Redes FTTx preparadas para o futuro. Será?
O artigo analisa alguns aspectos críticos de uma rede passiva óptica eficiente para atender às novas aplicações, e mostra a importância de implantar componentes de qualidade na infraestrutura FTTx.
Eduardo Venturini, especialista em redes FTTx na R&M para América Latina
Quando falamos de futuro da tecnologia, invariavelmente, surgem discussões a respeito de carros autônomos, inteligência artificial, realidade virtual e aumentada, 8K e muito mais. Tudo isso será possível, sim, com a adoção de novas tecnologias como 5G, WiFi-6 e IoT – Internet das coisas em ambientes inteligentes e conectados, sejam eles smart buiding ou smart cities.
Isso não é uma visão tirada de um filme de ficção, mas uma realidade bem próxima. Porém, será preciso que uma série de dispositivos estejam conectados, gerando e transmitindo uma grande quantidade de dados, que somente as redes de fibras ópticas poderão suportar.
Então, a forma mais fácil de se chegar a este futuro é utilizar as redes das operadoras de telecomunicações e dos ISP – provedores de serviços de Internet que já estão presentes em vários municípios do Brasil.
Basicamente, as redes dos diversos ISPs do país são baseadas em fibras ópticas e utilizam a tecnologia G-PON, e suas evoluções XG-PON e NG-PON2. Esta tecnologia foi padronizada no ano de 2003, sob a denominação ITU-T G984, sendo bastante difundida e utilizada no mundo para as redes de acesso. Além da utilização em larga escala e disponibilidade de equipamentos, há outro ponto que favorece a adoção da tecnologia: a grande oferta de componentes de rede, permitindo que a rede seja implantada nos mais diversos ambientes, subterrâneo, aéreo, clima seco, neve, chuvoso.
Mas quando pensamos em utilizar a infraestrutura dos ISPs para implantar estas novas tecnologias será que estas redes estão preparadas para o futuro?
Vamos analisar alguns aspectos críticos para uma rede passiva óptica eficiente. Primeiro, é necessário um processo de elaboração correta de projeto, onde são definidos a topologia, tecnologia adotada, redes do tipo P2P ou P2MP, taxa de penetração, etc. Porém, isto não será analisado neste artigo.
Para garantir a eficiência da rede também é preciso olhar para qualidade de cada componente que compõe a infraestrutura.
Uma rede passiva óptica PON está sujeita a intempéries como sol, chuva, névoa salina, ataque químico, entre outros agentes agressores. Desta forma, a disponibilidade e o desempenho da rede dependem da qualidade de cada um dos seus componentes. Assim como a tecnologia de transmissão evolui, os componentes também passam por um processo de aperfeiçoamento ao longo do tempo.
Embora muita vezes não seja notado, os fabricantes de infraestrutura investem milhões de dólares em pesquisa e desenvolvimentos para que os produtos sejam mais compactos e mais fáceis e rápidos de serem instalados. Com isso, as redes podem ser ativadas rapidamente, com padronização e menos erros, impactando positivamente na confiabilidade.
Abaixo veja alguns pontos críticos de uma rede que são altamente impactados pelos componentes.
Distribuidores ópticos e bastidores de fibras ópticas nas centrais
A central é o local físico, ou edificação, onde a rede começa e tem a função de conectar a rede de acesso ao backhaul. Normalmente, neste ambiente encontramos equipamentos de transmissão G-PON, OLT, e de networking. Em alguns casos também há equipamentos de rede celular 2G/3G e 4G e data centers.
Com o aumento de equipamentos e o número de conexões, a operação da central se torna um ponto crítico na operação do dia-a-dia. Então, deve-se buscar construir ou transformar um central.
A modularidade, crescimento conforme a demanda, ajuda no balanço entre CAPEX e OPEX. A alta densidade, com o aumento do número de portas de equipamentos, e conexões dos distribuidores ópticos de altas densidade também são necessárias. Porém, quando aumentamos muito a densidade de portas por DGOs, novos problemas aparecem como dificuldades de instalação, gerenciamento das conexões, congestionamento de cordões e consequentemente erros de instalação. Na figura abaixo podemos perceber o quão crítico são estes pontos na operação.
Exemplo de ODF convencional (esquerda) e ODF de Alta densidade (direita)
Assim, soluções projetadas para altas densidade visam eliminar estes pontas de falhas que diminuem confiabilidade da rede e causam indisponibilidade do serviço.
Conectores e mão de obra na construção da rede externa
Em uma rede G-PON, cabos e splitter são os elementos que apresentam as maiores perdas absolutas da rede. Mas se olharmos com mais atenção, vamos perceber que as perdas máximas por quilometro do cabo, especificado por normas, e as perdas reais são muito próximas. O mesmo acontece com os valores dos splitters.
Caixas de emendas e CTO devem garantir a integridades dos componentes, suportando a variação térmica, radiação UV, ingresso de umidade e impacto.
Vamos analisar dois componentes que devemos estar atentos durante a construção da rede e o impacto no seu funcionamento eficiente, dos conectores óticos e emenda por fusão.
Rede FTTx típica
No exemplo abaixo vemos quão crítico é o impacto da qualidade da conexão e da mão de obra.
| Valores padrão de norma de FTTH | Valores desempenho melhorado | ||
| SMF @ 1310 nm | 0,5 db | SMF @ 1310 nm | 0,35 db |
| 6 x emenda | 0.6 db (0,1dB) | 6 x emenda | 0.30 db (0,05dB) |
| 1 Splitter 1:32 | 18.3 db | 1 Splitter 1:32 | 17,5 db |
| 4 conectores SC APC | 3.0 db (0,75dB) | 4 x SC APC Grade B | 1 db (0,25dB) |
| Margem de manutenção | 1db | Margem de manutenção | 1db |
| Potência disponivel | 5,1 dbm | Potência disponivel | 8,2dbm |
| Comp max. da rede | 10,2 km | Comp max. da rede | 23 km |
Se optarmos por conector com perda de inserção (IL) Classe 1, definido pelo NBR 14433, teremos uma perda máxima de 0,8 db por conexão. No exemplo utilizamos um valor de 0,75dB/ conexão. São valores normalizados e certificados por entidades regulatórias, como a Anatel, porém na prática conectores com perdas altas diminuem o alcance da rede. Então, especificar um conector que atenda classe III definido, pela NBR 14433, garantirá o alcance total da tecnologia (20 km).
A emenda por fusão também se apresenta como ponto crítico e depende muito da mão de obra e recursos disponíveis, pois em um enlace de 20 km temos diversas fusões que podem reduzir o alcance da rede como no exemplo acima 01 dB/ fusão contra 0,5 dB/fusão – ao final de seis fusão perdemos 1 km de rede.
Podemos concluir que para ter uma rede à prova de futuro precisamos olhar não somente para as tecnologias, mas também para os componentes que instalamos hoje na rede. É preciso procurar produtos de qualidade de fontes confiáveis e mão de obra qualificada, pois são eles que suportarão esta migração e deverão funcionar por décadas.
