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Title:
SYSTEM FOR DISTRIBUTING POWER AND COMMUNICATION SIGNALS IN OPTICAL FIBRE ACCESS NETWORKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/107085
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a system for distributing power and communication signals in optical fibre access networks using optical boxes, including an optical box bus containing three optical splitter boxes (10) connected in sequence and one termination box (12). The first optical splitter box (10) receives a distribution or splitter cable (CD) formed by a single optical fibre, providing a given optical input power, said optical splitter box (10) having an input splitter (DE) to effect the unbalanced splitting of the optical input power received in the optical box (10) of the bus into two portions. A first portion of the optical input power is conveyed to an output splitter (DS), the output splitter (DS) splitting the first portion of the optical power into optical powers that are selectively transferred to respective user terminal optical cables (CT). A second portion of the optical input power is conveyed to the second optical box (10) of the bus over a continuation cable (CC) formed by a single optical fibre, and so on until said optical termination box (12) is reached, where the optical input power is fully available to the user terminal optical cables (CT). The splitting ratio of the input splitters (DE) of each one of the three optical splitter boxes (10) varies between 70/30 and 90/10, the number before the slash being the percentage of the power conveyed to the next optical box (10, 12) of the system and the number after the slash being the percentage of the power conveyed to the output splitter (DS) and to the access cables (drop).

Inventors:
FELCHNER LUIZ HENRIQUE (BR)
CRUZ RENATO FLÁVIO (BR)
BARRETO RAFAEL (BR)
ARANTES RODRIGO (BR)
KULCZYNSKYJ MICHAEL (BR)
STANCYK ANDERSON MARCELO (BR)
PELOIA ELTON (BR)
SERPE EDUARDO (BR)
FUJITA ERNESTO (BR)
Application Number:
PCT/BR2019/050500
Publication Date:
June 04, 2020
Filing Date:
November 22, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FURUKAWA ELECTRIC LATAM S A (BR)
International Classes:
H04B10/25; H04Q11/00; H04B10/27; H04J14/02
Foreign References:
US20180024296A12018-01-25
US20110033187A12011-02-10
Other References:
LAFATA, PAVEL ET AL.: "Application of passive optical network with optimized bus topology for local backbone data network", MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS, vol. 53, no. 10, 2011, pages 2351 - 2355, XP055701784, DOI: 10.1002/mop.26291
EIRA, ANTONIO ET AL.: "Optimized design of multistage passive optical networks", JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING, vol. 4, no. 5, 2012, pages 402 - 411, XP011448927, DOI: 10.1364/JOCN.4.000402
Attorney, Agent or Firm:
KASZNAR LEONARDOS INTELLECTUAL PROPERTY (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de distribuição de sinais de comunicação e potência em redes de acesso de fibras ópticas utilizando caixas ópticas (10), caracterizado pelo fato de que compreende um barramento de caixas ópticas contendo três caixas óptica de derivação (10) conectadas em sequência e terminado por uma caixa de terminação (12);

em que a primeira caixa óptica de derivação (10) recebe um cabo de distribuição ou de derivação (CD) formado por uma única fibra óptica disponibilizando uma determinada potência óptica de entrada, a referida caixa óptica de derivação (10) possuindo um divisor de entrada (DE) para dividir, de forma desbalanceada, a potência óptica de entrada recebida na caixa óptica (10) do barramento em duas partes;

em que uma primeira parte da potência óptica de entrada é conduzida para um divisor de saída (DS), o divisor de saída (DS) dividindo a primeira parte da potência óptica em potências ópticas que são seletivamente transferidas a respectivos cabos ópticos terminais (CT) de usuário,

em que uma segunda parte da potência óptica de entrada é conduzida para a segunda caixa óptica (10) do barramento por um cabo de continuação (CC) formado por uma única fibra óptica,

e assim sucessivamente até ser alcançada a referida caixa óptica de terminação (12), na qual a potência óptica de entrada é integralmente disponibilizada aos cabos ópticos terminais (CT) de usuário; e

em que a razão de divisão dos divisores de entrada (DE) de cada uma das três caixas ópticas de derivação (10) varia entre 70/30 e 90/10, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica (10, 12) do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada para o divisor de saída (DS) e aos cabos de acesso (drop).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a razão de divisão dos divisores de entrada (DE) de cada caixa ópticas de derivação (10) é a mesma.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão de divisão das três caixas ópticas de derivação (10) é na proporção de 70/30, 70/30, 70/30, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica (10, 12) do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão de divisão das três caixas ópticas de derivação é na proporção de 85/15, 85/15, 85/15, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica (10, 12) do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a razão de divisão das três caixas ópticas de derivação é na proporção de 90/10, 90/10, 90/10, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica (10, 12) do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão de divisão da primeira caixa de derivação (10) é na proporção de 70/30, da segunda caixa de derivação (10) é na proporção de 85/15, e da terceira caixa de derivação (10) é na proporção 70/30, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica (10) do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a caixa óptica de derivação compreende um adaptador de entrada (AE) conectorizado para receber cabo de distribuição (CD) conectorizado com conector de entrada (CE).

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

7, caracterizado pelo fato de que o divisor de saída (DS) de cada caixa óptica (10, 12) é um splitter 1 :8 balanceado.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

8, caracterizado pelo fato de que cada caixa óptica (10) compreende um adaptador de saída (AS) conectorizado para ser acoplado ao conector de saída (C) de um cabo de continuação (CC) conectorizado de uma única fibra óptica.

10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que cada caixa óptica de derivação compreende uma extensão de fibra óptica (EFO) interna à caixa (10), provida de um conector de ligação (CL), em que a extensão de fibra óptica (EFO) é conduzida ao dispositivo divisor de entrada (DE), no qual é dividida em uma fibra de continuação (FC) e em pelo menos uma fibra de terminação (FT).

11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a fibra de terminação (FT) é conduzida a um dispositivo divisor de saída (DS) e é dividida em múltiplas fibras de usuário (FU), cada uma delas sendo seletivamente conectável, por conectorização, com respectivos conectores (C) e adaptadores de saída (AS).

12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que cada caixa óptica de derivação (10) compreende uma fibra de continuação (FC), contendo a segunda parte da potência óptica de entrada na caixa óptica (10), em que a fibra de continuação (FC) é provida de um conector de saída (CS) para ser acoplado a um adaptador de saída (AS) provido em uma respectiva abertura da caixa (10).

13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que adaptadores de saída (AS) são providos em aberturas localizadas na tampa (20), para conexão com cabos ópticos terminais de usuário (CT).

14. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de cada caixa de derivação (10) da rede compreender: uma primeira porção de caixa (10A), na qual o cabo óptico de distribuição (CD) ou de continuação (CC) é recebido e dividido em um cabo óptico de derivação terminal (CDT) e em um cabo óptico de continuação (CC); e uma segunda porção de caixa (10B) na qual o cabo óptico de derivação terminal (CDT) é recebido e dividido em múltiplas fibras ópticas, com respectivas potências ópticas a serem transferidas, por conectorização, a respectivos cabos ópticos terminais (CT) de usuário.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a segunda porção de caixa (10B) ser distanciada da primeira porção de caixa (10A) e a ela conectada pelo cabo de derivação terminal (CDT).

Description:
SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE SINAIS DE COMUNICAÇÃO E POTÊNCIA EM REDES DE ACESSO DE FIBRAS ÓPTICAS CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Refere-se a presente invenção a um sistema de distribuição de sinais de comunicação e potência em redes de acesso de fibras ópticas, utilizando três caixas ópticas de derivação e uma caixa óptica de terminação, geralmente herméticas e do tipo que apresenta uma carcaça provida de uma abertura de entrada, para receber um cabo óptico de distribuição ou de derivação, por conectorização, contendo uma fibra óptica, e de uma pluralidade de aberturas de saída, geralmente providas em uma tampa, sendo que através das aberturas de saída é provida, por conectorização ou por fusão, a conexão de uma respectiva divisão de fibra do cabo óptico de distribuição ou de uma respectiva fibra óptica separada/derivada desse último, com um respectivo cabo óptico terminal de usuário (cabo "drop"), projetante da referida caixa óptica. TÉCNICA ANTERIOR

[002] A fibra óptica é cada vez mais usada para uma variedade de aplicações de banda larga, incluindo transmissões de voz, vídeo e dados. Como resultado da crescente demanda por comunicações de banda larga, os provedores e / ou operadoras de serviços de telecomunicação e cabo estão expandindo suas redes de acesso (toda a infraestrutura de conexão e prestação de serviço para usuários) em tecnologias convencionais de redes com cabos metálicos para redes de fibras ópticas, para aumentar a capacidade e alcance de suas redes de modo a prover mais serviços para mais assinantes próximos e distantes. Para facilitar essa capacidade e alcance, as redes de fibra óptica devem empregar cabos de fibra óptica adicionais, hardware e componentes, resultando em maior tempo de instalação, custo e manutenção. Isso faz com que as redes de fibra óptica se tomem mais complexas, exigindo arquiteturas que permitam a entrega mais eficiente do serviço de fibra óptica ao assinante. Essas arquiteturas empregam tipicamente dispositivos de rede de fibra óptica, como terminais de conexão óptica ou caixas ópticas, por exemplo, em ramificações da rede de fibra óptica. Os dispositivos de rede de fibra óptica atuam para interligar opticamente os cabos de fibra óptica da ramificação, separar ou combinar fibras ópticas em cabos de uma ou mais fibras e / ou dividir ou acoplar sinais ópticos, conforme necessário.

[003] Operadoras de Telecomunicações e suas redes de Acesso tem se aproveitado cada vez mais de tecnologias de transmissão óptica passiva (PON,

Passive Optical NetWork) e soluções de produtos compatíveis com essas tecnologias. Usualmente essas redes de Acesso são desenhadas com topologias

“estrela” ou “dupla-estrela”, aproveitando-se de componentes chamados

Splitters (Divisores) Opticos, os quais são concentrados (“Local Convergence”) ou distribuídos (“ Distributed Topology”) ao largo da rede externa de acesso, mas de forma mais comum, com um splitter primário alimentando em topologia“estrela” um conjunto de splitters de segundo nível, cada qual alimentando por sua vez (“dupla estrela”) um conjunto de clientes da Operadora.

[004] São conhecidos da técnica os sistemas de distribuição de potência para os sinais ópticos em redes de acesso de transmissão de dados. Tais sistemas utilizam caixas ópticas de derivação para derivar pelo menos uma fibra óptica de um cabo óptico de distribuição, contendo uma pluralidade de fibras ópticas, permitindo que a pelo menos uma fibra óptica derivada, contendo determinada potência óptica, forme um respectivo cabo de derivação a ser dirigido, ao final, a uma respectiva caixa óptica de terminação.

[005] No interior da caixa óptica de terminação, os sinais ópticos que vem da fibra óptica derivada são divididos para uma pluralidade de fibras ópticas de usuário, e que são conectadas com um respectivo cabo óptico terminal de usuário (cabo "drop" ou cabo de acesso), projetante da referida caixa óptica de terminação.

[006] A caixa óptica de terminação pode apresentar, por exemplo, a construção objeto da patente BR 102016029000-7, com múltiplas saídas para a conexão de múltiplos cabos ópticos terminais de usuário, a partir de um cabo óptico de distribuição ou de derivação, recebido na referida caixa óptica.

[007] Esses conhecidos sistemas de distribuição, utilizando caixas ópticas, são desenvolvidos, de acordo com o projeto da instalação da rede, para proverem a separação dos sinais das fibras ópticas de um cabo de distribuição multifibras, em um ou mais cabos ópticos de derivação. Cada cabo óptico de derivação contém pelo menos uma fibra derivada e é recebido e retido, por conectorização ou por fusão, em uma caixa óptica de terminação, para que pelo menos uma fibra óptica derivada possa ser conectada, por conectorização ou por fusão, com um respectivo cabo óptico terminal de usuário (cabo "drop" ou cabo de acesso), projetante de uma respectiva abertura de saída da referida caixa óptica de terminação.

[008] Na construção de caixa óptica de terminação descrita no documento BR 102016029000-7, acima mencionado, o cabo óptico de derivação de fibra única tem sua fibra óptica emendada/fusionada a uma extensão de fibra óptica que é dividida uma ou mais vezes, com potência óptica balanceada, em uma pluralidade de fibras ópticas divididas, as quais são conectadas, por conectorização ou fusão, a respectivos adaptadores de saída providos nas aberturas de saída da caixa de terminação.

[009] Quando o cabo de derivação tem múltiplas fibras ópticas derivadas, cada uma delas pode ser conectada diretamente ou ainda por meio de extensões de fibra óptica, divididas com potência óptica balanceada ou mesmo não divididas, e utilizando conectorização ou fusão, a um respectivo adaptador de saída. A cada adaptador de saída pode ser fácil e rapidamente acoplado um conector de um cabo terminal de usuário.

[0010] Outra construção de caixa óptica de terminação pode ser observada no documento US2014/0219621 Al, no qual os cabos de derivação e de terminação de usuário são conectorizados. [0011] As referidas construções anteriores foram desenvolvidas para facilitar as operações de recebimento e retenção, na caixa óptica de terminação, sem risco de soltura do cabo de derivação, geralmente do tipo multifibras. Além disso, tais construções têm o objetivo de facilitar as operações de conexão da ou das fibras do cabo óptico de derivação com os adaptadores de saída da caixa, realizadas pelo operador instalador, preferivelmente fora do local de instalação da caixa de terminação e antes do fechamento da caixa.

[0012] Apesar das vantagens construtivas e operacionais alcançadas com os conhecidos sistemas de distribuição de potência óptica, utilizando caixas de derivação e de terminação, esses sistemas não garantem um sinal óptico otimizado em todas as saídas das caixas da rede. Quando o cabo de distribuição é do tipo multifibras, as derivações realizadas por separação de uma ou mais fibras do cabo de distribuição, para a formação dos cabos terminais ao longo da rede, não apresentam as razões de divisão otimizadas em relação às demandas de potência de determinados padrões de redes de distribuição em ambientes urbanos, de maior densidade, e em ambientes rurais de menor densidade de usuários.

[0013] Além disso, as soluções multifibra em barramento pré- conectorizado utilizam cabos multifibra ou feixes de cabos, e naturalmente apresentam um diâmetro e peso muito elevados. Essas características representam uma carga (peso) maior aos postes, com implicações diretas nas ferragens utilizadas e, em casos extremos, na exigência de remodelamento da infraestrutura (troca de postes). Em casos de manutenção ou rompimento de fibras, dificulta o reparo e restabelecimento do serviço.

[0014] Mesmo nos casos de utilização de um cabo óptico de distribuição com uma só fibra óptica, as derivações dessa fibra única, ao longo da rede, são realizadas, de modo balanceado, em cada caixa de derivação, tanto em uma primeira etapa de divisão de derivação, como em uma segunda etapa de divisão, para a formação das extensões de fibra óptica a serem conectadas a respectivos cabos terminais de usuário. Assim, mesmo nesse caso, a distribuição da potência óptica não apresenta as razões de divisão otimizadas em relação às demandas de potência dos usuais padrões de redes de distribuição em ambientes urbanos e em ambientes rurais.

[0015] Essa conhecida distribuição da potência óptica disponível em um cabo de distribuição é realizada, ao longo da rede, dentro de padrões definidos pela potência óptica das fibras dos cabos de distribuição e de eventuais fibras ópticas simetricamente divididas, dificultando e até mesmo impedindo uma distribuição de potência óptica em "cascata", com as derivações e as eventuais divisões não provendo potências ópticas especificamente dimensionadas de acordo com as necessidades dos diferentes usuários terminais a serem servidos e ainda com as características de determinadas topologias de rede.

[0016] Em muitos casos, essa distribuição, pouco flexível e não sendo capaz de adequar a potência óptica disponibilizada a um usuário, acaba por conduzir a deficiências de potência disponibilizada ou por exigir o uso de atenuadores de potência óptica, para que se consiga a desejada adequação de potência, com consequente perda de energia.

[0017] Além dos aspectos acima citados e relacionados à dificuldade de otimização na distribuição das potências ópticas demandadas ao longo da rede, nos casos em que a distribuição é realizada com pouca ou nenhuma pré- conectorização dos cabos ópticos e das extensões ópticas, essa distribuição toma-se ainda mais problemática ao ser realizada no campo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0018] Em razão das limitações das conhecidas soluções conforme acima comentado, a presente invenção tem o objetivo de prover um sistema de distribuição de potência em redes de acesso de fibras ópticas, utilizando um barramento predeterminado de caixas ópticas de derivação e terminação, permitindo uma distribuição de potência óptica em "cascata", com as derivações e as eventuais divisões provendo potências ópticas dimensionadas de acordo com as necessidades dos diferentes usuários terminais.

[0019] A presente invenção se refere a um sistema de distribuição de sinais de comunicação e potência em redes de acesso de fibras ópticas utilizando caixas ópticas, compreendendo um barramento de caixas ópticas contendo três caixas óptica de derivação conectadas em sequência e uma caixa de terminação. A primeira caixa óptica de derivação recebe um cabo de distribuição ou de derivação formado por uma única fibra óptica disponibilizando uma determinada potência óptica de entrada, a referida caixa óptica de derivação possuindo um divisor de entrada para dividir, de forma desbalanceada, a potência óptica de entrada recebida na caixa óptica do barramento em duas partes. Uma primeira parte da potência óptica de entrada é conduzida para um divisor de saída, o divisor de saída dividindo a primeira parte da potência óptica em potências ópticas que são seletivamente transferidas a respectivos cabos ópticos terminais de usuário. Uma segunda parte da potência óptica de entrada é conduzida para a segunda caixa óptica do barramento por um cabo de continuação formado por uma única fibra óptica, e assim sucessivamente até ser alcançada a referida caixa óptica de terminação, na qual a potência óptica de entrada é integralmente disponibilizada aos cabos ópticos terminais de usuário. A razão de divisão dos divisores de entrada de cada uma das três caixas ópticas de derivação varia entre 70/30 e 90/10, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada para o divisor de saída e aos cabos de acesso (drop).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] O sistema em questão será descrito a seguir, fazendo- se referências aos desenhos anexos, dados apenas a título exemplificativo e nos quais:

A figura 1 representa um diagrama ilustrando uma porção de uma rede de fibras ópticas formada por três caixas ópticas de derivação e uma caixa de terminação, a primeira das quais recebendo um cabo de distribuição contendo uma só fibra óptica e conectorizado a um adaptador de entrada da caixa de terminação.

[0021] A figura 2 ilustra um teste com valores reais da concretização preferencial da presente invenção, formada por três caixas ópticas de derivação e uma caixa de terminação, onde são calculadas as perdas ópticas em dB em cada uma caixa.

[0022] A figura 3 representa uma concretização da presente invenção, onde as caixas ópticas são formadas, cada uma, em dois corpos de caixa e com a caixa óptica de terminação final, formada em um só corpo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0023] Conforme já anteriormente mencionado e ilustrado na Figura 1 , o sistema de terminação e derivação simultâneas de fibras ópticas em redes de distribuição de dados, utiliza caixas ópticas 10 de derivação e caixas ópticas de terminação 12.

[0024] Para fins de contexto da presente invenção, entende-se por caixa óptica de derivação uma caixa óptica dotada de um primeiro divisor (splitter), o qual divide uma potência óptica de entrada em uma potência óptica de continuação, a qual será encaminhada a outra caixa óptica, e uma potência óptica de terminação, a qual será encaminhada a um segundo divisor (splitter) para divisão da potência óptica a ser entregue aos usuários (cabo drop). Além disso, entende-se por caixa óptica de terminação uma caixa óptica que compreende apenas um divisor, o qual divide a potência óptica de entrada a ser entregue aos usuários (cabo drop).

[0025] Preferivelmente, as caixas ópticas utilizadas são caixas ópticas tubulares e herméticas, compreendendo alojamento para splitters, bases e tampas para diferentes adaptadores ópticos reforçados. Exemplos de caixas ópticas que podem ser utilizadas são do modelo CTOP-L 9P, CTOP-L 10P e CTOP-L 10P Geração 2, assim como a caixa óptica revelada na patente BR102016029000-7. No entanto, fica claro para um técnico no assunto que qualquer caixa óptica com configuração de splitter desbalanceado seguido de um splitter balanceado pode ser utilizado, assim como um caixa apenas com splitter balanceada para a última caixa, conforme o barramento revelado na presente invenção.

[0026] A caixa óptica 10 pode ser formada com um extremo fechado e provido de uma abertura de entrada (não ilustrada) para receber um cabo óptico de distribuição CD, contendo uma fibra óptica (figura 1), e um extremo aberto que é fechado por uma tampa 20 que pode ser do tipo selada ou removível.

[0027] Preferencialmente, o cabo de distribuição CD, de uma fibra óptica, é conectorizado, ou seja, provido de um conector de entrada CE de qualquer construção adequada, a ser acoplado e retido em um adaptador de entrada AE montado, de modo estanque, na abertura de entrada da carcaça 10. Exemplos não limitativos de conector não-reforçado são do modelo SC.

[0028] Mais preferivelmente, o cabo de distribuição CD, formado por uma fibra óptica e disponibilizando uma determinada potência óptica de entrada, pode ser pré-conectorizado e ligado a caixa óptica 10 por meio de conector reforçado externo à caixa.

[0029] No exemplo de realização ilustrado na figura 1, o cabo de distribuição CD contém apenas uma fibra óptica tendo uma predeterminada potência óptica de entrada e que é conectada, pelo conector de entrada CE e pelo adaptador de entrada AE ou por fusão óptica (não ilustrada), a uma extensão de fibra óptica EFO interna à caixa 10 e que, no exemplo ilustrado é provida de um conector de ligação CL que é acoplado ao adaptador de entrada AE.

[0030] A extensão de fibra óptica EFO é conduzida a um dispositivo divisor de entrada DE no qual é dividida em uma fibra de continuação FC e em pelo menos uma fibra de terminação FT. A fibra de terminação FT, por sua vez, é conduzida a um dispositivo divisor de saída DS, no qual é dividida em múltiplas fibras de usuário FU, cada uma delas sendo seletivamente conectável, por fusão ou por conectorização, com respectivos conectores C e adaptadores de saída AS, os quais são providos em aberturas geralmente localizadas na tampa 20, a respectivos cabos ópticos terminais de usuário CT que podem ser preferivelmente conectorizado.

[0031 ] De acordo com o sistema ora proposto, uma desejada porção da potência óptica de entrada, disponível no cabo de distribuição CD (que pode ser definido por um cabo de derivação) com uma só fibra óptica, é dividida desse último, de forma desbalanceada no dispositivo divisor de entrada DE ( splitter ), em pelo menos uma fibra de terminação FT e em uma fibra de continuação FC.

[0032] A fibra de terminação FT apresenta uma potência óptica geralmente inferior àquela da fibra de continuação FC e dimensionada de acordo com as necessidades dos usuários a serem por ela atendidos. Para tanto, a fibra de terminação FT é conduzida, com ou sem emendas por fusão EF de chicotes intermediários, ao dispositivo divisor de saída DS, no qual é dividida nas múltiplas fibras de usuário FU, as quais podem apresentar potências ópticas iguais ou desbalanceadas, para proverem diferentes pontos de ligação de usuários com diferentes demandas de potência óptica.

[0033] A fibra de continuação FC, contendo eventual restante da potência óptica de entrada na caixa óptica 10, pode ser provida de conector de saída C para ser acoplado a um adaptador de saída AS provido em uma respectiva abertura da caixa 10, geralmente na tampa 20. No adaptador de saída AS é acoplado o conector de saída CS de um cabo de continuação CC a ser conduzido a uma seguinte caixa óptica 10 de terminação. Tal acoplamento entre caixas ópticas é repetido sucessivamente até ser alcançada uma caixa óptica de terminação 12 na qual a potência óptica de entrada seja integralmente disponibilizada aos cabos terminais CT de usuário, a serem seletivamente conectados à referida caixa óptica 12.

[0034] O sistema de derivação proposto pela presente invenção tem o objetivo de prover uma distribuição de potência de forma simples e otimizada para rede óptica com tecnologia ponto-multiponto, onde cada porta de equipamento PON será compartilhada para 32 terminais de rede óptica (ONT).

[0035] O barramento apresenta, nas caixas ópticas de derivação, razões de divisão desbalanceada de potência óptica, entre a saída de continuação e as saídas de terminação, e razões de divisão balanceada ou desbalanceada entre as saídas de terminação de cada caixa óptica.

[0036] A grande vantagem de tecnologias com distribuição 1 :32 é que se torna possível oferecer uma maior largura de banda para os usuários, e também que o barramento de caixas ópticas pode ser mais simples, facilitando a instalação e o mapeamento dos barramentos em determinada área.

[0037] Tendo em mente que o barramento proposto deve atender a 32 usuários, parâmetros adicionais devem ser levados em consideração para o projeto do barramento, tais como a potência óptica de entrada do OLT ( optical line terminal - terminal de linha óptica), assim como a potência mínima e máxima que deve ser entregue ao ONU ( optical network unit - unidade de rede óptica) ou ONT ( optical network terminal - terminal de rede óptica), ou seja, aos terminais presentes nas premissas dos usuários.

[0038] De acordo com a norma internacional ITU-T G.984, são definidas“Classes” de“orçamentos de perdas” (Loss Budget) que devem ser respeitadas pelos equipamentos de transmissão e recepção OLT e ONU referenciados anteriormente. Hoje, um padrão reconhecido nessa norma é a Classe C+, que prevê o valor de 32 dB (Trinta e Dois decibéis) como limite máximo de atenuação entre os dispositivos OLT e ONT, e esse valor é utilizado como referências para as concretizações preferenciais aqui apresentadas da invenção.

[0039] No entanto, outros dispositivos OLT e ONT do mercado possuem valores de Loss Budget que variam entre 28 dB e 34 dB. Ainda assim, outros valores/classes existentes ou de evolução futura da tecnologia podem ser considerados igualmente para a invenção, dado que as demonstrações e conceitos podem ser validados para diferentes valores/classes de equipamentos.

[0040] Nas concretizações ilustradas na presente invenção, a solução se baseia em caixas terminais ópticas pré-conectorizadas com divisores de saída DS balanceados de 8 saídas, essa métrica já orienta a quantidade de caixas que são dispostas na cascata. Desse modo, para um barramento que deve atender a 32 usuários, são necessárias 4 caixas ópticas de 8 saídas, sendo 3 caixas ópticas de derivação 10 e uma caixa óptica de terminação 12.

[0041] Preferencialmente, as razões de divisão são projetadas para que os sinais ópticos, disponibilizados nas saídas de terminação de cada caixa óptica de derivação e da caixa óptica de terminação, atendam a sensibilidade óptica da ONU. Não obstante, todas as perdas no sistema devem ser levadas em consideração, tal como as perdas ao longo da extensão do cabo, e as perdas pela fusão ou conectorização da fibra óptica.

[0042] Preferencialmente, a razão de divisão do divisor de entrada DE de cada uma das caixas ópticas de derivação 10 é a mesma. Isso é vantajoso uma vez que os operadores do sistema precisarão adquirir apenas uma configuração de caixa óptica, ou seja, apenas um produto, o que facilita a logística, praticidade e potencialmente diminui os custos do projeto.

[0043] De modo a atender a sensibilidade dos OLT e ONT, a razão de divisão do divisor de entrada DE de cada uma das caixas ópticas de derivação 10 possui razão de divisão entre 70/30 e 90/10, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica 10 do sistema e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

[0044] Conforme ilustrado na figura 1, um modo de execução preferencial para o sistema proposto compreende 3 caixas ópticas de derivação 10 conectadas sequencialmente, terminadas por uma caixa de terminação 12.

[0045] Nesta configuração preferencial, as caixas ópticas são configuradas com as seguintes razões de divisão: na primeira, na segunda e na terceira caixa de derivação do sistema, 70% da potência óptica de entrada é encaminhada para a caixa de derivação 10 subsequente e 30% da potência óptica de entrada é direcionada para os cabos de acesso (cabos "drop") conectáveis à cada referida caixa. Os 70% da potência óptica de entrada na terceira caixa é encaminhada para a quarta e última caixa desse exemplo de instalação do sistema, caixa essa que define uma caixa óptica de terminação 12, tendo suas saídas para os cabos de acesso (cabos "drop") cada um dos quais recebendo, de modo balanceado, uma porção da potência óptica de entrada nessa última caixa óptica de terminação 12.

[0046] A Figura 2 mostra um teste com valores reais da concretização preferencial da presente invenção, considerando as perdas do cabo e nos conectores. Abaixo são apresentadas as perdas ópticas calculadas para esta configuração, em dB:

[0047] Conforme ilustrado na Figura 2, a atenuação de envio de dados

(upstream) no OLT é de -25,385 dB. Nesta concretização, as caixas ópticas utilizadas possuem saídas pré-conectorizadas, e são consideradas as perdas ópticas na conexão por conector, assim como as perdas no comprimento do cabo até a primeira caixa óptica. O espaçamento entre as caixas ópticas a partir da primeira foi de 0,4 Km, a as perdas relativas a esta distância foram desprezadas. No entanto, caso as caixas possuam distâncias maiores entre si, as perdas ao longo de cada cabo de continuação CC deverão preferencialmente ser consideradas.

[0048] Usualmente, e para fins dos testes realizados na presente invenção, as perdas no cabo no sentido de transmissão, comprimento de onda de 1490 nm, é de -0,26 dB/Km e no cabo no sentido de recepção, de comprimento de onda de 1310 é de -0,35 dB/Km. Além disso, são consideradas as perdas ópticas por conexão de cabo por fusão de -0,1 dB, e por conectorização de -0,3 dB. No entanto, um técnico no assunto irá vislumbrar que novas formas de conexão ou diferentes cabos terão suas perdas respectivas, as quais poderão ser consideradas no projeto de barramento de distribuição de potência óptica proposta na presente invenção.

[0049] A seguir, será descrito uma segunda concretização da presente invenção, onde o barramento compreende 3 caixas ópticas de derivação 10 conectadas sequencialmente, terminadas por uma caixa de terminação 12. A razão de divisão das caixas ópticas é 85/15, 85/15, 85/15, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica 10 do barramento e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

[0050] A segunda configuração mantém a premissa de que a razão de divisão deve ser a mesma para todas as caixas ópticas, o que facilita a instalação e manutenção do barramento. Abaixo são apresentadas as perdas ópticas calculadas para esta configuração alternativa, em dB

[0051] A atenuação de envio de dados calculado no OLT é de -24,485 dB.

[0052] Abaixo, será descrito uma terceira concretização da presente invenção, onde o barramento compreende 3 caixas ópticas de derivação 10 conectadas sequencialmente, terminadas por uma caixa de terminação 12. A razão de divisão das caixas ópticas é 90/10, 90/10, 90/10, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica 10 do barramento e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop). Abaixo são apresentadas as perdas ópticas calculadas para esta configuração alternativa, em dB

[0053] A atenuação de envio de dados calculado no OLT é de -30, 1525 dB

[0054] Por fim, será descrito uma quarta concretização da presente invenção, onde o barramento compreende 3 caixas ópticas de derivação 10 conectadas sequencialmente, terminadas por uma caixa de terminação 12. A razão de divisão das caixas ópticas é 70/30, 85/15, 70/30, sendo o numeral antes da barra o porcentual da potência encaminhada para a próxima caixa óptica 10 do barramento e o numeral após a barra o porcentual da potência encaminhada aos cabos de acesso (drop).

[0055] Abaixo são apresentadas as perdas ópticas calculadas para esta configuração alternativa, em dB

[0056] A atenuação de envio de dados calculado no OLT é de -24,485 dB. Novamente, são consideradas as perdas no cabo no sentido de transmissão e recepção e as perdas ópticas por conexão e fusão. Assim, nota-se que a premissa da razão de divisão ser sempre a mesma para as três caixas ópticas de derivação, apesar de preferencial, não é essencial para o projeto do barramento de acordo com a presente invenção.

[0057] Estes exemplos de realização podem ser executados inteiramente com pré-conectorização entre os elementos, evitando assim erros do usuário e tomando mais rápida e fácil a instalação.

[0058] Apesar de as duas soluções (multifibra e monofibra em barramento) utilizarem cabos pré-conectorizados, a questão dos tramos (lances de cabos) de comprimentos é vantajosa na concretização onde o cabo é monofibra, ilustrado na Figura 1. Isto se deve ao diâmetro reduzido do cabo monofibra, permitindo assim o armazenamento simples da sobra de cabo em acessórios próprios das caixas ópticas CTOP-L.

[0059] Por outro lado, os cabos multifibra atuais do mercado, devido a diâmetro e rigidez, não permitem armazenamento nas próprias caixas ópticas, então são fabricados em comprimentos específicos de cada projeto e instalados sem considerar sobras para manobras e manutenção . Assim, nas soluções multifibra, o projetista tem que levantar essa informação em campo com exatidão.

[0060] Os cabos monofibra de comprimentos fixos podem ser fabricados sem essa preocupação de exatidão porque as sobras eventuais podem ser facilmente armazenadas. Mesmo com um levantamento preciso, imprevistos podem ocorrer na instalação e comprimentos exatos dificultam a substituição em casos de manutenção.

[0061] Como pode ser depreendido do acima exposto, podem ser usados dois ou até mais dispositivos divisores de entrada DE e de saída DS para proverem diferentes razões de divisão e de subdivisão, geralmente desbalanceadas, para imprimirem ao sistema uma grande versatilidade para se adaptar às reais necessidades dos diferentes usuários da rede de fibras ópticas, minimizando ou mesmo eliminando a necessidade da provisão de atenuadores ópticos.

[0062] Adicionalmente, caso haja a necessidade de atender 64 usuários a partir de um OLT utilizando o barramento 1 :32 proposto pela presente invenção, é possível realizar uma derivação anterior ao barramento, utilizando um splitter 1:2 balanceado. Desse modo, o OLT 1 :64 pode ser dividido em 2 barramentos 1 :32, os quais podem ser aplicados o sistema proposto pela presente invenção. Assim, a arquitetura proposta permite que diversos barramentos 1:32 possam ser combinados, de uma forma modular, de modo a atender aplicações onde mais de 32 usuários precisem ser atendidos.

[0063] Considerando as características do sistema proposto, que permite prover uma solução de instalação versátil, utilizando caixas ópticas de terminação previamente seladas para posterior e simples conexão de cabos ópticos conectorizados de distribuição CD, de terminação CT e de continuação CC, os dispositivos divisores de entrada DE e de saída DS podem ser produzidos previamente em ambiente fabril e de acordo com as características potenciais da instalação de rede a ser fornecida.

[0064] Quando do uso de caixas ópticas 10 não seladas e de cabos de distribuição CD, de cabos de terminação e de cabos de continuação CC não conectorizados, as diferentes conexões ópticas são realizadas por fusão, geralmente no local da instalação da rede.

[0065] Conforme esquematicamente ilustrado na figura 3, pode ser conveniente que cada caixa óptica de derivação 10 da rede seja formada por uma primeira porção de caixa 10A e por uma segunda porção de caixa 10B, distanciada da primeira porção de caixa, de acordo com as características de topologia da rede.

[0066] Nessa construção, o cabo de distribuição CD tem seu conector de entrada CE, preferivelmente pré-montado, acoplado a um adaptador de entrada AE da primeira porção de caixa 10A da primeira caixa de derivação 10, para ser conectado a uma extensão de fibra EFO interna à primeira porção de caixa 10A e provida de um conector de ligação CL que é acoplado ao adaptador de entrada AE. A extensão de fibra óptica EFO é recebida em um dispositivo divisor de entrada DE, disposto no interior da primeira porção de caixa 10 e no qual a extensão de fibra óptica é dividida em uma fibra continuação FC e em uma fibra de terminação FT, as quais são preferivelmente pré-conectorizadas, cada uma, com um respectivo conector C que é acoplado a respectivo adaptador de saída AS, provido em uma respectiva abertura de saída (não ilustrada) da primeira porção de caixa 10 A.

[0067] A um dos adaptadores de saída AS da primeira porção de caixa

10A é acoplado um conector C de um cabo de continuação CC, preferivelmente pré-conectorizado em ambos os extremos e que tem seu conector C oposto, acoplado a um adaptador de entrada AE da primeira porção de caixa 10A de uma subsequente caixa de derivação 10 da rede.

[0068] Ao outro adaptador de saída AS da primeira porção de caixa

10 A, da referida primeira caixa óptica 10 da rede, é acoplado um conector C de um cabo de derivação terminal CDT, preferivelmente pré-conectorizado em ambos os extremos e que tem seu conector C oposto, acoplado a um adaptador de entrada AE da segunda porção de caixa 10B da mesma primeira caixa óptica 10 da rede.

[0069] A segunda porção de caixa 10B aloja um dispositivo divisor de saída DS no qual é recebida uma fibra óptica de terminação FT, preferivelmente pré-conectorizada e tendo seu conector C acoplado ao conector C do cabo de derivação terminal CDT, por meio do adaptador de entrada AE.

[0070] No dispositivo divisor de saída DS, a fibra óptica de terminação

FT é dividida em múltiplas fibras ópticas de usuário FU, cada uma delas sendo seletivamente conectável, por conectorização, preferivelmente por pré- conectorização, com respectivos conectores C e adaptadores de saída AS, os quais são providos em aberturas de saída (não ilustradas) da segunda porção de caixa 10B e nos quais são conectáveis respectivos cabos ópticos terminais de usuário CT que são preferivelmente conectorizados, conforme ilustrado nas figuras de desenho.

[0071 ] A construção individual de cada caixa óptica de derivação 10 da rede de fibras ópticas pode ser feita em uma só porção, conforme ilustrado na figura 1, ou em duas porções de caixa, conforme ilustrado na figura 3, podendo uma mesma rede conter os dois tipos de construção. Entretanto, a caixa óptica de terminação 12 apresenta apenas uma só porção, pois ela aloja apenas o dispositivo divisor de saída DS. A configuração de caixas separadas em porções de caixa é interessante uma vez que o operador do barramento pode adicionar as porções de caixa de terminação 10B apenas quando houver necessidade, ou seja, quando houveram usuários assinantes na localidade da caixa óptica.

[0072] Um modo de execução preferencial, não se limitando a este, prevê a execução do sistema inteiramente com pré-conectorização entre os elementos, podendo essa pré-conectorização ser aplicada a todos ou a parte dos elementos. Isso evita erros do usuário e torna mais rápida e fácil a instalação do sistema.

[0073] Entretanto, deve ser entendido que o cabo de distribuição CD pode ser recebido e axialmente travado no interior da caixa 10 sem o uso de conector de entrada CE, conforme descrito, por exemplo, no pedido de patente BR 102016029000-7.

[0074] Considerando as características do sistema proposto, que permite prover uma solução de instalação versátil, utilizando caixas ópticas de derivação e de terminação previamente seladas para posterior e simples conexão de fibras ópticas e cabos ópticos pré-conectorizados, os dispositivos divisores de entrada DE e de saída DS podem ser produzidos previamente em ambiente fabril e de acordo com as características potenciais da instalação de rede a ser fornecida. [0075] Assim, a presente invenção é vantajosa uma vez que os elementos da rede de acesso (caixas de distribuição e de terminação ópticas com splitters embarcados) são dispostas em forma de barramento ou cascata sequencial, ou seja, um primeiro elemento recebe a sinalização óptica que vem do equipamento concentrador (geralmente, uma transmissão ao largo de quilómetros), distribui parte dessa sinalização para um grupo de clientes próximos (dezenas ou centenas de metros) e envia outra parte da sinalização óptica para o segundo elemento da sequência e assim adiante, seguindo regras e até os limites impostos pela própria tecnologia de transmissão PON.

[0076] Um segundo diferencial dessa solução é que, ao contrário de outras tecnologias de transmissão onde são necessários cálculos complexos e uso de ferramentas de software proprietárias para definir que elemento/splitter deverá ser utilizado em cada local (físico) e posição dentro de uma sequência especifica, neste caso a solução prevê a utilização de um barramento com elementos/splitters fixos. A configuração proposta visa atender uma relação 1:32 com um barramento compreendendo 3 caixas ópticas de derivação 10 e uma caixa óptica de terminação 12. No entanto, tal configuração pode ser replicada de forma modular para atender a soluções onde mais de 32 usuários precisam ser atendidos.

[0077] Assim, evita-se a necessidade de que a Operadora realize cálculos e definições durante o projeto executivo para cada trecho da rede de acesso, facilitando o controle da aplicação dos elementos durante a construção, diminuindo os tipos de elementos/produtos que esta manterá em estoque de construção e manutenção (reposição), entre outros benefícios tangíveis que podem ser enumerados.

[0078] E vantajosa ainda a configuração onde todas as caixas ópticas de derivação 10 possuem a mesma configuração, em especial a mesma razão de divisão do divisor de entrada DE, pois tal configuração simplifica a instalação e manutenção do barramento. [0079] Um terceiro fator diferenciador da solução é o emprego de cabos ópticos monofibra, conforme a concretização preferencial da Figura 1 presente invenção. Outras soluções ópticas utilizam cabos multifibra (várias fibras ópticas dentro do núcleo de um cabo) ou feixes de cabos ao largo da rede de acesso, enquanto a solução proposta se baseia na interconexão entre elementos da rede de acesso unicamente com cabos monofibra (uma única fibra dentro do núcleo do cabo), o que é possível através da conjunção com splitters em disposição e sequências planejadas.

[0080] As soluções com cabos multifibra naturalmente apresentam um diâmetro e peso muito superiores aos de uma solução monofibra, incorrendo em ocupação e carga (peso) maiores aos postes, com implicações diretas nas ferragens utilizadas e, em casos extremos, na exigência de remodelamento da infraestrutura (troca de postes).

[0081] A quarta característica diferenciadora a destacar é a construção de todos os elementos (caixas/splitters e cabos da rede de Acesso) com característica pré-conectorizada, ou seja, os elementos são providos com conectores ópticos preparados em fábrica, para interconexão“plug-and-play”, rápida e simples.

[0082] Apesar de ter sido aqui apresentadas apenas alguns exemplos de concretizações do sistema de terminação e derivação de fibras ópticas em questão, deve ser entendido que poderão ser feitas alterações de forma e de disposição das diferentes partes componentes do sistema, sem que se fuja do conceito inventivo proposto.