Tecnologias xGPON e XGS-PON ganham impulso com 5G

A estimativa é que, mundialmente, a quantidade embarcada de portas de próxima geração (XGS-PON inclusive) ultrapasse GPON em 2022, e dois anos mais tarde na América Latina e no Brasil

Verônica Couto, colaboradora da Infra News Telecom

    As aplicações de alta capacidade e as redes móveis 5G do novo ciclo tecnológico, que exigem enlaces robustos, devem impulsionar a introdução de redes com tecnologias xGPON e XGS-PON, para transmissão de dados mais rápida e conectando mais clientes. “XGS-PON é uma das alternativas de aumento de velocidade para as redes PON e vem se confirmando como a mais predominante”, acredita Flávio Marques, gerente de engenharia de aplicações da Furukawa.

    “Além de ser quatro vezes mais rápida que o GPON (10 Gbits versus 2,5 Gbits), a tecnologia tem transmissão simétrica – 10 Gbits da central para o assinante e vice-versa –, enquanto a GPON é 2,5 Gbits para o assinante e metade para a central.” Segundo o executivo, a expectativa é que, globalmente, a quantidade embarcada de portas de próxima geração (XGS-PON inclusive) ultrapasse GPON em 2022, e dois anos mais tarde na América Latina e no Brasil.

    Na sua avaliação, a demanda por aumento de velocidade provocada por aplicativos está acontecendo em todos os tipos de rede, e também naquelas baseadas em tecnologia PON. “As redes nos data centers, de transporte e acesso sofrem da mesma forma o aumento de tráfego. O XGS-PON vem sendo considerado como opção para atendimento de redes corporativas na conectividade do também novo Wi-Fi 6, e pode ser uma opção para transporte dos sinais das redes 5G, desde que os limites de latência sejam controlados.”

    Para Sergio Calado, diretor de novos negócios em fixed networks da Nokia Brasil, existem basicamente três tendências em curso, que fomentam a introdução do XGS-PON nas redes FTTH. A primeira é a chegada do 5G, que traz consigo a necessidade de backhaul em fibra óptica para carregar o tráfego gerado pelas novas redes móveis e a segunda é o aumento da banda requerida pelas empresas, que buscam ofertas corporativas em fibra óptica com banda simétrica garantida, possibilitando a adoção de aplicações em nuvem.

    Já a terceira tendência é a adoção massiva de fibra e FTTH residencial no Brasil, que faz com que as redes ópticas estejam disponíveis na maioria das regiões. “Isso aumenta a possibilidade de que a demanda por serviços de backhaul ou corporativos esteja em uma área coberta pela rede FTTH. E essas demandas podem, assim, ser atendidas por meio do XGS-PON com um investimento mínimo.”

   Considerada uma evolução do padrão xGPON, a tecnologia XGS-PON permite 10 Gbps de upstream e de downstream, conforme a norma de 2016 do ITU G.987.1. O XGS-PON é uma versão de maior largura de banda e simétrica do GPON, e permite a convivência dos recursos de ambas as tecnologias, destaca Cleverson Luiz Weiss, gerente de engenharia industrial da Fibracem, indústria brasileira especializada no setor de comunicação óptica. “Assim, os prestadores de serviços desejam escolher, para próxima tecnologia PON, uma tecnologia que funcione para todos os seus serviços baseados em PON (residencial, comercial, móvel) e forneça uma rede com alto desempenho.”

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.

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.

 

 

  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.

Certificação profissional em redes ópticas de acesso

Redação, Infra News Telecom

  A falta de mão de obra especializada no mercado de redes ópticas, motivou a Lancore a criar o Fiber Skills. Trata-se de um programa de capacitação, qualificação e certificação profissional para redes ópticas de acesso.

  São oferecidos cinco módulos com aulas práticas e teóricas: Técnico em máquinas de fusão (manutenção de máquinas e operação com resolução de problemas); Instalador de clientes FTTH (instalação e ativação de clientes, teste e medição de potência óptica); Técnico em redes ópticas externas (infraestrutura e atividades práticas em campo); Analista de redes ópticas OTDR (análise e caracterização das redes); e Técnico em implantação de redes FTTH (ativos e passivos de rede e medições de infraestrutura GPON).

  “Ao longo dos anos, realizando cursos pelo Brasil, identificamos uma necessidade muito grande de qualificar mão de obra em redes externas de fibra óptica. Essas infraestruturas demandam boas técnicas de integração para não terem problemas. Grande parte dessas redes terá algum tipo de problema que precisará ser resolvido por técnicos especialistas”, diz Cesar Mendonça, diretor de tecnologia da Lancore.

  Segundo ele, a ideia surgiu do World Skilss, um torneio internacional de educação profissional que reúne estudantes de todo o mundo – são mais de 50 modalidades profissionais. No Brasil, o Senai – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial é o órgão que organiza eventos preparatórios para a competição internacional. As áreas de interesse vão desde redes de telecomunicações a jardinagem e paisagismo.

  Para promover o Fiber Skills, a Lancore também realiza competições pelo Brasil, com premiações. Em 2019, estão programadas pelo menos quatro. “Criamos um relacionamento com o Senai. Assim, nossos competidores também poderão ser preparados para o World Skills nessa modalidade”.

  A programação dos cursos e da competição é itinerante. Em 2019, serão realizadas em diversas cidades do país.

Parceiros de tecnologia

  O Fiber SKills conta com a parceria de vários fornecedores de tecnologia. Um deles é a suíça R&M, fabricante de sistemas de infraestrutura de rede.

  A companhia é o fornecedor de equipamentos de redes ópticas e metálicas, como DIOs e caixas de emenda. “Também ajudamos nas provas e competições pelo país. Temos técnicos comercial e de pesquisa de desenvolvimento que mostram, por exemplo, as melhores práticas para fazer uma correta ancoragem dos cabos, guardas de reservas dos cabos, subidas para bandejas, etc.”, explica Rodrigo Maschi, gestor de contas da R&M.

  A R&M conta com uma fábrica no Brasil, em Santa Rita do Sapucaí, MG, com um portfólio completo de produtos de fibra óptica.

  A Fujikura e a Fluke são outros parceiros do programa, com máquinas de fusão e equipamentos de teste, respectivamente.

Novos serviços exigem a atualização das redes de acesso

Simone Rodrigues, Editora da Infra News Telecom

  Os novos serviços e aplicações, como computação em nuvem, jogos on-line e vídeo, além da popularização dos dispositivos móveis, exigem redes de comunicação com maior largura de banda e cada vez menos latência. Requisitos de QoS – qualidade de serviço e sistemas flexíveis, que permitam o compartilhamento dinâmico e eficiente dos recursos, são indispensáveis nas infraestruturas de redes de acesso atuais.

  Nesse cenário, a tecnologia GPON – Gigabit Passive Optical Network ganhou espaço nas redes de acesso banda larga, principalmente por tornar a infraestrutura mais simples e transparente para a implementação de serviços. O próximo passo é a xGPON, com velocidades de 2,5 Gbps em downstream e 1,25 Gbps em upstream.

  Como mostra a matéria especial desta edição, a Algar Telecom começou a implantar GPON em 2012. Hoje, 14% da sua base total de banda larga, com aproximadamente 600 mil portas, é atendida pela tecnologia. O provedor de Internet Fibralink, de Marabá, PA, também utiliza tecnologia em toda a sua infraestrutura de última milha.

  Outro tema tratado nesta edição é o uso de IoT – Internet das coisas na indústria hoteleira. O setor tem garantido mais competitividade e diminuído suas despesas ao integrar a tecnologia em suas operações. Um exemplo são os sistemas inteligentes de gerenciamento de energia, capazes de indicar quando um quarto está desocupado e ajustar, automaticamente, a temperatura para reduzir o consumo de energia entre 20% a 45%.

  Boa leitura!

GPON e xGPON nas redes de acesso banda larga

Operadoras e provedores de Internet de todo o país já iniciaram a jornada para atualizar as suas redes de acesso. No radar dessa modernização está a tecnologia GPON, uma rede óptica passiva com capacidade Gigabit, e sua evolução natural é a xGPON.

Simone Rodrigues, Editora da Infra News Telecom

  As redes de fibra óptica estão se espalhando por todo o país para atender à crescente demanda por maior largura de banda exigida pelas novas aplicações e a popularização dos dispositivos móveis. Operadoras e provedores de Internet já iniciaram a jornada para atualizar as suas redes de acesso com o objetivo de ganhar competitividade e gerar novas fontes de receitas. No radar dessa modernização estão os investimentos na tecnologia GPON, uma rede óptica passiva com capacidade Gigabit.

  Basicamente, a tecnologia utiliza uma topologia ponto-multiponto com divisores ópticos passivos (splitters), permitindo que uma única fibra óptica seja compartilhada por múltiplos usuários, sem o emprego dos onerosos elementos ativos instalados no ambiente das operadoras de telecomunicações e provedores de serviços (OLT – Optical Line Terminal) e dos assinantes (ONU – Optical Network Unit). Essa característica reduz tanto o Capex como o Opex, já que a sua instalação requer menos infraestrutura física, diminuindo consideravelmente o custo de implementação, operação e manutenção.

Maior largura de banda

 

  A GPON foi padronizada pela ITU-T G.984 e desenvolvida a partir da necessidade das operadoras por maiores larguras de banda para downstream e upstream, além de mais eficiência e variedades de serviços. Ela permite uma taxa de divisão de 1:128, ou seja, cada porta PON suporta até 128 terminais de rede óptica.

  A tecnologia tem capacidade de tráfego assimétrica, com velocidades de 2,5 Gbit/s em downstream e 1,25 Gbit/s em upstream. “Além da alta capacidade de transmissão, parte da rede de distribuição é compartilhada por vários usuários, diminuindo espaço para racks e consumo de energia elétrica, por exemplo”, comenta Diego Zaniol, gerente de segmento da Intelbras, empresa nacional de equipamentos e soluções tecnológicas de segurança eletrônica, redes e telecom.

  Segundo Zaniol, há um grande potencial de negócios para a tecnologia GPON no Brasil. Muitos provedores de Internet ainda utilizam redes baseadas em GEPON – Gigabit Ethernet Passive Optical Network, com velocidade simétrica de 1,25 Gbps e capacidade para até 64 ONUs por OLT. “Muitos já estão migrando ou construindo novas redes usando o GPON. Essa infraestrutura deve atender essas empresas por um bom tempo”.

  O foco da Intelbras em GPON são os provedores de Internet. Para ganhar espaço nesse setor, a companhia desenvolveu uma ONU compatível com protocolos GEPON e GPON. “A grande vantagem é que é possível aproveitar os investimentos realizados nos equipamentos legados. Além disso, a migração pode ser feita em poucas horas e é transparente para o usuário”, acrescenta.

  Com produção nacional, o equipamento conta com função de roteamento PPPoE – Point-to-Point Protocol over Ethernet, permitindo ao provedor fazer a autenticação do cliente sem a necessidade de um roteador. É configurado de acordo com o protocolo IPv6 e pode ser instalada em caixas de distribuição junto a switches.

  Em 2018, a empresa lançou uma OLT nacional. De acordo com Zaniol, com esse passo a empresa ganhou ainda mais competitividade. Assim como as ONUs, os produtos têm os benefícios de financiamento pelo BNDES – Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social.

  Outra novidade é o software de gerenciamento, que permite monitorar os assinantes a partir de um único ponto. O software é gratuito e pode ser instalado em redes legadas. O portfólio da Intelbras também inclui os passivos, como splitters, cabos, conectores e caixas de emenda.

  Outra empresa nacional com foco no mercado de provedores de Internet é a Cianet, com sede em Florianópolis, SC. A companhia tem uma linha completa de soluções para redes GPON, incluindo equipamentos ativos (OLT e ONU) e passivos, cabos drops, caixas de emenda, além de máquina de fusão. Nesse último caso, a empresa conta com a parceria com a japonesa Fujikura.

  Para Hellen Donato, líder de produtos da Cianet, as redes GPON são as mais indicadas para operadoras e provedores de Internet com um alto número de usuários e serviços. “O custo da tecnologia ainda é elevado para os pequenos provedores, em comparação a tecnologia GEPON. Mas ela é uma grande tendência, principalmente, por oferecer maior largura de banda e baixo custo de manutenção”.

xGPON

 

  A evolução da GPON é a xGPON, também conhecida como 10-GPON. A tecnologia foi desenvolvida pelo ITU-T e definida pela norma G.987. Tem comprimento de onda de 1270 a 1577 nm e permite uma taxa de divisão de 1:256.

  Nicolas Driesen, especialista em vendas técnicas da Huawei, lembra que a tecnologia pode coexistir com as redes GPON atuais com a vantagem de oferecer maior capacidade por ramo de fibra da rede (10 Gbit/s em downstream e 2,5 Gbit/s em upstream). “O investimento da operadora é protegido. É preciso trocar a placa da OLT atual e a ONU do assinante. O maior custo é passar a fibra. Com a infraestrutura de cabo pronta, as operadoras podem expandir e utilizar a rede para vários serviços simultâneos, inclusive backhaul móvel, com o mesmo chassi e sem mexer na planta externa”.

XGS-PON

 

  A XGS-PON segue as mesmas características da 10-GPON, porém oferece velocidades simétricas de 10 Gbps para dowstream e upstream.

  Driesen, da Huawei, acredita que muitas operadoras devem optar pela XGS-PON, já que a demanda por capacidade e interfaces de 10 Gbps simétricas começa a se tornar realidade.

  No mercado corporativo, as aplicações baseadas em cloud são um exemplo, já que elas dependem de uma conexão estável para o aproveitamento de todos os seus recursos de forma confiável e eficiente.

  Já o backhaul móvel para redes 4,5G e 5G requer 1 Gbps por site para downlink e uplink, além de baixa latência. Nas residências os conteúdos 4k, 8k e VR/AR devem ganhar espaço. Segundo estudos da Huawei, até 2020, em todo o mundo, cada usuário vai exigir capacidades de 1 Gbps, principalmente por conta de conteúdos em 8 k – no 4k cada usuário, em média, consome 35 Mbps.

  “Hoje o maior entrave da xGPON é o custo da ONU, que chega a ser três vezes maior do que na GPON. Mas isso deve mudar em breve. A tecnologia vem sendo adotada e discutida por operadoras em todo o mundo, principalmente na Ásia, e há vários testes em andamento, inclusive no Brasil”.

  Denominada MA5800, a plataforma da Huawei suporta as tecnologias de acesso GPON, xGPON e XGS-PON. Também está preparada para tecnologias futuras como TWDM-PON (40 Gpbs) e 100G PON. “Somos pioneiros em 100G PON”, destaca Driesen, acrescentando que a solução tem uma arquitetura distribuída e função de agregação.

  Opcionalmente, a companhia oferece o software de gerenciamento N2510, capaz de corrigir os pontos de falha de forma proativa, com localização rápida e precisa exibidas de maneira intuitiva em uma topologia lógica.

Automação e virtualização

 

  Na visão de Renato Bueno, gerente de marketing da Nokia para América Latina, o desafio das operadoras e provedores de Internet vai além das altas taxas de velocidades oferecidas pela fibra óptica e passa pelo reaproveitamento da infraestrutura legada, virtualização e automação, com os conceitos de SDN – redes definidas por software e NFV – virtualização das funções da rede. “Para dar conta de novas aplicações, como o 5G, sem aumentar o custo da operação, é preciso pensar em redes abertas, virtualizadas e com automatização fim a fim.   A Nokia enxerga o mercado de acesso como redes inteligentes. Esse modelo inclui plataformas mais rápidas, capazes de aproveitar a infraestrutura existente e de oferecer uma melhor experiência para o usuário, independente da tecnologia utilizada”.

  Como exemplo de grandes consumidores de serviços baseados em 5G, ele cita as indústrias, com robôs cada vez mais presentes em diversos segmentos, e os carros conectados. “Para atender mercados tão variados e com serviços cada vez mais personalizados, a arquitetura dependerá de alta largura de banda com velocidades simétricas, baixíssima latência e agilidade. Mais uma vez a automação e a virtualização serão fundamentais para implementar funções de rede sob demanda”.