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Cada vez mais serviços de elevada largura de banda, como o vídeo de alta definição (HD), os jogos online e as videoconferências desafiam a rede tradicional. O 100G, como tecnologia de largura de banda de rede fácil, torna-se a nova esperança da operadora.
A cadeia industrial 100G amadureceu, com todos os componentes e subsistemas com capacidade comercial de vários fabricantes. O mercado também precisa do suporte do sistema 100G, e a rede principal será totalmente transferida para a era líder do 100G. Desde o início de 2013, o foco do 100G passou do laboratório para a implementação da rede 100G, e a implementação comercial do 100G já começou.
Quatro desafios técnicos do 100G
Embora o 100G tenha sido realizado, a tecnologia de transmissão 100G enfrenta quatro desafios técnicos.
Em primeiro lugar, alto consumo de energia. O mecanismo de obtenção da tecnologia 100G é complexo, o receptor óptico requer a utilização de recepção e processamento coerentes do DSP, e o chip principal não possui ASIC, resultando num elevado consumo de energia de todo o sistema 100G. Quando a tecnologia 100G comercial em larga escala, o consumo médio de energia de cada comprimento de onda é ainda um problema a resolver. Atualmente, o consumo de energia por comprimento de onda é superior a 200 W, o consumo médio de energia por fotograma é de 7000 W, pelo que serão necessários três fotogramas. Obviamente, o processo de 28 nm pode ajudar a reduzir o consumo de energia, mas não existe uma solução 100G de 28 nanómetros. Além disso, embora o consumo de energia da luz não seja grande, devido à utilização de transcetores óticos de próxima geração, a redução do consumo de energia é muito necessária.
A segunda é a integração, especialmente na área dos circuitos óticos e da integração fotoelétrica. Como adicionar dispositivos óticos ativos e passivos em massa, como laser, amplificador ótico, multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) e transmissor/recetor à rede para alcançar uma elevada integração? Utilizando tecnologia de semicondutores para a integração de CWDM e laser?
O terceiro é o teste. Os desafios dos testes 100G incluem a avaliação da qualidade do sinal do sistema 100G implementado e a manutenção do sistema após a implementação. 100G utiliza multiplexagem por polarização e o espectro do sinal é amplo, pelo que os OSDRs e os instrumentos de teste comuns não permitem testes em tempo real, apenas desligando o método laser. Como realizar testes em tempo real é um tópico de investigação futuro na indústria, e muitos dos sistemas de teste online atuais merecem estudo.
Em quarto lugar, existem poucos estudos prospetivos. Como fazer com que o sistema de transmissão atual migre gradualmente da gestão de rede tradicional para uma gestão orientada para o utilizador? Alocar os recursos físicos de forma rápida e eficiente?
A chave é o problema do custo
A principal razão pela qual o 100G não tem sido aplicado em grande escala atualmente é o custo de oportunidade, que é relativamente elevado. Na era do 100G, o custo dos módulos óticos é muito elevado. O preço de venda real dos módulos CFP convencionais é superior a 10.000 dólares. Em termos de custo, o módulo 100G é várias vezes superior ao módulo ótico 10G. Isto também exige que os fabricantes continuem a esforçar-se na integração de chips, na miniaturização de módulos óticos integrados e no design de sistemas, para que o custo global dos produtos seja reduzido.
Especialmente no que diz respeito à tecnologia de módulos óticos, o custo desta parte é a chave de todo o custo do sistema 100G, o próprio módulo ótico tem de enfrentar os desafios de controlar o consumo de energia e melhorar a integração da placa.
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