Redes ópticas são uma característica essencial dos sistemas de comunicação contemporâneos, pois facilitam a transmissão ultrarrápida de dados em longas distâncias. A comunicação por meio de uma rede óptica emprega sinais de luz transmitidos por fibras ópticas, exigindo imensa velocidade, precisão e largura de banda, alimentando componentes vitais da infraestrutura digital contemporânea. Redes ópticas são vitais no mundo conectado, pois suportam conexões de internet de alta velocidade e impulsionam avanços em saúde, finanças e entretenimento. Este artigo examina a construção básica da rede óptica, resume suas principais reivindicações e avalia sua aplicabilidade em vários setores. Este guia é útil para um público amplo, de entusiastas de tecnologia a profissionais de negócios, pois destaca o impacto transformador que as redes ópticas têm na comunicação global e em vários setores.
O que é uma rede óptica e como ela funciona?
Receber e compreender os fundamentos da rede óptica
Uma rede óptica é um sistema para transmissão de informações que emprega sinais de luz enviados por fibras ópticas para transmissão de dados. Ela funciona convertendo sinais de dados elétricos em luz, que é então transmitida por fios finos de vidro ou plástico chamados fibras ópticas. Essas fibras permitem que os dados sejam transmitidos em velocidades muito altas com baixa perda de sinal em longas distâncias. Na outra ponta, os sinais de luz são convertidos de volta em sinais elétricos. As redes ópticas são muito populares porque são de largura de banda, confiáveis e escaláveis, portanto, adequadas para aumentar as aplicações orientadas a dados.
Principais componentes da rede de transporte óptico
Fibra óptica: permite a transmissão de sinais de luz ao mesmo tempo em que fornece dados em alta velocidade e longas distâncias com baixas perdas.
- Transponders: Equipamento que transforma sinais elétricos em sinais ópticos para envio e os transforma novamente em sinais elétricos no final.
- Multiplexadores de divisão de comprimento de onda: Eles são usados para combinar muitos sinais ópticos em diferentes fibras em comprimentos de onda distintos em uma única fibra, aumentando enormemente a capacidade da rede.
- Amplificadores ópticos: Dispositivos que aumentam a potência dos sinais luminosos em longas distâncias sem convertê-los em eletricidade.
- ROADM (Multiplexador Óptico Add-Drop Reconfigurável): um dispositivo que manobra e gerencia o roteamento de sinais ópticos de maneira dinâmica, sem exigir conversões adicionais no sinal, o que pode melhorar a escalabilidade da rede.
- Interruptores ópticos: Equipamentos que permitem a comutação e o roteamento de sinais ópticos em diferentes níveis da hierarquia, economizando recursos.
Essa nova arquitetura aumenta a vida útil do link de dados e é muito escalável, pois tem a capacidade de acomodar novos componentes sistematicamente sem desmontar todo o mainframe.
Como ocorre a transmissão de sinais ópticos
A transmissão de dados usando sinais ópticos ocorre pela transmissão de pulsos de luz usando cabos de fibra óptica. Os cabos especializados têm um núcleo e um revestimento de fibra que impede que a luz escape do núcleo por meio de reflexão interna total. Cada fibra tem um transmissor que converte os dados elétricos em sinais ópticos a serem transmitidos pela fibra. Do outro lado está o receptor que consiste em um fotodetector que transforma os sinais ópticos em dados elétricos. Este método fornece comunicações rápidas em longas distâncias com muito pouca degradação do sinal.
Quais são os motivos para usar redes ópticas?
Benefícios da fibra óptica em relação aos cabos de cobre
- Maior velocidade: Cabos de fibra óptica têm a vantagem de transmitir dados muito mais rápido do que cabos de cobre tradicionais. Isso permite comunicação em tempo real, bem como aplicações de alta largura de banda.
- Maior largura de banda: Fibras ópticas fornecem menor perda de sinal e têm maior capacidade de transporte de dados. Assim, elas podem suportar maiores volumes de transmissão de dados em longas distâncias.
- Perda de sinal reduzida:Os cabos de fibra óptica têm menor atenuação de sinal, o que permite que os dados sejam transmitidos por distâncias maiores sem a necessidade de aumentar o sinal.
- Segurança melhorada: É difícil interceptar sinais ópticos e, portanto, informações confidenciais podem ser transmitidas com mais segurança por eles.
- Imunidade à Interferência Eletromagnética: Ao contrário dos cabos de cobre, as fibras ópticas não são afetadas por interferência eletromagnética, o que as torna confiáveis e consistentes.
- Leve e durável:Comparados aos cabos tradicionais, os cabos de fibra óptica são mais finos, leves e resistentes a fatores ambientais adversos, o que os torna mais fáceis de instalar e manter.
Como as redes ópticas podem aumentar a largura de banda
A utilização de sinais de luz permite que redes ópticas aumentem muito a largura de banda e a taxa de transferência de dados quando comparadas a sistemas que usam fios de cobre. A tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), que divide a luz em vários comprimentos de onda, permite que essas redes suportem a transmissão de grandes volumes de dados simultaneamente. Essa capacidade ajuda a minimizar o congestionamento, melhora a eficácia e fornece a capacidade de se adaptar e lidar com a demanda cada vez maior por internet de alta velocidade e comunicação de dados.
Reduzindo a latência com redes de fibra óptica
Comparadas a outros meios de transmissão, como cabos de cobre ou comunicações via satélite, as redes de fibra óptica são projetadas para eliminação de latência. A latência, que é o tempo que certos dados levam para atravessar do local de origem até o local de destino, é extremamente importante para aplicações em tempo real, como videoconferência, jogos online ou até mesmo sistemas de negociação financeira. O uso de fibra óptica tem uma das latências mais baixas possíveis devido à rápida sinalização de luz e à ausência de interferência eletromagnética (EMI) que é comum em redes de cobre.
No vácuo, a luz viaja a uma velocidade de 299,792 quilômetros por segundo. Como resultado, os cabos de fibra óptica transmitem dados a uma velocidade ligeiramente menor, de aproximadamente 200,000 quilômetros por segundo. Isso aumenta muito a experiência do usuário em cenários de ida e volta de dados (RTT), especialmente quando eles precisam de baixa latência. Por exemplo, enquanto as redes baseadas em cobre têm uma latência de cerca de 10-20 milissegundos (ms), os sistemas de fibra otimizados reduzem isso para menos de 1 ms em média.
Além disso, inovações como tecnologias ópticas coerentes e Software Defined Networking (SDN) melhoram ainda mais a otimização de latência em fibras. Ao realocar a largura de banda e gerenciar o tráfego em tempo real, o alívio do congestionamento é maximizado junto com a eficiência da distribuição de pacotes de dados. Além disso, o SDN também permite uma distância maior entre os boosters sem ter que aumentar o número de boosters intermediários. Isso resulta em pontos de atraso menores, levando a um desempenho de baixa latência muito mais consistente em grandes distâncias.
O aprimoramento da responsividade e da velocidade que a fibra óptica fornece a torna uma necessidade para os consumidores, assim como para as indústrias que dependem de tecnologia moderna. Para simplificar, se um país está buscando melhorar sua infraestrutura de comunicação enquanto garante que ela permaneça relevante no futuro, investir em fibra óptica se torna crucial.
Quais são alguns dos tipos de redes ópticas disponíveis?
Investigando as aplicações da multiplexação por divisão de comprimento de onda.
Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM) é uma tecnologia usada para multiplexar vários canais de dados em uma fibra óptica. O WDM é amplamente usado em telecomunicações e data centers devido aos altos requisitos de largura de banda. Combinar vários fluxos de dados em uma única fibra óptica usando diferentes frequências de luz amplifica muito a capacidade de transporte de dados das redes de fibra, sem a necessidade de cabos físicos adicionais. Ele permite melhor utilização da infraestrutura, suporta transmissão de dados de longa distância e facilita a expansão efetiva da rede adicionando mais canais sem interrupções.
Como a rede óptica passiva PON impacta a conectividade
Passive Optical Network (PON) é uma tecnologia avançada para fornecer serviços de banda larga de alta velocidade por fibra óptica. Na verdade, é eficiente em uma PON onde a estrutura básica é voltada para um-para-muitos e faz uso de componentes passivos para dividir um sinal óptico de entrada de um escritório central para vários usuários finais, o que reduz significativamente as despesas de implantação e manutenção. A abordagem ponto a multiponto da tecnologia PON a torna ideal para implantação de rede escalável e com eficiência energética.
O PON é amplamente implementado em implantações de Fiber-to-the-Home (FTTH) e Fiber-to-the-Building (FTTB) que oferecem velocidades de downstream e upstream de 2.5 Gbps e 1.25 Gbps, respectivamente, em configurações Gigabit PON (GPON) padrão. Outros avanços, como o XG-PON 10-Gigabit PON, fornecem uma taxa de transferência de rede ainda maior com taxas de dados simétricas de 10 Gbps. Esses recursos são cruciais para atender aos crescentes requisitos de largura de banda devido aos serviços de computação em nuvem, streaming 4K/8K e ambientes de trabalho remoto.
Além disso, as PONs permitem um conjunto diversificado de aplicações, como sistemas de IoT, redes empresariais e infraestrutura de cidades inteligentes. De acordo com os últimos dados disponíveis, as receitas globais para equipamentos PON devem exceder 13 bilhões de dólares americanos até 2028, emergindo do investimento reforçado em infraestrutura de fibra óptica e da migração para redes de próxima geração, como 5G. Com capacidades para conectividade de alta velocidade e confiável, a PON transforma os problemas de conectividade modernos e continua a promover a transformação digital.
Últimas tendências em produtos de rede óptica
A ênfase no desenvolvimento de tecnologias 400G e 800G e transceptores coerentes para redes de longa distância e metropolitanas está crescendo devido à necessidade cada vez maior de largura de banda e maior escalabilidade. As tendências de produtos de rede óptica também indicam um foco crescente em transceptores ópticos coerentes para melhor eficiência em redes de longa distância e metropolitanas. Além disso, a integração de redes definidas por software (SDN) está se tornando essencial para automação de rede eficaz e facilitação de mudanças responsivas aos recursos de rede. Esses novos desenvolvimentos mostram os esforços para melhorar o desempenho ao mesmo tempo em que gerenciam a crescente complexidade dos ecossistemas modernos.
De que maneira e em que medida a amplificação óptica melhora o desempenho?
Tendo compreendido o papel dos amplificadores ópticos, podemos analisar melhor o escopo de seu uso.
Amplificadores ópticos melhoram o desempenho aumentando a força dos sinais ópticos sem a necessidade de convertê-los em sinais elétricos. Essa forma de amplificação é necessária para superar perdas de sinal, que são inevitáveis em sistemas de comunicação de fibra óptica de longa distância. Como os amplificadores ópticos aumentam a potência do sinal dentro do domínio óptico, eles garantem que os dados permaneçam sem distorção durante a transmissão, aumentando assim a eficiência da transmissão, permitindo o uso de redes de alta capacidade de longa distância.
O que torna os amplificadores ópticos essenciais para transmissões de longa distância?
Amplificadores ópticos são essenciais para transmissões de longa distância devido à sua capacidade de neutralizar a atenuação do sinal e permitir que os dados sejam transmitidos por longas distâncias sem degradação significativa. Eles também reduzem a necessidade de regeneração frequente do sinal ao aumentar os sinais ópticos enfraquecidos no caminho da transmissão, diminuindo assim a complexidade e os custos da infraestrutura. Sua capacidade de amplificar sinais únicos em vários canais simultaneamente permite redes de alta capacidade e os torna indispensáveis para sistemas de comunicação modernos.
Usando Amplificadores Ópticos no Transporte Óptico de Pacotes
O uso de amplificadores ópticos em redes de transporte óptico de pacotes ajuda a atender aos requisitos de maior rendimento de dados e conectividade contínua. Amplificadores ópticos, por exemplo, Amplificadores de Fibra Dopada com Érbio (EDFA) e amplificadores Raman, são aplicados nessas redes para que os sinais possam ser fortalecidos em longas distâncias e através de links de fibra. Esses sistemas não adicionam atraso significativo às operações de rede, pois eles aprimoram o sinal na forma óptica também, o que é muito benéfico para o ambiente tecnológico atual.
A aplicação de amplificadores ópticos em redes de transporte óptico de pacotes permite que o sistema suporte sistemas de Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa (DWDM). A tecnologia aumenta a confiabilidade e a eficiência da transmissão de dados por cabos de fibra porque permite que vários fluxos de dados sejam enviados por um único fio de fibra. Os amplificadores ajudam a fortalecer sinais de comprimento de onda múltiplo. Além disso, ajudam a manter o desempenho mesmo quando a distância excede algumas centenas de quilômetros. Os EDFAs são o melhor exemplo disso porque fornecem larguras de banda de amplificação que excedem 40 nm, ao mesmo tempo em que suportam mais de 80 canais em espaçamento de 50 GHz.
Além disso, o desenvolvimento adicional da tecnologia de amplificação Raman distribuída também auxiliou no aumento do alcance da transmissão. Como mencionado anteriormente, os amplificadores Raman usam a própria fibra como meio de amplificação e, portanto, têm melhor desempenho de ruído e OSNR, o que é essencial para redes de 400 Gbps e de maior capacidade.
A implantação de amplificadores ópticos em redes de transporte óptico de pacotes também aumenta a eficiência de custo. Esses sistemas incorrem em redução de gastos de energia ao eliminar a regeneração de sinal OEO. Tecnologias avançadas de amplificador, combinadas com implantação espiral ideal, permitem dimensionamento com eficiência energética para acomodar demandas emergentes, como tráfego de backhaul 5G aumentado e tráfego de interconexão de data center aumentado.
A combinação de amplificadores ópticos com tecnologias de transporte óptico de pacotes representa um marco importante para alcançar redes de comunicação resilientes, de alta capacidade e com eficiência energética. Garantir a entrega de dados em alta velocidade e a agilidade para evoluir com as mudanças estruturais da rede é vital para o ecossistema de redes ópticas, tornando-as um componente essencial.
Qual é a abordagem adotada pelas redes ópticas para 800G e acima?
Inovações em óptica coerente para escala além de 800G
Existem inúmeras estratégias para escalar redes ópticas para acomodar 800G e acima. Aumentar o uso de dados do canal requer melhorias na eficiência espectral, que podem ser fornecidas por formatos de modulação aprimorados como 64QAM que fornecem melhor utilidade do espectro. A disseminação de tecnologias flex-grid também é importante porque elas não apenas otimizam a alocação espectral, mas também permitem que as operadoras de rede redimensionem dinamicamente as larguras do canal para maiores taxas de dados. Além disso, o desenvolvimento de tecnologias ópticas coerentes torna possível transmitir dados por distâncias maiores sem danificar significativamente o sinal, melhorando assim a confiabilidade em velocidades maiores. Coletivamente, esses desenvolvimentos ajudam a acomodar requisitos adicionais em redes ópticas, preservando sua flexibilidade, eficiência e confiabilidade.
Superando limitações para 700G e taxa fixa 800G
A tecnologia de fibra óptica mudou drasticamente nos últimos anos para acomodar os requisitos de transmissão de 800G e além. Um exemplo é o uso de fibras de perda ultrabaixa (ULL), que reduzem drasticamente a atenuação por meio da adição de repetidores. Por exemplo, as fibras ULL atuais alcançam níveis de atenuação tão baixos quanto 0.16 dB/km, em comparação com fibras padrão em torno de 0.20 dB/km, minimizando assim a degradação do sinal em longas distâncias.
As fibras de área efetiva (Aeff) representam ainda outra área de inovação. Essas fibras ajudam a aliviar deficiências não lineares de sinal, como modulação de autofase e mistura de quatro ondas. Ter valores de Aeff maiores que 120 µm² torna as fibras ideais para redes de alta capacidade e alta velocidade, porque podem ser transmitidas com eficiência em níveis de potência mais altos.
A Multiplexação por Divisão Espacial (SDM) é outra área importante de inovação. Essa tecnologia aumenta a quantidade de dados transmitidos por fibra usando fibras multicore e multimodo. Por exemplo, fibras multicore podem ter de 4 a 19 núcleos incorporados em uma única camada de revestimento, aumentando muito a capacidade potencial de transmissão.
A última inovação em tecnologia de fibra foca em fibras insensíveis a dobras. Elas garantem que os cabos mantenham um alto nível de desempenho mesmo em ambientes de data center complexos e compactados. Essas fibras têm perdas de dobras menores devido a designs de revestimento otimizados, tornando-as mais flexíveis e capazes de atender às demandas em mudança das arquiteturas de rede compactas modernas.
Com fibras ópticas modernas, espera-se que as crescentes demandas por tráfego global de dados sejam atendidas. Esses avanços, quando combinados com fabricação de precisão e técnicas de instalação fortes, definem as fibras ópticas como a espinha dorsal das futuras redes ópticas de alta velocidade.
Preparando um projeto de rede para o crescimento da demanda
Ao abordar os requisitos futuros de um projeto de rede, prestar atenção à sua escalabilidade, flexibilidade, preparação, entre outros atributos, é altamente crucial. À medida que a tecnologia e as necessidades comerciais evoluem, seria aconselhável utilizar projetos modulares que permitam escalonamentos lentos com interrupções limitadas nas operações do dia a dia. A flexibilidade também pode ser melhorada pela incorporação de sistemas SDN, que fornecem a capacidade de modificar a distribuição de recursos e o roteamento de tráfego em bases em tempo real. Também é importante considerar a implementação de estratégias de redundância e manutenção voltadas para operações ininterruptas, para confiabilidade. A combinação das abordagens mencionadas permite que as redes respondam efetivamente às tecnologias emergentes e à utilização de dados.
Perguntas Mais Frequentes (FAQ)
P: Como as informações são transmitidas em uma rede óptica e quais são suas características definidoras?
R: Uma rede óptica é um tipo de sistema de comunicação que transmite informações entre diferentes lugares enviando sinais de luz por fibras ópticas. Essas redes têm tecnologia de fibra óptica que permite que os dados sejam transmitidos usando pulsos de luz em vez de sinais elétricos. Um cabo de fibra óptica forma a espinha dorsal do sistema. Ele consiste em um núcleo de vidro que é envolto em um revestimento de vidro e os dados viajam ao longo da fibra na forma de luz. As redes ópticas de hoje podem atingir WDM denso (multiplexação por divisão de comprimento de onda), disponibilizando terabits de largura de banda de dados, além de suportar vários canais de dados.
P: Quais são os diferentes tipos de redes ópticas e como elas diferem na escala da rede?
R: Existem variantes de redes ópticas, como LAN (Local Area Networks), que atendem a uma escala menor, como conectar dispositivos dentro de um prédio de escritórios, enquanto MANs (Metropolitan Area Networks) abrangem cidades usando SONET (Synchronous Optical Networking) ou Ethernet óptica. WANs (Wide Area Networks) são de áreas geográficas muito maiores e geralmente são as principais redes de infraestrutura de telecomunicações. PONs (Passive Optical Networks) são redes de conexão de última milha ponto a multiponto. Cada tipo varia em escala de rede, do nível do edifício à cobertura continental, com diferentes componentes ópticos e requisitos de transmissão.
P: Como a Ethernet funciona em um ambiente de rede óptica?
A: Ethernet em redes ópticas, ou Ethernet Óptica, atualiza o padrão mais antigo ao incorporar protocolos Ethernet tradicionais em tecnologia de transmissão óptica. Ela varia de 1 Giga bits por segundo (Gbps) a 400 Gbps para acesso de taxa de dados, enquanto se integra perfeitamente com as estruturas existentes de redes IP. Em comparação com Ethernet baseada em cobre, Ethernet Óptica tem maior largura de banda, capacidades de distância, imunidade a interferência eletromagnética. Ela cresceu para se tornar o padrão para redes corporativas e data centers, aumentando a eficiência econômica para transmissão de dados de alta velocidade, enquanto permite que vários serviços como voz, vídeo e tráfego de dados operem em uma única rede.
P: O que é Terminal de Rede Óptica, incluindo sua definição e importância?
R: Um dispositivo de ponto final em uma rede de fibra óptica é chamado de Terminal de Rede Óptica (ONT). Ele recebe e decodifica sinais ópticos da rede do provedor, transformando-os em sinais eletrônicos compatíveis para equipamentos do cliente, como roteadores, switches e computadores. O ONT se conecta opticamente ao roteador de localização do cliente e gerencia a conversão de protocolo, o controle de tráfego e, em alguns casos, até mesmo serviços de voz. Os ONTs são uma parte vital dos sistemas de fibra para a casa e o ONT marca o limite entre a rede do provedor e os dispositivos de rede do cliente.
P: Como as redes ópticas se integram às redes IP nas telecomunicações modernas?
R: A integração de redes ópticas e redes IP ocorre por meio de uma hierarquia na qual os dados IP são empacotados e movidos pela camada física óptica. IP sobre DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) é um exemplo de uma tecnologia que permite o mapeamento direto de canais ópticos para pacotes IP. Os sistemas contemporâneos utilizam OTN (Optical Transport Network) como uma camada intermediária que adiciona recursos de gerenciamento enquanto suporta o tráfego IP. Essa integração permite o transporte de grandes volumes de dados IP com o controle e o gerenciamento de redes ópticas. Há uma adoção crescente de Software Defined Networks (SDN) para o controle dinâmico de ambas as camadas para integrar o roteamento IP com a seleção do caminho óptico.
P: Quais fatores estão impulsionando a evolução e o avanço das redes ópticas?
R: A expansão da internet está sendo impulsionada por uma série de fatores que influenciam sua evolução. O tráfego de dados, especialmente de streaming de vídeo e computação em nuvem, requer redes que podem lidar com terabits por segundo e está "crescendo exponencialmente". A adição de redes sem fio 5G também aumenta a demanda por instalações de backhaul de fibra óptica. As operadoras agora são impulsionadas pelos custos para sistemas mais eficientes com maior eficiência energética e automação. Ao fazer avanços em óptica coerente, fotônica de silício e outros componentes ópticos, os designers podem aumentar a capacidade e, ao mesmo tempo, reduzir os custos. A mudança para a computação de ponta está mudando a configuração das redes: ela é menos centralizada e mais distribuída, exigindo conexões ópticas adicionais e a capacidade de documentar largura de banda flexível para se adaptar a cargas de trabalho variáveis.
P: De que maneiras o SONET (Synchronous Optical Networking) e o SDH (Synchronous Digital Hierarchy) facilitam a transmissão de tráfego telefônico em suas redes ópticas?
R: O SONET (Synchronous Optical Networking) e o SDH (Synchronous Digital Hierarchy) são SONETs padronizados que são otimizados para o transporte de altos volumes de tráfego telefônico e outros dados por redes ópticas. Eles oferecem recursos de gerenciamento sofisticados, incluindo comutação de proteção que pode restaurar o serviço em menos de milissegundos após um corte de fibra. Em relação ao suporte do SONET/SDH ao tráfego telefônico, eles fornecem especialmente circuitos dedicados com largura de banda garantida e baixa latência crítica para comunicações de voz. Esses sistemas fornecem sincronização em toda a rede para permitir recuperação confiável do relógio para os sinais de voz digitalizados. Embora fiquem para trás de algumas tecnologias ópticas mais recentes, o SONET/SDH ainda é usado em muitas redes principais porque são confiáveis para transportar tráfego telefônico crítico junto com outros serviços de dados.
P: Qual o papel dos repetidores e amplificadores na comunicação óptica de longa distância?
R: Repetidores e amplificadores são cruciais na comunicação óptica de longa distância para preservação de sinal. Conforme a luz viaja pela fibra, ela enfraquece devido à atenuação. Amplificadores ópticos, particularmente Amplificadores de Fibra Dopada com Érbio (EDFAs), melhoram ou "aumentam" o sinal óptico sem precisar convertê-lo em forma elétrica. Esse recurso permite que os sinais viajem por centenas de quilômetros sem regeneração. Repetidores tradicionais, significando o ponto em que a degradação da qualidade do sinal requer regeneração completa, convertem sinais de ópticos para elétricos e de volta para ópticos. Esses sistemas usados juntos permitem links de fibra continentais e transoceânicas que formam a espinha dorsal das comunicações globais, ao mesmo tempo em que superam os limites físicos da transmissão de sinais de distância extrema.
P: Quais são as principais vantagens de adotar redes de fibra óptica em vez de usar redes de cobre tradicionais?
R: As redes de fibra óptica têm inúmeras vantagens sobre as redes de cobre. Sua capacidade de largura de banda é melhor, com velocidades suportadas variando de gigabits a terabits por segundo. Os sinais podem ser transportados por distâncias muito maiores por meio de fibras ópticas sem a necessidade de repetidores, pois sua degradação de sinal é muito menor. Isso as torna resistentes à interferência eletromagnética. Sua confiabilidade em ambientes variados é muito maior em comparação às redes de cobre. As redes de fibra também são mais seguras, pois o desafio que elas representam para serem interceptadas sem detecção é alto. Para cabos de cobre, eles são significativamente volumosos, mas para fibra, eles são significativamente mais leves e menores, tornando a instalação mais fácil. Além disso, há muito mais longevidade e proteção para o futuro com redes de fibra óptica, pois as fibras implantadas têm 25 anos de vida útil. O suporte a várias atualizações por meio de alterações de equipamento nos pontos de extremidade também torna as redes de fibra óptica benéficas.
Fontes de Referência
1. GNPy: uma aplicação de código aberto para redes ópticas abertas com reconhecimento de camada física
- autores: Alessio Ferrari, M. Filer, Karthikeyan Balasubramanian, Yawei Yin, E. Le Rouzic, J. Kundrát, G. Grammel, G. Galimberti, V. Curri
- Data de publicação: 16 de março de 2020
- Diário: Revista IEEE/OSA de Comunicações Ópticas e Redes
- Token de citação: (Ferrari et al., 2020, pp.)
- Resumo: Neste artigo, descrevemos o desenvolvimento do GNPy, uma ferramenta de código aberto destinada a redes ópticas com reconhecimento de camada física. Os autores validam a estimativa do GNPy em vários cenários, incluindo redes de fibra mista e amplificadas por Raman, medindo alguns benchmarks experimentais e comparando-os com as previsões do GNPy. Os resultados são apresentados com relação às previsões da razão sinal-ruído óptica e razões sinal-ruído generalizadas, em que o GNPy demonstrou mais de 90% de precisão, permanecendo dentro de 1 dB dos dados empíricos para mais de 90% das amostras. A aplicação tem profunda importância no design de rede, incluindo otimização de configuração automática e análise de capacidade.
2. Estratégias de controle de potência e avaliação de desempenho de rede para transporte óptico multibanda C+L+S
- autores: B. Correia, R. Sadeghi, Emanuele Virgillito, A. Napoli, N. Costa, J. Pedro, V. Curri
- Data de publicação: 13 de abril de 2021
- Diário: Revista IEEE/OSA de Comunicações Ópticas e Redes
- Token de citação: (Correia et al., 2021, pp.)
- Resumo: Esta pesquisa examina a aplicação de técnicas de multiplexação por divisão espacial (SDM) e multiplexação por divisão de banda (BDM) para aumentar a capacidade de sistemas ópticos existentes. Os autores descrevem o aprimoramento do gerenciamento de energia óptica para obtenção de otimização de rede sem a necessidade de cabeamento de fibra adicional. Os resultados mostraram que, com a otimização dos níveis de energia, o BDM poderia aumentar a capacidade de tráfego da rede a tal ponto que teria um desempenho quase tão bom quanto as atualizações do SDM.
3. Técnicas de aprendizado de máquina para estimativa da qualidade de transmissão em redes ópticas
- autores: Y. Ponteiro
- Data de publicação: 9 de fevereiro de 2021
- Diário: Revista IEEE/OSA de Comunicações Ópticas e Redes
- Token de citação: (Pointurier, 2021, pp.)
- Resumo: Este documento analisa a aplicação de técnicas de machine learning (ML) no julgamento da qualidade da transmissão (QoT) em redes ópticas. O autor examina as razões para erros na estimativa de QoT e sugere uma classificação para estimativa de QoT auxiliada por ML. A revisão apresenta a importância do ML para o desenvolvimento do monitoramento de desempenho em sistemas ópticos e descreve todos os trabalhos recentes importantes feitos no campo.
4. Progresso da padronização da rede óptica passiva de alta velocidade (50G-PON) da ITU-T
- autores: Dezhi Zhang, Dekun Liu, Xuming Wu, D. Nesset
- Data de publicação: 24 de Junho de 2020
- Diário: Revista IEEE/OSA de Comunicações Ópticas e Redes
- Token de citação: (Zhang et al., 2020, págs. D99–D108)
- Resumo: Este estudo analisa as principais tecnologias e avanços associados à padronização de Redes Ópticas Passivas (PON) de 50G. Os escritores descrevem as necessidades de tais sistemas e o progresso nos padrões ITU-T. Este trabalho destaca esses padrões em relação à necessidade cada vez maior de redes ópticas mais rápidas.
5. Monitoramento e análise de dados para redes ópticas: benefícios, arquiteturas e casos de uso
- autores: L. Velasco, M. Ruiz, F. Cugini, R. Casellas, AC Piat, O. Gonzlez, A. Lord, A. Napoli, P. Layec, D. Rafique, A. D'Errico, D. King
- Data de publicação: 24 de julho de 2019
- Diário: Rede IEEE
- Token de citação: (Velasco et al., 2019, pp.)
- Resumo: Este artigo de revisão destaca as necessidades crescentes de automação de gerenciamento de rede óptica em conjunto com as funcionalidades disponíveis das redes ópticas atuais. Os autores sugerem uma arquitetura para monitoramento e análise de dados (MDA) adaptada ao controle automatizado de rede. Os resultados do trabalho discutem a crescente necessidade de novos algoritmos de análise focados no desempenho da rede e no aprimoramento do uso de recursos.
6. Wavelength Division Multiplexing
7. Fibra ótica