Como calcular a contagem de fibras em uma rede FTTH

A quantidade de fibras em uma rede FTTH deve ser determinada pela arquitetura da rede, e não apenas pelo número de assinantes.

O mesmo número de instalações pode exigir quantidades muito diferentes de fibras de alimentação e distribuição, dependendo da localização do divisor, dos estágios de divisão, das ramificações do trajeto, dos limites da área de cobertura, de futuras expansões e da reserva operacional. Um cálculo simples, como “número de assinantes ÷ taxa de divisão do divisor”, é útil apenas para estimar o número de árvores PON. Ele não determina a quantidade necessária de fibra para cada seção de cabo na rede.

Uma fonte confiável Cálculo do número de fibras em redes FTTH deve, portanto, ser concluído segmento por segmento.

A sequência prática é a seguinte:

Área de atendimento → arquitetura de divisores → caminhos ópticos ativos → segmentação de rota → capacidade disponível → tamanho padrão do cabo

Este método fornece uma base técnica para a seleção de cabos, o dimensionamento de armários de distribuição de fibra óptica, o planejamento de caixas de emenda, a preparação da lista de materiais (BOM) e a aquisição de materiais.

Fórmula para o planejamento da contagem de fibras em redes FTTH

O modelo simplificado a seguir pode ser aplicado à maioria das redes ópticas passivas.

Fibras ativas do alimentador

Fibras ativas do alimentador = Instalações atendidas ÷ Índice de divisão final

O resultado deve ser arredondado para cima, para a próxima árvore PON inteira.

Fibras ativas de distribuição

Fibras ativas de distribuição = Soma dos caminhos ópticos que devem passar por essa seção da rota

O número depende da localização do divisor e das ramificações a jusante.

Número de cabos instalados

Número de fibras instaladas = Fibras ativas + Reserva de expansão + Reserva operacional

O resultado deve então ser arredondado para cima para um número prático de fios, como 12F, 24F, 48F, 72F, 96F ou 144F, dependendo da construção real do cabo.

Esse quadro de cálculo é simples, mas só deve ser aplicado após a definição da topologia da rede.

A contagem de fibras varia em cada camada da rede FTTH

Um típico Rede FTTH contém várias camadas de fibra passiva, cada uma com uma exigência de capacidade diferente.

Uma porta PON, uma saída do divisor e um cabo de fibra óptica representam elementos diferentes da rede e não devem ser tratados como itens intercambiáveis.

A seção de alimentação é geralmente determinada pelo número de árvores PON. Os requisitos do cabo de distribuição são determinados pelo número de caminhos ópticos que continuam a jusante após cada divisão e ramificação. A contagem de fibras de derivação é normalmente baseada nas conexões individuais dos assinantes.

Essa distinção deve ser feita antes da seleção de qualquer tamanho de cabo.

Defina primeiro a área de serviço e a arquitetura do divisor

A capacidade passiva da rede de distribuição óptica (ODN) deve, normalmente, ser planejada com base na área de cobertura pretendida, e não apenas no número de assinantes conectados durante a primeira fase de implantação.

O projeto deve, portanto, estabelecer:

• Premissas aprovadas
• Previsão de adesão
• Fases de construção previstas
• Futura expansão residencial
• Relações comerciais ou empresariais
• Serviços adicionais que utilizam a mesma rota OSP
• Requisitos de reserva para operadoras

Uma vez definida a área de cobertura, é necessário confirmar a arquitetura do divisor.

A posição do Divisor de PLC tem um efeito direto sobre o número de fibras necessário na rede de distribuição.

Divisão centralizada

Uma arquitetura centralizada típica pode ser a seguinte:

OLT → cabo de alimentação → FDC com divisor 1:32 → cabo de distribuição → terminal de acesso → cabo de derivação

Se 1.024 instalações forem atendidas por meio de uma divisão de 1:32:

1.024 ÷ 32 = 32 árvores PON

A necessidade teórica de alimentadores ativos é, portanto, de 32 fibras.

Após o divisor, no entanto, cada caminho PON se transforma em vários caminhos ópticos do lado do assinante. A rede de distribuição deve transportar essas saídas até as áreas de acesso correspondentes.

A necessidade de fibra na direção de saída é, portanto, substancialmente diferente da necessidade na direção de alimentação.

Divisão em duas etapas

Uma arquitetura distribuída pode utilizar:

Divisor de 1:4 no primeiro estágio × divisor de 1:8 no segundo estágio = divisão total de 1:32

Para as mesmas 1.024 instalações, a rede ainda requer 32 árvores PON.

Antes do divisor do primeiro estágio:

32 fibras de alimentação ativas

Após a divisão de 1:4:

32 × 4 = 128 caminhos ópticos ativos

Esses 128 caminhos devem, então, ser conduzidos até os locais dos divisores secundários.

A proporção final de divisão continua sendo de 1:32, mas a exigência relativa à fibra de distribuição intermediária é diferente.

Por esse motivo, a relação de divisão, por si só, não é suficiente para determinar o número de fibras do cabo.

Calcular o número de fibras de alimentação a partir das árvores PON

A seção de alimentação costuma ser a parte mais simples do cálculo.

Para uma rede que utiliza uma proporção de divisão final de 1:32:

Exemplo: 768 instalações

768 ÷ 32 = 24 árvores PON

O requisito do alimentador ativo é, portanto:

24 fibras

Exemplo: 1.500 instalações

1.500 ÷ 32 = 46,875

O número deve ser arredondado para cima:

47 árvores PON

O requisito do alimentador ativo é, portanto:

47 fibras

Um cabo de 48F forneceria, tecnicamente, o número necessário de fibras ativas, mas não deixaria praticamente nenhuma capacidade de reserva. A escolha entre um cabo de 48F, 72F ou outra contagem padrão depende da política de expansão e restauração da operadora.

O projeto do alimentador deve, portanto, seguir duas etapas distintas:

1. Calcular o número de fibras PON ativas.
2. Adicione a reserva aprovada e selecione a próxima contagem de cabos viável.

A relação de divisão, por si só, já deveria ter sido validada em relação ao orçamento de potência óptica do projeto, à distância e à tecnologia PON.

Uma taxa de divisão mais alta pode reduzir a demanda por fibra de alimentação, mas também aumenta a perda óptica e altera a flexibilidade operacional. O planejamento do número de fibras deve, portanto, seguir o projeto óptico aprovado, em vez de determiná-lo.

Calcular o número de fibras por seção da rota

O dimensionamento dos cabos de distribuição exige uma análise mais detalhada do traçado.

A pergunta correta não é quantos assinantes existem em todo o projeto. A pergunta correta é:

Quantos caminhos ópticos devem passar por essa seção específica do cabo?

Considere uma rede que atende a quatro zonas:

O cabo principal que sai do armário de distribuição pode, inicialmente, conter fibras que atendem a várias zonas.

Assim que uma zona se ramifica, suas fibras não precisam mais seguir pela seção seguinte da rota.

A contagem de fibras ativas, portanto, diminui progressivamente ao longo do trajeto.

Um cálculo baseado em rota pode gerar o seguinte cronograma:

*Apenas a título ilustrativo. A quantidade final de cabos depende da política de reserva aprovada e do tipo de construção de cabo disponível.

Essa abordagem evita estender um cabo de grande número de fios além do necessário, mantendo, ao mesmo tempo, capacidade suficiente nas seções comuns.

Além disso, cria uma base mais precisa para a lista de materiais (BOM) do cabo.

Calcular a demanda de distribuição a partir do ponto de acesso, retroativamente

Para um projeto detalhado da ODN, o número de fibras de distribuição também pode ser verificado partindo de cada terminal de acesso.

Suponha que um terminal atenda a 16 instalações.

Divisor localizado dentro do terminal de acesso

Se um divisor de 1:16 estiver instalado dentro do terminal, talvez seja necessária apenas uma fibra PON ativa no lado da distribuição upstream.

A exigência de distribuição a montante para esse terminal é, portanto:

1 fibra ativa

Divisor localizado no centro do FDC

Se o divisor 1:16 estiver instalado no gabinete central, suas 16 fibras de saída devem seguir em direção ao terminal.

A rota de distribuição pode, portanto, exigir:

16 fibras ativas

para a mesma área de atendimento com 16 estabelecimentos.

O número de assinantes não mudou, mas os requisitos relativos ao cabo sim.

É por isso que o número de fibras de distribuição deve sempre ser analisado em conjunto com o posicionamento dos divisores.

Calcular o número de fibras de derivação por conexão de assinante

A seção final da descida costuma ser mais simples.

Uma conexão FTTH residencial padrão geralmente utiliza uma fibra óptica ativa entre o terminal de acesso e as instalações do assinante.

Da SOCT Fiber's Cabo de derivação FTTX A linha inclui diferentes espessuras de fibra e estruturas para aplicações em ambientes internos, externos, aéreos e de acesso.

Podem ser especificadas fibras de ramificação adicionais quando o projeto assim exigir:

• Serviço redundante
• Canais de serviços independentes
• Conectividade empresarial
• Distribuição em edifícios com várias unidades habitacionais
• Prática de reserva específica de cada operadora

As fibras adicionais devem ter uma finalidade operacional definida, em vez de serem adicionadas automaticamente.

Em redes construídas sob demanda, o sistema de distribuição passiva pode ser projetado para todas as instalações atendidas, enquanto os cabos de derivação individuais são instalados somente após a ativação do serviço.

Adicionar fibra sobressalente após o cálculo da demanda ativa

A capacidade de reserva deve ser adicionada de forma deliberada após a determinação da necessidade ativa.

Uma expressão útil para o planejamento é:

Fibras instaladas = Fibras ativas + Reserva de expansão + Reserva operacional

Pode ser necessária uma reserva para:

• Futuros assinantes
• Ampliações da área de atendimento
• Restauração do cabo
• Reorganização da rede
• Conexões corporativas
• Backhaul móvel
• Câmeras de CFTV ou outra infraestrutura compartilhada
• Expansão planejada da rede

A política de reservas não precisa ser idêntica em toda a ODN.

Um trecho crítico da espinha dorsal, cuja substituição exigiria grandes obras civis, pode justificar uma capacidade de reserva maior do que um ramal curto instalado dentro de um duto acessível.

Por exemplo:

Requisito ativo: 30 fibras

Reserva aprovada: 8 fibras

Necessidade total:

30 + 8 = 38 fibras

Portanto, pode-se escolher um cabo de 48F.

Isso não significa que o cabo 48F seja o cabo adequado para todas as rotas com 30 fibras ativas. A decisão continua dependendo da demanda futura, da acessibilidade da rede e da política da operadora.

Arredondar para o número padrão de fios somente após o cálculo

A quantidade de cabos deve ser selecionada após o cálculo das necessidades ativas e de reserva.

Exemplos típicos de contagens práticas podem incluir:

12F, 24F, 36F, 48F, 72F, 96F e 144F

dependendo da estrutura do cabo.

Um processo de seleção típico pode ser o seguinte:

O princípio é o seguinte:

Primeiro, calcule; depois, normalize.

Começar definindo um número preferencial de cabos e, em seguida, tentar adaptar a rede a esse número pode resultar tanto em capacidade desnecessária quanto em reserva insuficiente.

Verificar a capacidade do FDC, do divisor e do compartimento de emenda

O planejamento do número de fibras não se limita à seleção do cabo.

Cada trecho de cabo deve ser terminado, ramificado, emendado ou distribuído por meio de outro componente da ODN.

A capacidade do gabinete de distribuição de fibra óptica deve, portanto, ser verificado em relação a:

• Fibras alimentadoras de entrada
• Capacidade do divisor
• Resultados da distribuição
• Posições do adaptador
• Capacidade de emenda
• Capacidade de passagem de cabos
• Reserva para expansão futura

As conexões de emenda também devem ser verificadas quanto a:

• Número de cabos de entrada e saída
• Diâmetro do cabo
• Configuração de ramificação
• Capacidade da bandeja de emendas
• Capacidade total de emenda

Um cabo 96F não oferece capacidade útil se o gabinete ou caixa de conexão selecionado não for capaz de acomodar adequadamente o número necessário de fibras.

As fibras dos cabos, as portas do divisor e a capacidade do gabinete devem, portanto, ser calculadas como um único sistema coordenado.

Exemplo prático: Rede FTTH com 1.024 instalações

Considere uma nova implantação de FTTH que abranja 1.024 instalações.

Suponha que:

• 1.024 estabelecimentos foram aprovados
• 1:32 – proporção final de divisão
• Divisores centralizados
• Quatro áreas de atendimento
• Distribuição equitativa das instalações
• Capacidade ociosa específica do projeto

Cálculo do alimentador

1.024 ÷ 32 = 32 árvores PON

Requisito de alimentador ativo:

32 fibras

Suponha que o projeto exija 8 fibras sobressalentes.

Total:

32 + 8 = 40 fibras

Uma escolha prática poderia, portanto, ser:

Cabo de alimentação de 48F

Segmentação de rotas no backbone

Cada área de atendimento atende:

1.024 ÷ 4 = 256 instalações

Cada área de atendimento exige:

256 ÷ 32 = 8 árvores PON

A rota do backbone pode, portanto, diminuir à medida que cada gabinete se ramifica.

O número exato de cabos deve ser verificado em relação às configurações disponíveis e aos requisitos de padronização da operadora.

Cálculo da distribuição

A área de atendimento, composta por 256 estabelecimentos, deve então ser dividida de acordo com as rotas de distribuição efetivas.

Se a filial A atender a 64 instalações e for utilizada a divisão centralizada, a filial poderá necessitar de aproximadamente 64 caminhos ativos a jusante antes que seja adicionada a reserva.

Se a Filial B atender a 24 estabelecimentos, esse número deve ser calculado separadamente.

O resultado pode ser:

Isso gera um plano de cabeamento específico para cada rota, em vez de uma contagem universal de fibras para toda a rede.

Erros comuns no planejamento do número de fibras em redes FTTH

Utilização do número de assinantes iniciais em vez da cobertura planejada

A infraestrutura passiva pode ficar com capacidade insuficiente se for projetada apenas para a demanda inicial do serviço.

Aplicando o número de assinantes ÷ a taxa de divisão a cada seção do cabo

Esse cálculo é útil para árvores PON de alimentação, mas não determina o número de fibras de distribuição.

Ignorando a localização do divisor

A divisão centralizada e a divisão distribuída geram requisitos diferentes para as fibras intermediárias, mesmo quando a proporção final de divisão é idêntica.

Aplicando a mesma porcentagem de reserva a todas as rotas

A reserva deve levar em conta a importância da rota, os planos de expansão e a dificuldade da futura instalação de cabos.

Seleção do número de cabos antes da definição da ramificação do trajeto

O cabo de alta densidade pode ser estendido desnecessariamente, ou as seções a jusante podem ter dimensões insuficientes.

Ignorando a capacidade dos armários e de fechamento

A quantidade de cabos deve sempre ser coordenada com os equipamentos necessários para a terminação, emenda e distribuição dessas fibras.

Prepare a lista de cabos antes da solicitação de cotação (RFQ)

Assim que o cálculo da quantidade de fibras FTTH for concluído, o resultado deve ser convertido em uma lista de cabos.

Um cronograma prático pode incluir:

O cronograma oferece uma base mais útil para a aquisição do que uma solicitação como:

Cabo FTTH para 1.000 usuários.

Isso permite que o fornecedor analise:

• Estrutura do cabo
• Tipo de fibra
• Condições da rota
• Comprimento do tambor
• Método de instalação
• Interface de fechamento
• Embalagem
• Quantidade de cabos

O cálculo passa, portanto, a fazer parte da solicitação de cotação (RFQ) e da lista de materiais (BOM) do projeto, em vez de permanecer como um dado isolado da engenharia.

Perguntas frequentes

Quantos núcleos de fibra são necessários para 1.000 usuários de FTTH?

Não existe um número único correto de cabos. O número depende da relação de divisão do divisor, da localização do divisor, das ramificações do trajeto e da política de reserva. Com uma relação de divisão de 1:32, podem ser necessárias aproximadamente 32 fibras alimentadoras ativas, mas o número de cabos de distribuição ainda deve ser calculado separadamente para cada seção do trajeto.

Qual é a fórmula para calcular o número de fibras de alimentação em redes FTTH?

Um cálculo simplificado do alimentador é:

Estabelecimentos atendidos ÷ Índice de divisão final

O resultado deve ser arredondado para cima, para a próxima árvore PON inteira, antes da adição das fibras de reserva.

Os cabos de alimentação e de distribuição devem ter o mesmo número de fibras?

Normalmente, não. O número de fibras de alimentação é determinado principalmente pelas árvores PON antes da divisão, enquanto o número de fibras de distribuição depende da localização do divisor e dos caminhos ópticos a jusante.

Qual deve ser a quantidade de fibra sobressalente em uma rede FTTH?

Não existe uma porcentagem universal. A reserva deve ser determinada de acordo com o crescimento futuro, as necessidades de restauração, a acessibilidade das rotas, o custo das obras civis e a política da operadora.

O que é melhor para FTTH: 24F, 48F ou 96F?

A contagem correta é o menor tamanho prático de cabo capaz de acomodar as fibras ativas calculadas, a reserva aprovada e os requisitos futuros da rede para o trecho específico do trajeto.

Calcule cada trecho do trajeto antes de selecionar o cabo

O número correto de fibras para uma rede FTTH não pode ser determinado apenas com base no número de assinantes.

Cada trecho da rota deve ser avaliado de acordo com:

demanda a jusante → arquitetura de divisor → caminhos ópticos ativos → capacidade disponível → número prático de cabos → capacidade do gabinete

Essa abordagem oferece uma base mais confiável tanto para a engenharia quanto para as aquisições.

Para uma cotação de cabos FTTH, os documentos mais úteis são a discriminação da área de cobertura, a arquitetura do divisor, os comprimentos dos percursos, a programação da fibra e os métodos de instalação. Nos casos em que o número de fibras já tenha sido calculado, esses dados podem ser analisados juntamente com a construção do cabo, o planejamento dos tambores, a configuração do divisor PLC, a capacidade do gabinete de distribuição e os requisitos das caixas de emenda antes da confirmação da lista de materiais (BOM) e da cotação finais.