Estamos vivenciando uma revolução sem precedentes nas comunicações mundiais, que pode ser evidenciada pelo tráfego mundial de dados. Segundo recente relatório apresentando pela Cisco, é previsto um crescimento exponencial do tráfego de dados nos próximos anos, passando dos atuais 96 EB por mês (Exabytes) em 2016 para 278 EB por mês em 2021. Isto significa um tráfego anual passando de 1,2 ZB para 3,3 ZB (Zettabytes) em 2021, consolidando o inicio da denominada Era Zettabyte. Qual é então o papel e importância das Redes Ópticas neste contexto?
Este crescimento exponencial do tráfego de dados está diretamente relacionado ao crescimento dos serviços de Internet de alta velocidade Fixa e Móvel (3G/4G/5G), OTT, IoT, Smart Cities, Banda Larga Rural, etc.. Neste cenário, o Vídeo, em todas as suas formas de aplicação e comunicação, continuará sendo a principal indutor deste tráfego e seu crescimento.
É importante observar que existe uma forte correlação entre o crescimento do tráfego de dados mundial e o consumo de fibras ópticas, conforme apresentando no gráfico da figura a seguir. Esta correlação ocorre porque a velocidade da banda larga é crucial para permitir o crescimento do tráfego de dados e neste contexto as fibras ópticas continuam e continuarão sendo por muito tempo a melhor solução em termos de capacidade de transmissão e longo alcance.
A implantação de fibras ópticas mundial deverá atingir a marca dos 456 milhões de km de fibra em 2017, número também sem precedentes na história mundial das comunicações ópticas.
Deste volume, cerca de 250 milhões de km serão consumidos somente na China, seguida pelos EUA e Índia. No Brasil, a implantação deverá ficar em torno de 4,5 milhões em 2017, representando cerca de 1% deste consumo mundial.
São duas as principais razões da enorme quantidade de instalação de fibras ópticas na China: as redes ópticas para a implantação das tecnologias 4G e 5G e as redes de acessos FTTx/FTTH.
O Cenário Nacional
No cenário nacional estima-se a implantação da ordem 4 a 4,5 milhões km de fibras ópticas, que represente cerca de 1% do consumo mundial de fibras ópticas. Este situação nos permite duas visões:
A otimista, que mostra que existe um enorme potencial de mercado e enormes oportunidades de crescimento, que certamente implicará na necessidade de investimentos para se criar uma infra-estrutura adequada às necessidades e demandas que estão se apresentando nesta Era Zettabyte.
A pessimista, que mostra o quanto o país está defasado da realidade mundial, que é capitaneada por alguns países e suas empresas de ICT, que entenderam a enorme importância de se implantar uma infra-estrutura robusta para garantir seu desenvolvimento e para atender as demandas da Era Zettabyte, que traz enormes oportunidades e desafios.
A implantação de redes ópticas no Brasil tem passado por ciclos de crescimento e estagnação, como o que tem ocorrido nos últimos anos. Em um passado recente a implantação das redes ópticas era liderada pelas grandes Operadoras de Telefonia Fixa e Móvel. Todavia temos observado um expressivo crescimento da quantidade de Provedores Regionais implantando redes ópticas, principalmente para o acesso FTTx, mas também em redes Metro e backbones intermunicipais.
Segundo artigos publicados, os Provedores Regionais de Internet já respondem por mais de 3,2 milhões de acessos de banda larga no país, representando mais de 78% dos novos acessos ocorridos no primeiro semestre de 2017.
Para que este louvável empreendedorismo possa ser traduzido em infra-estruturas robustas e adequadas à Era Zettabyte, é importante conhecer as tendências, experiências e práticas que estão sendo adotadas pelas empresas que estão liderando nesta Era Zettabyte.
Aspectos relevantes a serem observados
São apresentados a seguir, de forma resumida, alguns aspectos que considero relevantes para a implantação de redes ópticas com uma visão de longevidade e valor agragado.
a. Planejamento estratégico e projeto da rede
Um dos pontos chave que é observado nas empresas de sucesso, é o planejamento e posicionamento estratégico, principalmente com uma visão de médio e longo prazos. Na implantação de redes ópticas não poderia ser diferente. Desconsiderar a evolução dos serviços, tecnologias, demandas de banda e crescimentos da base de clientes, implicará em vários problemas tais como investimentos insuficientes, redundância de investimentos, rápida obsolescência das tecnologias empregadas, elevados custos operacionais, etc.
Por exemplo, para a implantação ou expansão da rede óptica de acesso FTTx-PON, é fundamental se partir com um diagnóstico realizado através de uma análise/medição da demanda potencial por região, do perfil dos clientes, da capacidade de compra destes clientes, etc. Após este diagnóstico, deve ser realizado um plano diretor, já contemplando toda a região que se deseja atuar bem como o nível de e serviços a serem oferecidos. Ai então a implantação poderá ocorrer gradualmente, mas já contemplando uma visão de futuro. Tudo isto parece óbvio, mas pode-se constatar que, em muitas empresas, estas etapas não são realizadas.
Mundialmente e também no Brasil, existem empresas que oferecem serviços para auxiliar no planejamento estratégico e softwares que realizam o projeto e gestão da rede, com algoritmos que permitem uma otimização inteligente da topologia e dos materiais a serem empregados. Isto significa minimização do investimento (CapEx) e do custo operacional (OpEx).
b. As topologias das redes
Nos países que estão instalando grandes quantidades de cabos ópticos, pode-se constatar a utilização de cabos com mair quantidade de fibras mas também com maior densidade, isto é, cabos mais compactos. Por exemplo, já se pode observar empresas utilizando cabos com 288, 432, 864 fibras e, em alguns países, já falando em 1728, 3456 fibras, etc.
A implantação de cabos com maior quantidade de fibras ópticas baseia-se no planejamento estratégico que visa atender as necessidades atuais e futuras da empresa, capacidade de banda e sua expansão no médio e longo prazos.
Outro aspecto a ser considerado diz respeito ao preço da fibra óptica no cabo. É fácil de se observar que quanto maior for a quantidade de fibras no cabo, menor é o preço da fibra individualmente, tendendo assintoticamente aos valores mínimos. Obviamente esta curva pode mudar em função do tipo de cabo.
Nos cabos com maior quantidade de fibras, o seu preço individual cai significativamente a níveis abaixo de 20% do preço equivalente nos cabos com poucas fibras. Além disto, não se deve esquecer que o custo do serviço de instalação é o mesmo, quer o cabo a ser instalado tenha 6 fibras ou 144 fibras, por exemplo.
Outro aspecto também importante, observado no cenário internacional, é a utilização de cabos ópticos subterrâneos, instalados em dutos ou diretamente enterrados, principalmente nos backbones intermunicipais e interestaduais. Alguns países, como a Índia, utilizam praticamente todo a infra-estrutura subterrânea. A implantação de cabos subterrâneos representa normalmente um maior investimento (CapEx)em comparação com as redes aéreas. Entretanto é importante frisar que o custo operacional (OpEx) é normalmente inferior. Uma das causas é o menor índice de acidentes, que é da ordem de 10x inferior aos cabos aéreos. Em uma análise de retorno sobre o investimento, poder-se-a observar uma inversão da curva e um benefício do maior CapEx no médio e longo prazos.
c. A confiabilidade dos cabos ópticos
Outro ponto extremamente relevante e crítico diz respeito à confiabilidade e longevidade dos cabos que são utilizados na rede. A pressão por menores preços e menor impacto na rede, tem estimulado a oferta de cabos ópticos “otimizados” ou também chamados “compactos”. A otimização dos cabos é algo factível e pode ser obtida através da redução de materiais, levando-se a estrutura a um nível mínimo onde suas características e desempenho ainda atendam aos requisitos de normas e especificações nacionais e internacionais. Com isto os cabos ficam com menor peso, menor diâmetro, menor quantidade de elementos de tração, etc., em resumo, menos robustos, porém com maior densidade de fibras. Neste contexto ocorrem dois pontos críticos:
- A não utilização de corretos procedimentos e boas práticas de engenharia de redes, associado à falta de profissionais capacitados e qualificados para a instalação destes cabos, aumenta enormemente o risco de ocorrência de problemas com as fibras, comprometendo a expectativa de vida da rede. É comum se observar rupturas das fibras, aumento de atenuação, movimentação das fibras nas caixas de emendas, etc.
- A acirrada competição entre fornecedores tem levado alguns fabricantes a extrapolações destes limites toleráveis, fornecendo produtos que podem estar comprometendo a qualidade, confiabilidade e longevidade do cabo.
Um exemplo de compactação e aumento de densidade são os microcabos ópticos, que são instalados em microdutos utilizando-se a técnica de sopramento. Estes microcabos, que estão sendo amplamente utilizados em vários países, foram desenvolvidos com o objetivo de se minimizar suas dimensões e peso, de forma a permitir a instalação de uma maior quantidade nos dutos.
Esta redução de estrutura torna o microcabo menos robusto e mais susceptível à ocorrência de problemas nas fases de instalação e operação. Por isso devem ser instalados somente em microdutos, com a técnica de sopramento e por profissionais habilitados e certificados, para se garantir a sua integridade, confiabilidade e longevidade.
d. Certificações de produtos
Existem diversas entidades que regulamentam as normas, especificações e requisitos de produtos no âmbito internacional e nacional. No Brasil, a certificação Anatel é um importante instrumento, apesar que não garante a qualidade dos produtos fornecidos, mas exige dos fornecedores um compromisso legal em fornecer a seus clientes produtos que foram submetidos a uma enorme gama de ensaios e que comprovaram sua eficácia, desempenho e confiabilidade para a aplicação que está sendo considerada. De certa forma, esta exigência faz uma primeira seleção de fornecedores e auxilia na correta escolha dos dos mesmos.
Considerações Finais
A Era Zettabyte chegou! Com isto se abre um universo de novas oportunidades e desafios para todos os players deste mercado! Não existe dúvida que as fibras ópticas são, e continuarão sendo por muito tempo, à base das infra-estruturas que suportarão as demandas e necessidades do trafego de dados mundial e que permitirão o atendimento as expectativas, exigência e serviços atuais e futuros.
Referencia.: White Paper Cisco – The Zettabyte Era: Trends and Analysis – June 2017
Autor: Marco A. Scocco
