WDM-PON Análise do mercado

Existem atualmente no mercado algumas empresas que fornecem soluções de redes WDM-PON. Estão entre elas a TE Connectivity (antiga ADC Telecommunications), a MEL, a Transmode e a LG-Ericsson (antiga LG-Nortel). A LG-Ericsson é a mais conhecida, devido à sua ligação com a Korea Telecom (HERON, 2010). Na Figura 11 é mostrado o número de pontos de redes PONs, e sua respectiva tecnologia, vendidos nos últimos 5 anos.

Como pode ser observado neste gráfico, o volume das redes WDM-PONs vendidas atualmente representa apenas um traço em comparação com vendas das redes TDM-PONs.

A - TE Connectivity

A rede WDM-PON vendida pela empresa TE Connectivity é chamada PONy-Express. De acordo com (ADC, 2007), esta solução é baseada no travamento por injeção de FP-LDs (usado tanto na OLT como nas ONUs), 2 AWGs (um na OLT e outro no RN) e receptores ópticos normalizados nas ONUs. Cada assinante tem atribuído dois comprimentos de onda diferentes para transmissão dos sinais de subida e de descida. Este sistema é capaz de servir

Tabela 2: Principais características das tecnologias PON.

TDM-PON WDM-PON

EPON BPON GPON

Padrão IEEE 802.3ah ITU G.983 ITU G.984 Nenhum

Protocolo Ethernet ATM GEM/ATM Não é

necessário

Largura de Limitada as

restriçoes

Banda máxima 1 Gbps 622 Mbps 2.488 Gbps do equipamento

Limitado pelo número Usuários 16 32 64 de portas do AWG Largura de banda Limitado pelas restrições média por usuário 60 Mbps 20 Mbps 40 Mbps do equipamento

Vídeo RF/IP RF RF/IP RF/IP

Custo relativo Muito baixo Baixo Médio Alto

Capacidade de

inovações Difícil Difícil Difícil Fácil

Figura 11: Vendas de pontos de Redes PONs por tecnologia de 2010 a 2014. Fonte: (NESSET, 2015).

até 16 ONUs simultaneamente (Pony Express 16) com uma taxa de bits de até 1Gbps simétrica por assinante. A figura 12 mostra a configuração do sistema Pony Express 16 (ADC, 2007). O sinal semente dos FP-LDs provêm de uma fonte banda larga (BLS - Broadband Light Source) que fica situada na OLT.

Figura 12: Configuração da rede PONy Express 16 da TE Connectivity.

A solução da empresa Transmode é chamada de iWDM-PON. De acordo com (TRANSMODE, 2011), esta solução se baseia na mesma solução da empresa TE Connectivity. A rede iWDM-PON permite que casa assinante tenha uma escabilidade de 100 Mbps a 1 Gbps (e para o futuro está sendo prometido uma taxa de bits de até 10 Gbps por usuário).

B - MEL

Na concepção da empresa MEL, uma rede WDM-PON pode se tornar demasiadamente grande para aplicações de alta densidade, mas pode ser de grande ajuda quando plugada como um módulo dentro das atuais redes TDM-PONs. A empresa MEL foi formada a partir de um instituto de pesquisa da Coreia do Sul apoiada pelo governo, chamado de ETRI (Instituto de Pesquisa em Eletrônica e Telecomunicações - Electronics and Telecommunications Research Institute) e tem como principal objetivo o desenvolvimento de soluções em redes WDM-PON. Estes módulos tem um tamanho reduzido e podem ser plugados tanto na OLT como nas ONUs (por exemplo: o cartão de linha da OLT ou uma ONU inteira pode ser um módulo), com isto a idéia é conseguir produtos cada vez menores, versáteis e baratos.

A empresa MEL fornece vários produtos, sendo que os de maior volume de vendas são aqueles que permitem a integração com as redes EPON/GPON (site http://www.mel- wdmpon.com/index.html). Por exemplo. o produto WTG32 X-Link, permite a interligação redes EPON/GPON com uma rede WDM-PON, convertendo os comprimentos de onda entre estas duas redes. Este produto é composto por dois transceptores, um para cada enlace. A seleção do comprimento de onda é realizada escolhendo o comprimento de onda desejado através de um conector interno, que neste caso funciona na banda C. Como é possível verificar

através da Figura 13, o alcance total máximo é de 40 km (20 km por enlace).

Figura 13: Conexão entre uma rede GPON/EPON com uma rede WDM-PON. Fonte: http://www.mel-wdmpon.com/index.html.

C - Nokia

A Nokia Siemens Networks apresentou uma solução PON baseada em Ultra- Densidade de canais (UDWDM-PON) (White Paper, 2012)(WEY, 2012). O diagrama de blocos desta rede é mostrado na Figura 14. O espaçamento entre os canais nesta rede ultra-densa é de apenas 2, 8 GHz, fornecendo até 1000 canais, onde cada canal possui uma taxa de bits de até 1 Gbps tanto na subida como na descida. Um orçamento de potência de 43 dB permite que o enlace tenha até 100 km de distância (WEY, 2012).

Figura 14: Diagrama de blocos do produto WTG32 X-Link.

Na OLT são utilizados lasers sintonizáveis. Estes lasers geram vários comprimentos de onda, de forma a reduzir o custo e a complexidade do sistema. A Nokia Siemens concluiu que o número ótimo de comprimentos de onda seria 10. O módulo que transmite e recebe estes vários

comprimentos de onda foi chamado de grupo transceptor óptico (Optical Transceiver Group - OTG). Cada OTG gera 10 canais que são modulados em DQPSK com uma taxa de 1 Gbps, usando um modulador do tipo IQ. Na OLT também existem EDFAs (para a amplificação do sinal) e os circuladores ópticos (para que a operação seja em uma única fibra).

Tanto a OLT como as ONUs possuem receptores coerentes. A sensibilidade destes receptores é de −46 dBm, sendo que cada canal é transmitido com uma potência de −3 dBm, dando o orçamento de potência do enlace de 43 dB. A geração do sinal de subida também é feita usando lasers sintonizáveis. É possível servir aos assinantes residenciais com menores taxas de bits, compartilhando o mesmo canal entre vários usuários (uma pequena rede TDM), mas também é possível atender aos assinantes comerciais com taxas superiores de bits agregando vários canais. Esta é uma solução de alta capacidade e longo alcance e que permite a coexistência com os sistemas já existentes, garantindo assim uma migração suave. A grande desvantagem desta solução é o seu alto custo em comparação com os produtos oferecidos por outras empresas.

D - Provedores de Serviço

No final de 2011, a Coreia do Sul tinha cerca de 58% do mercado mundial de redes WDM-PON. O primeiro sistema WDM-PON implantado ocorreu na Coreia do Sul em 2005. Ele foi implementado pela Korea Telecom usando uma solução desenvolvida pela LG-Ericsson. A partir de 2008, foram também utilizadas ONUs com estrutura do tipo ETRI. Em 2009 a LG-Ericsson e a ETRI fizeram um acordo para promover a padronização global da tecnologia WDM-PON (CHEN et al., 2010).

De acordo com (CHEN et al., 2010), em 2010 havia na Coreia do Sul:

a) 150.000 assinantes com taxas de 125 Mbps do tipo FTTC (repartidos em até 24 usuários); b) 2000 assinantes com taxas de 125 Mbps do tipo FTTH;

c) 1000 assinantes com taxas de 1, 25 Gbps do tipo FTTB (repartidos em até 24 usuários). Pela falta de padronização das redes WDM-PON, ainda hoje (2015) o número de usuários atendidos por este tipo de rede ainda é apenas um traço no total de redes vendidas no mercado. Os dois primeiros itens acima são produtos comerciais, enquanto o último item corresponde a produtos em desenvolvimento.