Quando os primeiros sistemas de comunicação óptica entraram em operação no Brasil, no início da década de 1980, o grande desafio era aumentar a capacidade de transmissão das redes de telecomunicações – então utilizadas, majoritariamente, para a transmissão de voz. Com esse objetivo, a fibra óptica começou a substituir os cabos de pares metálicos na ligação entre centrais telefônicas, em conexões ponto a ponto, dentro das infraestruturas muitas vezes saturadas da rede urbana.

No decorrer dos anos, a tecnologia nessa área passou por novos desafios. A própria capacidade de transmissão na fibra óptica precisou aumentar, para atender ao aumento vertiginoso – e contínuo – do uso da rede de telecomunicações na transmissão de dados e de aplicações que consomem uma quantidade de banda cada vez maior. Só para dar dois exemplos: o YouTube hoje é responsável por 1 bilhão de execuções de vídeo por dia e o jogo World WarCraft tem 10 milhões de jogadores on-line registrados no mundo.

Para dar conta da demanda dessas novas aplicações e serviços, novos conceitos e tecnologias têm sido desenvolvidos na área de sistemas ópticos. Um deles é o WDM (Wavelength-Division Multiplexing), tecnologia de multiplexação óptica que permite compartilhar a mesma fibra para a transmissão de sinais ópticos em diferentes comprimentos de onda. Em outras palavras, significa colocar mais canais ópticos dentro de uma fibra, aumentando a sua capacidade de transmissão – um desafio que continua nos dias de hoje.

Na nova geração de sistemas ópticos, a combinação da tecnologia WDM com a taxa de transmissão de 100 gigabits por segundo (Gbit/s) por canal óptico permitirá atingir, a curto prazo, a velocidade de 8 terabits por segundo por fibra – atualmente, nos laboratórios do CPqD, já estamos fazendo transmissões a 3,2 Tbit/s por fibra.

O aumento da distância dos enlaces e a capacidade de roteamento das transmissões pela rede óptica – que hoje já não são mais ponto a ponto – são outros desafios constantes nessa área, que os pesquisadores têm se empenhado em vencer. O encaminhamento de pacotes ópticos para direções variadas, através de grandes anéis de fibras que interligam redes metropolitanas, requer lógica e amplificadores muito mais inteligentes, por exemplo. Esses equipamentos precisam ser capazes de receber sinais de origens variadas e características diferentes, que percorrem os mais diversos caminhos, equalizar tudo e encaminhá-los rapidamente dentro da rede, de modo que nada se perca. Sem dúvida, um desafio e tanto.

Com a redução dos preços dos equipamentos ópticos e a adoção dessa tecnologia também no acesso – o que, no Brasil, começou ao longo da última  década –, a complexidade das redes aumentou. A meta agora é levar a fibra óptica até a casa do assinante, oferecendo altíssimas velocidades de acesso a diversas aplicações – especialmente as que envolvem vídeos, games, músicas, transmissões de TV e outros serviços multimídia.

Para oferecer mais capacidade e maior flexibilidade na prestação dos serviços aos usuários, passou-se a adotar a mesma tecnologia WDM, já utilizada no backbone, também no acesso. Indicada para atender à crescente demanda de tráfego, essa tecnologia permite oferecer, atualmente, capacidade de até 1,25 Gbit/s por usuário.

Porém, outros desafios vieram com a extensão das redes de fibra óptica até a casa dos assinantes – conceito conhecido como Fiber-to-the-Home, ou FTTH. Um deles está na supervisão, que passou a exigir mais sofisticação das atividades de operação e nos sistemas envolvidos. Agora, também, é preciso medir o desempenho do canal óptico e dos serviços que chegam à residência do usuário. Além disso, os sistemas de gerência devem estar integrados, de modo a oferecer às operadoras uma visão da planta com informações de toda a rede – de acesso, metropolitanas e de longa distância.

A evolução dos sistemas de comunicação óptica caminha, portanto, não só para o aumento da capacidade das redes, do comprimento dos enlaces e das velocidades de transmissão e, ainda, para o acesso dos usuários. Também está na mira dessa evolução a eficiência dos sistemas de supervisão e gerência, de modo a contemplar a complexidade cada vez maior dessas redes. E, com o avanço da tecnologia, a tendência é dotar as redes ópticas de inteligência e flexibilidade para permitir que o próprio usuário configure sua demanda por banda e serviços.

Hoje, em aplicações restritas (principalmente na área acadêmica), já é possível oferecer aos usuários serviços de banda fixa, ou variável, agendada sob demanda. No futuro, a oferta desse tipo de serviço pelas operadoras deverá se tornar comum – o que vai tornar as redes e sistemas ainda mais complexos. Mais um desafio que a tecnologia terá que vencer.