Resultados do cálculo de Power Budget

A topologia utilizada para calcular a atenuação da rede de acesso em função da distância para a taxa de split de 1:64 é apresentada na Figura 4.1.

Figura 4-1 – Topologia para cálculo da atenuação da rede óptica com taxa de split de 1:64

O modelo proposto foi particularizado para uma rede com taxa de split de 1:64, sendo o primeiro nível um splitter de 2:8, com atenuação de 11,7 dB e o segundo nível um splitter 1:8, com atenuação de 11,4 dB, seguindo os valores máximos de atenuação admitidos para estes componentes, representando portanto o pior caso para cálculo do Power Budget. Três fusões ópticas com perda de 0,1 dB cada mais um conector de campo com perda de 0,5 dB foram incluídos. Pelo fato de que a atenuação mínima para todas as classes de ODN do GPON e XG- PON foram atingidas apenas pela perda dos dois splitters não existe um limite inferior para o comprimento da rede óptica.

Foi considerada um fusão óptica, também com perda de 0,1 dB, a cada dois quilômetros de rede. A perda por conexão para os conectores SC-APC e conectores de campo é de 0,25 dB e 0,5 dB respectivamente.

Para este cenário, as equações definidas no capítulo anterior são:

A(GPON) = 28,35 + 0,4 dB/kmx Dist. + 0,1 dB x Dist / 2km

54

A topologia utilizada para calcular a atenuação da rede de acesso em função da distância para a taxa de split de 1:32 é semelhante à utilizada para a ODN 1:64, sendo alterada apenas a composição dos splitters. Ela é apresentada na Figura 4.2.

Figura 4-2 – Topologia para cálculo da atenuação da rede óptica com taxa de split de 1:32

A topologia utilizada no cenário com taxa de split de 1:32 é equivalente ao caso anterior, sendo diferenciado apenas pela substituição do splitter 2:8 por um splitter 2:4 no primeiro nível da rede. A atenuação do splitter de primeiro nível neste caso é de 8,1 dB e a atenuação do

splitter de segundo nível é de 11,4 dB, seguindo novamente os valores máximos de atenuação admitidos para estes componentes. De forma semelhante ao modelo anterior, é considerado o pior caso da atenuação dos splitters para cálculo do Power Budget. Três fusões ópticas com perda de 0,1 dB cada mais um conector de campo foram incluídos, totalizando uma perda de 20,2 dB nos

splitters e fusões, sendo o limite inferior de budget para as classes de ODN alcançado apenas pela atenuação dos splitters o que significa que não existe um limite inferior para o comprimento da rede óptica.

Foi considerada um fusão óptica, com perda de 0,1 dB cada uma, a cada dois quilômetros de rede. A perda por conexão para os conectores SC-APC e conectores de campo é de 0,25 dB e 0,5 dB respectivamente.

As equações do cenário com taxa de split de 1:32 são apresentadas abaixo:

A(GPON) = 24,75 + 0,4 dB/kmx Dist. + 0,1 dB x Dist / 2km

55

Para os dois conjuntos de equações, a única variável de entrada do modelo é a distância da rede. Desta forma, variando-se o comprimento é possível determinar a atenuação da rede óptica em função da distância e, comparando-se com a atenuação máxima suportada para cada classe de ODN, determinar o alcance máximo da rede para taxa de split de 1:64 e de 1:32. A Figura 4.3 apresenta os resultados obtidos através do uso do Microsoft Excel. No gráfico está indicada a atenuação máxima definida para os equipamentos GPON Classes B+ e C+ e XG-PON Classes N1 e N2 para comparação com a atenuação calculada para os comprimentos de rede óptica indicados no eixo Horizontal.

Figura 4-3 – Atenuação da rede óptica em função do comprimento para ODNs com taxa de split de 1:64 e de 1:32

Para uma ODN com taxa de split de 1:64 não é possível utilizar equipamentos GPON Classe B+ pois mesmo para redes com comprimento inferior à 1 km a atenuação da ODN é superior ao budget máximo suportado pelos equipamentos Classe B+. Isso significa que na arquitetura de rede proposta, caracterizada pela coexistência das tecnologias GPON e XG-PON na mesma planta, é requisito de projeto que os equipamentos GPON sejam Classe C+ quando a taxa de divisão é de 1:64. Redes que cobrem locais com altíssima concentração de demandas, como condomínios ou edifícios podem ser instaladas com equipamentos N1.

Em relação ao XG-PON é possível a utilização de OLT e ONTs Classe N1 no projeto da rede em conjunto com os equipamentos GPON Classe C+. Neste caso, o alcance da rede estaria limitado à aproximadamente 1 km pela tecnologia XG-PON.

56

Para ampliar o alcance da rede é necessário considerar equipamentos XG-PON N2 no projeto da rede, permitindo uma ODN 1:64 com extensão máxima de 5 km limitado à tecnologia XG-PON.

Assim, para uma taxa de split de 1:64, o comprimento máximo suportado para uma rede com operação concomitante do GPON e XG-PON, segundo as premissas apresentadas, é de 5 km, limitado pelo XG-PON.

Diferentemente de uma rede com taxa de split de 1:64, quando considerada uma taxa de

split de 1:32 no projeto da rede óptica é possível utilizar equipamentos GPON Classe B+. Neste caso, o alcance da rede estaria limitado pelo próprio GPON em 8 km. Este valor é próximo da distância máxima suportada pelo XG-PON Classe N1 (9 km) de tal forma que é possível otimizar o uso dos equipamentos de ambas as tecnologias, pois o alcance máximo de uma tecnologia é próximo ao alcance de outra. Não ocorre um desperdício da potência óptica dos equipamentos.

Para estender o alcance da rede óptica seria possível substituir o equipamento GPON B+ por um C+. Neste cenário, a limitação seria imposta pelo XG-PON Classe N1, com um alcance de 9 km. Finalmente, o alcance máximo da rede com taxa de split de 1:32 é de 13 km determinada pelo XG-PON quando são utilizados equipamentos Classe C+ e N2 para GPON e XG-PON respectivamente.

Os resultados obtidos para o alcance máximo da rede de acesso óptica considerando uma a taxa de split de 1:64 e 1:32 são consolidados na Tabela 4.1 para cada classe de ODN do GPON e XG-PON. As linhas da Tabela 4.1 representam as classes de ODN do GPON enquanto as colunas representam as classes de ODN do XG-PON. Na intersecção das linhas com as colunas é indicado o alcance máximo da rede, em quilômetros, obtido através do modelo proposto quando utilizadas as classes de ODNs GPON e XG-PON indicadas na linha e coluna, respectivamente.

57

Tabela 4.1 – Alcance da PON com taxas de split de 1:64 e de 1:32 em função das classes de equipamentos utilizadas

Comparando os resultados obtidos para as topologias com split 1:64 e 1:32 é possível observar uma diferença de aproximadamente 8 km no alcance máximo entre ambas as ODNs, tanto para o cenário Classes B+/N1 como Classes C+/N2. Isso significa que, reduzindo a taxa de

split de 1:64 para 1:32 é possível ampliar a cobertura da rede em 8 km.

Em [5] um modelo de cálculos equivalente foi proposto para validação de uma rede GPON, sendo os cálculos de budget óptico realizados no Microsoft Excel. Na metodologia proposta em [5] os resultados obtidos no cálculo teórico foram comparados aos resultados obtidos por meio de uma ferramenta de simulação de redes ópticas, sendo utilizados os mesmos parâmetros de atenuação e a mesma topologia de rede em ambos os casos. Os resultados obtidos no cálculo teórico e na simulação assistida por software foram extremamente próximos, que em projetos de redes reais, podem ser considerados iguais.