Eng. Fabian E. Fink e Eng. Luiz Henrique Zimmermann Felchner*
A demanda cada vez maior por capacidade e velocidade de transmissão de dados, determinada pelo crescimento exponencial de aplicações como streaming de vídeo e serviços na nuvem (cloud), tem exigido dos data centers uma evolução tecnológica constante para atender às novas necessidades do mercado. Nesse cenário, os sistemas de fibra óptica multimodo apresentam-se como a solução de melhor relação custo-benefício para o segmento de data centers.
Os transceivers multimodo, por exemplo, têm custo bem menor do que os equipamentos com tecnologia monomodo – utilizada, principalmente, por operadoras de telecomunicações, em conexões ópticas com alguns quilômetros de distância. No caso dos data centers, em que as distâncias de transmissão são menores, as fibras multimodo são a opção mais indicada, do ponto de vista econômico e de manuseio. Atualmente, o mercado tem utilizado majoritariamente interfaces de 10 Gbps, mas está iniciando a migração para as novas taxas de 25 Gbps, 40 Gbps e 100 Gbps.
Mas como será no futuro próximo, quando estiverem disponíveis no mercado equipamentos para sistemas com velocidades de 200 Gbps e 400 Gbps? Essas novas velocidades foram padronizadas recentemente, por intermédio da IEEE 802.3bs (Standard for Ethernet Amendment: Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for 200 Gb/s and 400 Gb/s Operation). Porém, qual a solução adequada para viabilizar sistemas de 200 Gbps e de 400 Gbps utilizando fibras ópticas multimodo?
Essa é uma das principais aplicações das novas fibras multimodo categoria OM5, que suportam vários comprimentos de onda. Desenvolvidas para aplicações Wideband Laser-Optimized Multimode – padrão normatizado pela TIA 492AAAE -, as fibras OM5 trazem uma nova forma de transmissão, que se reflete em redução da infraestrutura dos data centers.
Até a publicação da TIA492AAAE, não havia a possibilidade de transmissão de múltiplos comprimentos de onda em fibras multimodo. A alternativa para isso era fazer transmissões paralelas utilizando conectores MPO. Devido a limitações eletrônicas desses componentes, as taxas de transmissão mais comuns são 1 Gbps, 10 Gbps e 25 Gbps. Assim, para uma aplicação 40GBASE-SR4, por exemplo, são feitas quatro transmissões paralelas de 10 Gbps, utilizando quatro pares de fibras. Além disso, nas fibras multimodo OM3 e OM4, a normatização só permite a transmissão com largura de banda para um único comprimento de onda (850nm ou 1300nm).
Nas novas fibras multimodo OM5, é possível utilizar até quatro comprimentos de onda, entre 850nm e 950nm, ao mesmo tempo (a normativa TIA 492AAAE descreve os requisitos de performance de largura de banda para o comprimento de onda de 953nm, que não existia anteriormente). Esse recurso é propiciado pela tecnologia SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), que traz uma nova forma de transmissão sobre fibras ópticas multimodo.
O conceito é equivalente ao do DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) para fibras ópticas monomodo. A diferença é que, no SWDM, são utilizados os comprimentos de onda de 850nm, 880nm, 910nm e 940nm (figura 1)
Com o aumento da capacidade de banda da fibra OM5, transmissões de 40 Gbps ou 100 Gbps podem ser feitas por meio de um único par de fibras, utilizando comprimentos de onda diferentes (850nm, 880nm, 910nm e 940nm ). Uma aplicação 100GBASE-SWDM4, por exemplo, pode realizar quatro transmissões de 25Gbps por um par de fibras, em comprimentos de onda distintos. Isso significa uma redução de quatro vezes na quantidade de fibras ópticas necessárias, menor uso da infraestrutura e maior facilidade de gerência.
No futuro, será possível atender também às velocidades de 200 Gbps e 400 Gbps com transmissões sobre um simples par de fibras ópticas. Sem dúvida, a tecnologia SWDM sobre fibras ópticas OM5 abre novas perspectivas para a utilização de aplicações de 40G, 100G, 200G e 400G, com melhor aproveitamento da infraestrutura, dos equipamentos e otimização do espaço nos data centers. E a fibra óptica OM5 confirma a tendência de evolução da capacidade de transmissão das fibras multimodo.
* Fabian E. Fink é engenheiro de Aplicações Cabling da Furukawa; Luiz Henrique Zimmermann Felchner é engenheiro e gerente de Aplicações Furukawa
