Mudança de paradigma das redes ópticas

Marco Antônio Scocco, gerente técnico e de engenharia de aplicação da Sterlite Conduspar

Conteúdo oferecido por Sterlite Conduspar, fabricante multinacional de cabos ópticos, com unidade industrial no Brasil

As redes ópticas passam por importantes mudanças. Temas como redes de acesso FTTx com arquiteturas abertas e desagregadas, redes definidas por software, virtualização, redes neutras, convergência de tecnologias, etc. estão cada vez mais presentes no debate internacional.

Estamos passando por um extraordinário momento de transformação digital em todo o mundo, com números de consumo e tráfego de dados sem precedentes. Podemos observar que há importantes mudanças de paradgimas, incluindo os das redes ópticas, que são fundamentais e necessárias para fazer frente a esse cenário de transformação digital presente e futuro.

Temas como redes de acesso FTTx com arquiteturas abertas e desagregadas, redes definidas por software (SDN), virtualização, redes neutras, convergência de tecnologias, etc. estão cada vez mais presentes no debate internacional. Essas mudanças buscam atender às demandas das operadoras que visam, entre outros pontos [1,2]:

• Reduzir o custo e aumentar a velocidade de implantação das suas redes ópticas.

• Definir redes mais flexíveis e escaláveis.

• Oferecer novos serviços e obter novas oportunidades de monetização.

• Habilitar inovações mais rápidas nos diversos ecossistemas.

• Quebrar as travas dos hardwares e softwares proprietários.

Muitas empresas no Brasil vêm acompanhado essas mudanças, mas ainda estamos em um estágio de preocupação com temas mais básicos. No cenário dos ISPs – provedores de serviço de Internet a situação é ainda mais complexa.

Existem atualmente mais de 10 mil ISPs ativos no Brasil que estão buscando conquistar seu espaço e competindo com as grandes operadoras do setor. Esse grupo já representa mais de 33% do tráfego de Internet e tem sido responsável por quase 50% da implantação das redes ópticas nos últimos anos.

O processo de consolidação desses ISPs já vem ocorrendo há alguns anos e tem promovido o surgindo de empresas de maior porte que já são classificadas como operadoras competitivas. Já é possível notar que essas empresas começam a ter um maior grau de atenção e preocupação com suas redes ópticas, assim como as operadoras tradicionais [3].

Os números dos ISPs são impressionantes e acredito inéditos no mundo. Essas empresas buscam implantar rapidamente suas redes ópticas para conquistar e expandir sua base de clientes, oferecer melhores serviços e poder ter retorno mais rápido do seu investimento. Mas, pode-se afirmar que mudanças de paradigmas são necessárias em suas estratégias para as redes ópticas.

Maior disponibilidade de fibras ópticas

Muitos ISPs se baseiam no paradigma de utilização de cabos com a quantidade mínima necessária de fibras ópticas, tanto no acesso FTTx como nos backbones intermunicipais. Os cabos mais utilizados atualmente são os aéreos de até 12 fibras.

São decisões baseadas na visão de curto prazo e redução do investimento (Capex), sem um plano diretor da rede com visão da evolução de médio e longo prazos. É comum ocorrer a necessidade de instalação de novos cabos em curto espaço de tempo, para atender demandas não previstas. Isso significa redundância de investimento e provável aumento do custo operacional (Opex).

Um exemplo interessante que normalmente não é avaliado diz respeito ao preço unitário da fibra óptica em função da sua quantidade no cabo. Pode-se constatar que este preço cai exponencialmente em função da maior quantidade de fibras no cabo. Essa visão poderia definir mudanças de estratégia e impactar em uma significativa “redução” do Capex, resultando em uma rede mais robusta e preparada para fazer frente às demandas que certamente chegarão.

Preço unitário da fibra óptica versus quantidade no cabo

A implantação de data centers massivos, a chegada do 5G suportado por FTTx, etc., têm sido os motores do desenvolvimento de cabos de elevada quantidade de fibras ópticas. Cabos acima de 288 fibras, quantidade máxima atualmente no Brasil, são disponíveis e utilizados internacionalmente. Cabos com quantidades de 432, 864, 1.728, 3.456 e até 6.912 fibras são exemplos de uma realidade internacional.

No Brasil foi criado um Grupo de Trabalho com a participação de diversos atores, como operadoras, ISPs, fabricantes de cabos e acessórios, entidades governamentais, etc., com o objetivo de definir os requisitos Anatel para estes cabos de elevada capacidade. Estes cabos se baseiam em uma tecnologia denominada de ribbon, ou fita de fibras ópticas. Esta tecnologia não é nova, mas no Brasil nunca foi utilizada.

Cabo óptico de 1.728 fibras com tecnologia ribbon

O tipo de fibra óptica

A escolha do tipo de fibra para cada aplicação é também chave para o sucesso da rede. O paradigma vigente é o das fibras monomodo SM para a maioria das aplicações, no padrão G.652.D. E está correto, pois essas fibras ainda representam mais de 90% do consumo mundial.

As fibras BLI – Bend Loss Insensitive ou de baixa sensibilidade a curvaturas, no padrão G.657 A1 e A2, têm sido aplicadas no acesso com cabos drop e redes internas. Entretanto, o seu uso nas redes FTTx e metropolitanas já acontece em alguns países, devido aos seus benefícios para o melhor desempenho e a longevidade da rede [4].

Vale comentar que existe uma iniciativa pioneira no Brasil de implantação de uma interessante rede de acesso FTTH 100% preconectorizada com conetores MPO (12 fibras por conector) e utilizando fibras BLI G.657.A2 em toda a rede. Um novo paradigma está se criando e deve ser analisado!

**Implantação na rede aérea versus subterrânea**

O tipo mais usual de instalação dos cabos óptico é na rede aérea de distribuição de energia elétrica. O principal motivador é a velocidade de implantação e o baixo custo do investimento. São utilizados tipicamente os cabos autossustentados para vãos de até 80, 120 e 200 m.

O custo da instalação na rede aérea é muito inferior ao de uma instalação subterrânea em dutos ou diretamente enterrada. Apesar dos cabos em duto custarem menos que os cabos aéreos, a somatória final (cabo+duto+serviços) de instalação fica mais elevada.

Uma alternativa é a instalação diretamente enterrada, na qual o cabo óptico é enterrado a uma profundidade no solo tipicamente de 0,5 a 1,5 m. Esta instalação pode ser feita em duas etapas, isto é, a abertura da vala e depois a colocação do cabo; ou em uma única etapa onde o cabo vai sendo depositado no fundo da vala na medida que esta vai sendo aberta.

Do ponto de vista da confiabilidade, as redes subterrâneas são muito mais seguras, com um índice muito inferior de acidentes e interrupções do enlace. Além de menos seguras, as redes aéreas ainda possuem o Opex elevado devido ao aluguel dos postes. Backbones interurbanos podem se beneficiar muito da solução diretamente enterrada, com claros benefícios de redução de Opex.

Compartilhamento da Infraestrutura

Na redes urbanas, onde se localizam as redes de acesso FTTx, o dilema é enorme, principalmente nas cidades mais populosas. De um lado os postes estão congestionados e muitas vezes sem espaço para novas ancoragens. De outro não existem dutos ou estão também congestionados e a abertura de valas é caríssima e às vezes não permitida pelas prefeituras.

Os microcabos ópticos soprados em microdutos, que são instalados em microvalas, são uma excelente alternativa nestes cenários. São inclusive considerados uma solução para o compartilhamento da infraestrutura e a reordenação das redes urbanas.

Uma outra alternativa é a implantação de microdutos agrupados e autossustentados na rede aérea. Cada operadora utiliza um microduto para soprar seus microcabos ópticos, compartilhando o Capex e o Opex. Com certeza um modelo que vai exigir abertura a mudanças.

Exemplo de microcabo óptico e midrodutos autossustentados

Qualidade da instalação e dos profissionais

Tenho debatido e discutido reiteradamente este tema da qualidade da instalação. Costumo dizer que não adianta adquirir produtos de primeira linha e instalá-los com técnicas e procedimento de segunda. Como exemplo, seria como comprar um equipamento de 110 V e ligá-lo no 220V.

A questão é que com os cabos ópticos muitas vezes o problema não se manifesta no momento da instalação. A falha criada por uso de procedimentos e/ou acessórios inapropriados, fica latente e, como uma bomba relógio, pode explodir a qualquer momento. Aumentos de atenuação, rupturas de fibras ou até a ruptura do cabo óptico são efeitos retardados dessas práticas. [5]

Com os novos paradigmas que estão se apresentando, é fundamental garantir uma elevada confiabilidade à rede. Para tanto, é preciso que a instalação de todos os seus componentes siga as melhores práticas de engenharia de redes e procedimentos definidos pelos fabricantes. Isto requer conhecimento, experiência e profissionais muito bem treinados e comprometidos com o negócio.