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R4F Tecnologia em Telecomunicações Ltda

Soluções em Rádio sobre Fibra (RoF)

Marco Aurélio Fortes

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Sistemas Rádio-sobre-fibra Aplicados à Monitoração de Qualidade em Redes Subterrâneas de Energia Elétrica.

A tecnologia de Rádio-sobre-fibra (RSF) permite que sinais de rádio sejam transmitidos por fibras ópticas. Esta característica é ideal para que redes de sensores se comuniquem com uma central remota. No caso das Redes Subterrâneas, os sistemas RSF são utilizados para controlar e receber dados de dispositivos que monitoram parâmetros de qualidade destas redes. Além de prover comunicação de altíssima confiabilidade, imune a interferências eletromagnéticas e a distâncias de dezenas de quilômetros, a fibra pode ser compartilhada com outras operadoras (constituindo uma fonte de captação de recursos).

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Motivações

Os Sistemas Rádio sobre Fibra (RoF) permitem aliar as vantagens dos sistemas ópticos e wireless:

Sistemas ópticos Sistemas wireless- Altíssima largura de banda e capacidade - Mobilidade e

flexibilidade- Imunidade eletromagnética e segurança - Diferentes padrões:

UMTS, WiFi, WiMax, - Baixo consumo de potência UWB e

diversos padrões celulares

Fibra x Cabo coaxial Leve (1,7kg/km) Pesado (567kg/km) Baixa perda (<0,2dB/km) Alta perda (250dB/km em f = 850 MHz)

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RoF: Como Funciona?

Caso Ideal (Sistema Linear)

Optical Carrier

RF Signalafter the modulation

Optical FiberRF

SignalLaser Photodiode

RFSignal

Testes de nossa equipe realizados em Redes Ópticas reais com alcance superior a 200 km, operando na faixa de 2,48 GHz, para aplicações diversas.

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RoF: Áreas de Difícil Acesso

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Rede Experimental

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Aplicações : Cidade Digital

Evento Arena Cidade Digital : em Campinas

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Aplicações: Centro de Convenções

Podemos também transmitir o sinal para diversos prédios ao invés de vários andares do mesmo

prédio.

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Aplicações: Gerência via Web e Smart phone

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Exemplo em sistemas celulares

Sistema Típico:

ou Fibra

Enlace de Micro-ondas

Gateway(PDH)

BTSGateway

(PDH)

BSC

IF

Filtros, Amplificadores

IF/RF RF

Coax

Filtros, Amplificadores

e Outros

Conversão Banda-Basepara IF

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Aplicação em sistemas celulares

Sistema RoF:

FibraBSC

IF/RF RF

Alta Capacidade,Pode Atender Múltiplas BTSs,

Transparente a Sinais e Protocolos Transmitidos,Imune a Interferências Eletromagnéticas

Gateway(PDH)

Gateway(PDH)RoF RoF IFX

XX

BTS

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Aplicação em sistemas celulares

Sistema RoF:

FibraBSC

RF

RoF

RoF

BTS

Tamanho: 7''Temperatura: -30 a 55oC

□ Reduz custos com aluguéis e manutenção

□ Atualmente equipamentos atendem até 20 GHz□ TDMA, CDMA, GSM, UMTS, WiMAX, etc...□ Pode operar com Redundância□ Gerenciável

Vantagens:

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Aplicações: Hotel de BTS

Simplifica a unidade remota da antena (BTS)Redução significativa dos custos operacionais de instalação, manutenção e aquisição/aluguel de sites.

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Aplicações: Redes Multiserviço

Fibra

RFRoF

Fibra

RoFRF

RoF

RoF RF

RF

RoF Fibra

RoF RF

Sensores, RFID, ...

RF

Sensores, RFID, ...

Central de Gerência eControle

Segurança e video-conferência

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Aplicações: Redes de Sensores

RoF RoF RF

Central de Gerência

Temperatura, Pressão,Umidade,

Presença de Gases

Agricultura, Gaso e Oleodutos

Aplicações Militares

Aplicações em Redes Submarinas e/ou Espaciais

Uplink → Monitoração

Downlink → Controle

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RoF e Rede de Sensores

Desenvolvimento de MAC(Controle de Acesso ao Meio)

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Exemplo de RoF

Michael Sauer, Associate Member, IEEE, Andrey Kobyakov,

Member, IEEE, Member, OSA, and Jacob George

Radio Over Fiber for Picocellular Network ArchitecturesJOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL. 25, NO. 11, NOVEMBER 2007

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Sensor

Link rádio

Ex 2,4GHz

Receptor/Transmissor

Centro de Gerência

Com RF

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Sensor

• Com capacidade de sensoriamento e atuação• Exemplo: contato seco de relé

Grandeza

Atuador

Receptor/Transmissor

Centro de Gerência

Sem RF

Monitoração

Controle

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Sensor

Grandeza

• Somente monitoração de alguma grandezaReceptor

Centro de Gerência

Sensor

Grandeza

Só monitoramento

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Monitoramento térmicoMonitoramento de gasesMonitoramento de descargas parciaisIndicador de falhaRobustez próximo da grandeza a ser

monitoradaUso eficiente, somente uma fibra pode

trafegar inúmeras informações de sensores, em diferentes frequências. Com gerenciamento, duas fibras.

Exemplos e vantagens

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Apresentação de:Rodrigo Otávio Carneiro Moreira

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Aplicações em Redes Subterrâneas

Receptor

Ethernet

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Exemplos de Utilização:

Olimpíadas de Sidney- Austrália, 2000.

Copa do Mundo da Alemanha, 2006.

A R4F realizou a 1º chamada celular do Brasil operando sobre um Sistema de Rádio sobre Fibra (Instalações da Empresa Vivo no Rio de Janeiro, Fevereiro de 2009).

A R4F homologou a tecnologia e está implantando um Sistema RoF, interligando 26 sites remotos no projeto BDA, no INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Testes de nossa equipe realizados em Redes Ópticas reais com alcance superior a 200 km, operando na faixa de 2,48 GHz, para aplicações diversas.

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Exemplos de Utilização:

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Exemplo Aplicação

• As figuras mostram estudos com a utilização da tecnologia RoF junto com o WiMAX;

• Esta é uma possibilidade interessante para cobrir grandes regiões com poucos equipamentos

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Exemplos de Utilização: Vivo

1º Chamada Celular com Radio sobre Fibra do Brasil!!

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Exemplos de Utilização: INPE Projeto BDA (Brazilian Decimetric Array)

Rádio-interferômetro operando em 1,2-1,7- 2,8 e 5,6 GHz Desenvolvido para investigações solares, galácticas, extra-galáticas e aplicações para

previsão do clima espacial. Composto de 26 antenas de 4 metros de diâmetro. Sede do INPE em Cachoeira Paulista – SP.

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A Empresa

Soluções em Redes Sem Fio

FORTES Engenharia

Soluções em Comunicações Ópticas

Missão: Viabilizar o Upgrade de Sistemas de Telecomunicações e desenvolver Soluções Tecnológicas que satisfaçam as necessidades dos Clientes.

Segmentos: - Consultoria e Projeto de Sistemas de Telecomunicações.

- Implementação e Manutenção de Sistemas de Telecomunicações .- Venda de Equipamentos de Rádio sobre Fibra (RoF).

- Desenvolvimento de Soluções Customizadas de Hardware e Software.- Treinamentos em Telecomunicações.

Instalada no CIATEC - CIA de Desenvolvimento do Pólo de Alta Tecnologia de

Campinas

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Clientes e Parceiros

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Ação

Consultoria e Desenvolvimento de Soluções Tecnológicas voltadas às necessidades da rede.

Demonstração da viabilidade da Tecnologia RoF por meio de Projetos Trials nos Sites de interesse.

Projeto em P&D junto a empresa buscando transferência de informações a longa distância.

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R4F Tecnologia em Telecomunicações Ltda

Soluções em Rádio sobre Fibra (RoF)

R4F Tecnologia em Telecomunicações Ltda

CIATEC - CIA de Desenvolvimento do Pólo de Alta Tecnologia de Campinas

Rua Lauro Vannucci, 1020 – Jd. Sta Cândida, Campinas – SP.

Tel: (19) 3388 5210 Site: www.r4f.com.br E-mail: r4f@r4f.com.br

Obrigado!

Consultoria, Projeto, Implantação, Venda de Equipamentos, Manutenção e Treinamentos em Telecomunicações