Projecto conjunto de investigação e desenvolvimento (I&D) quer desenvolver tecnologia de topo para disponibilizar redes ópticas flexíveis e com maior eficiência energética.
Leia o comunicado na íntegra:
A Fujitsu Limited (Fujitsu), a Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT) e a NEC Corporation (NEC) anunciam o início de uma parceria de investigação e desenvolvimento relativa a tecnologia de topo, em termos globais, para transmissões óticas digitais coerentes na ordem dos 400Gbps/canal. Unindo as capacidades tecnológicas que permitiram a comercialização de métodos de transmissão ótica nos 100Gbps, que estão a tornar-se mais comuns entre as redes óticas mundiais, as empresas vão trabalhar no sentido de elevar o desempenho e as funcionalidades do método de transmissão ótica digital coerente, uma tecnologia fundamental para as transmissões óticas. Isto viabiliza o desenvolvimento das mais avançadas redes óticas, em termos globais, que combinam velocidades ultraelevadas, com baixo consumo de energia e flexibilidade, contribuindo simultaneamente para melhorias na tecnologia de transmissão ótica e para a difusão global dos resultados da investigação. Esta iniciativa de I&D foi solicitada e patrocinada pelo Ministério da Administração Interna e das Comunicações (MIC) do Japão, como parte do programa “Research and Development Project for the Ultra-high Speed and Green Photonic Networks”.
“Em 2012, começou a haver uma convergência entre a oferta e a procura de produtos de 100G, levando a um aumento significativo da sua implementação. A procura de conetividade de rede tende apenas a aumentar. Assim, a necessidade de soluções de 400Gb que forneçam uma largura de banda ainda maior, com o menor consumo de energia possível, com flexibilidade e com modulação adaptável vai ser crítica”, refere Dana Cooperson, industry analyst e VP Network Infrastructure na Ovum, Inc. “Os esforços de colaboração da Fujitsu, da NTT e da NEC para irem ao encontro desta procura crescente ilustram o que é possível fazer quando importantes players da indústria trabalham em conjunto. As operadoras, as empresas, os governos e outras entidades deveriam olhar atentamente para esta solução, em termos da evolução das suas redes”.
1. Contexto
Para acompanhar o crescimento explosivo no tráfego de comunicações de dados, resultante da expansão da Internet e dos smartphones nos últimos anos, os métodos de transmissão ótica a 100Gbps estão a tornar-se prática corrente. Ao mesmo tempo, com a chegada da era “Big Data” e com a enorme diversidade de dados, devido à proliferação das comunicações machine-to-machine, as expetativas dos consumidores relativamente à velocidade e ao serviço continuam a aumentar. Num futuro próximo, não só o tráfego de dados vai crescer a um ritmo acelerado, mas também as redes vão experimentar flutuações extremamente grandes no tráfego de comunicações, resultando, portanto, numa necessidade de construir infraestruturas de rede flexíveis que possam suportar tamanha procura.
Para endereçar estes desafios iminentes, será exigida ainda maior velocidade às redes óticas. Contudo, com a tecnologia de transmissão ótica existente, é difícil assegurar o desempenho de transmissão necessário para corresponder a esta procura por velocidades mais elevadas. Além disso, o equipamento de comunicações existente consome uma quantidade de energia substancialmente elevada, em proporção com a quantidade de dados transmitidos. Para tornar possíveis as transmissões óticas de alta-capacidade, usando recursos energéticos relativamente reduzidos, é necessária uma nova solução de transmissão ótica.
Construir uma arquitetura de rede flexível requer capacidade de adaptação, em tempo real, a alterações dos volumes de dados e das distâncias de transmissão. Assim, existe uma forte procura relativamente à construção de redes altamente flexíveis que possam suportar diferenças regionais nas arquiteturas de rede com uma única tecnologia central.
Para corresponder a estes desafios, as três empresas pretendem construir redes flexíveis de baixo consumo energético, num esforço para contribuir para uma sociedade mais confortável e amiga do ambiente. Como tal, estão a dar início a pesquisa e desenvolvimento direcionados no sentido de implementarem as tecnologias centrais que estas redes exigem.
2. Programa de investigação e desenvolvimento conjuntos
A Fujitsu, a NTT e a NEC efetuaram a I&D de tecnologia ótica digital e coerente de comunicações a 100Gbps, como parte dos programas “Research and Development on High Speed Optical Transport System Technologies” (2009) e “Research and Development on Ultra-high Speed Optical Edge Node Technologies” (2010-2011), do MIC. O DSP-LSI digital coerente, que foi comercializado em 2012 como resultado destes programas, apresenta atualmente a maior quota de mercado do mundo. Além disso, as conquistas destas iniciativas de desenvolvimento estão a ser implementadas por cada uma das companhias, como parte de uma implementação generalizada de redes óticas por todo o mundo.
Para alavancar, mais uma vez, as tecnologias das três empresas e trabalhar em conjunto para proporcionar transmissões óticas com uma capacidade ainda mais elevada e com um consumo de energia reduzido, as empresas vão trabalhar sob a alçada do “Research and Development Project for the Ultra-high Speed and Green Photonic Networks” do MIC, para acelerar a I&D de tecnologias de base que viabilizem transmissões óticas na ordem dos 400Gbps.
A pesquisa conjunta vai permitir transmissões óticas com velocidade ultraelevada de 400Gbps, através da utilização da modulação em fase e em quadratura de dupla polarização (DP-QPSK), que está atualmente a ser utilizada para transmissões a 100Gbps, em conjunto com a modulação de amplitude em quadratura de dupla polarização (DP-16QAM), que tira partido de um número ainda maior de portadoras em quadratura. A incorporação destas técnicas de modulação numa fibra de alta densidade de 60 canais resultará em redes óticas com maior capacidade, a nível global, aptas para realizar transmissões sobre fibra a 24Tbps. Adicionalmente, para reduzir o consumo de energia, é necessária uma tecnologia de transmissão de longa distância que possa conduzir a reduções no número de dispositivos.
Neste âmbito, as empresas pretendem disponibilizar a primeira tecnologia de compensação de efeitos não-lineares numa fibra ótica – o principal fator limitador da transmissão de longa distância de múltiplos sinais modulados em quadratura. Quando implementados em conjunto com as versões de desempenho melhorado das tecnologias de compensação existentes para dispersão cromática e a dispersão do modo de polarização, a nova tecnologia vai permitir maiores distâncias de transmissão. Adicionalmente, as empresas irão visar a implementação de tecnologia de modulação/desmodulação adaptativa que poderá recorrer, num único dispositivo de hardware, a várias técnicas de modulação dependendo do percurso de transmissão, levando, por isso, à construção de uma arquitetura de rede flexível.
Baixo consumo de energia, rede central fotónica flexível
Através do novo projeto, as empresas vão disponibilizar os seguintes tipos de capacidade em redes óticas de próxima geração, até 2014:
• Transmissões óticas de alta-capacidade e velocidade ultraelevada – 400Gbps/canal e 24Tbps/fibra.
• Compensação de dispersão cromática, da dispersão do modo de polarização e dos efeitos não-lineares que ocorrem num cabo de fibra ótica, fatores que levam a deterioração do desempenho. Isto resulta num alcance ótico melhorado (mais de duas vezes superior ao das tecnologias existentes).
• Uma redução substancial no consumo de energia da rede (menos de metade do consumo associado às tecnologias existentes), como resultado da necessidade de utilizar menos dispositivos.
• A construção de redes flexíveis através de modulação/desmodulação adaptativas com recurso a um único dispositivo de hardware.
3. Desenvolvimento Futuro
Até 2014, as empresas vão trabalhar para endereçar os desafios tecnológicos mencionados, nos termos do projeto de I&D. Como tal, vão desenvolver tecnologias de transmissão de 400Gbps e baixo consumo de energia, trabalhando para disponibilizar rapidamente os resultados destes esforços. Adicionalmente, vão colaborar com instituições dentro e fora do Japão, com o objetivo de implementar os seus resultados à escala global.