANACOM, 1ª edição – Julho de 2004; “Fibra óptica plástica é candidata às LAN”,
CONCLUSÃO As fibras ópticas, pelo seu carácter estruturante, são uma realidade incontornável nas colunas montantes das ITED empresariais de hoje. Consequentemente, contemplar este tipo de tecnologia, embora ainda de forma incipiente, na primeira versão do manual que regula os projectos e a instalação das infra-estruturas de telecomunicações em edifícios (ITED) era inadiável. Também, ao nível das infra-estruturas de telecomunicações que se desenvolvem nos espaços públicos, as fibras ópticas, embora lentamente, mas de forma segura, avançam em direcção às empresas e às habitações, substituído progressivamente os cabos de pares e também os cabos coaxiais. Até o último grande bastião dos pares de cobre, os derradeiros 100m até ao equipamento terminal, terá os dias contados à medida que as fibras ópticas plásticas estabilizarem do ponto de vista tecnológico e normativo. Neste mesmo âmbito, é importante enquadrar que, nos últimos 100m existem outros competidores contra os cabos de pares de cobre que são o próprio preço do cobre que cada vez mais o torna um metal precioso e a banalização das tecnologias de comunicação sem fios (WiFi).
Redes nº 102, Out./Nov./Dez. 2004. (http://www.redes.xl.pt/102/210.shtml); “IEEE 1394.b: driving a new generation of vision systems”, Sony, 2005; POF.Newsletter, Vol.16, Nº.3, Jun./Jul.2007; “Ultrafast LEDs target POF datacoms”, pag.9, Declan O’Mahoney, Lightwave Europe, May 2005; “Trends in Polymer Optical Fibers”, hans.poisel@ fh-nuernberg.de; “Plastic Optical Fibers Branch Out”, by Paul Polishuk, ppolishuk@igigroup.com; http://www.luceat.it/inglese/what_ is_pof.htm; http://www.freespaceoptics.org/freespaceoptics/ default.cfm; http://www.pofeska.com/pofeskae/tece/ homenet1e/homenet1e.htm; http://fibers.org/articles/news/8/5/19/1; http://www.i-fiberoptics.com/Fiber_ optic_ basic_ cables_Fiber_Cable.php;