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Cobre
pode substituir fibra óptica na transmissão de dados
Da Redação
Em São Paulo
Engenheiros da Universidade Estadual da Pensilvânia (Penn State)
desenvolveram e testaram por simulação um esquema de transmissão via
cabos de cobre para distribuir sinais de banda larga em redes de área
local (LAN), com uma taxa média de erros de bit inferior à dos cabos
de fibra óptica, 10 vezes mais caros.
Mohsen Kavehrad, professor da cátedra W. L. Weiss de engenharia elétrica,
diretor do Centro de Pesquisa de Tecnologia de Informação e Comunicações
e chefe do projeto, diz que "usar fios de cobre é muito mais
barato do que cabos de fibra óptica e, muitas vezes, os fios de cobre já
estão instalados. Nossa abordagem pode melhorar a capacidade das redes
de área local existentes e demonstra que o cobre é capaz de concorrer
no nicho de mercado de novas instalações para LANs".
Kavehrad apresentou os resultados da pesquisa da equipe da Penn State em
um estudo intitulado "10Gbps Transmission over Standard Category-5,
5E, 6 Copper Cables" ["Transmissões a 10 Gbps via cabos de
cobre padrão categorias 5, 5E e 6"], durante a conferência IEEE
Globcom, em San Francisco, Califórnia. Os co-autores dele são John F. Doherty, professor associado de engenharia elétrica, Arnab
Roy,
candidato a mestrado em engenharia elétrica, e Gaurav Malhotra,
candidato a mestrado em engenharia elétrica.
A abordagem da Penn State é uma resposta a um desafio da IEEE, o de
especificar um esquema de sinalização para uma rede Ethernet de banda
larga de próxima geração, conectada por fios de cobre, capaz de
transmitir sinais em banda larga à razão de 10 gigabits por segundo.
No momento, o padrão da IEEE envolve transmitir um gigabit por segundo
por 100 metros de fio de cobre categoria 5, com quatro pares duplos de
fios entrelaçados em cada cabo.
"Nos sistemas existentes de transmissão da ordem de gigabits
usando cobre, cada par de fios porta 250 megabits por segundo. Para um
sistema de 10 gigabits, cada par teria de transportar 2,5 gigabits por
segundo", explica Kavehrad. "Em velocidades mais elevadas,
como essas, parte da energia penetra nos outros pares de fios e gera
linhas cruzadas".
O esquema desenvolvido pela Penn State elimina as linhas cruzadas usando
um novo método de correção de erros desenvolvido na universidade que
codifica e decodifica em conjunto o sinal transmitido e, durante a
decodificação, corrige os erros encontrados.
Kavehrad diz que "a sabedoria convencional determina que os pares
de fios sejam tratados um de cada vez, mas nós optamos por considerá-los
como um conjunto. Usamos o fato de que sabemos que sinal está causando
a interferência em linha cruzada porque é o sinal mais forte em um dos
cabos".
O método desenvolvido pela Penn State também leva em conta a redução
ou a perda da energia do sinal entre um extremo do cabo e o outro, que
pode se tornar severa no caso de sistemas de cabos de cobre conectados a
distâncias de 100 metros.
"Nós codificamos e decodificamos os sinais conjuntamente, de
maneira interativa, e ao mesmo tempo os equalizamos", acrescenta o
pesquisador da Penn State. "A nova abordagem quanto à correção
de erros age como um aspirador de pó, com o qual você primeiro limpa
as áreas mais sujas e depois volta a elas para recolher mais partículas".
Uma simulação no Matlab demonstrou que o esquema é viável e capaz de
obter uma taxa média de erro de 10-12 por segundo. Os cabos
de fibra óptica em geral atingem 10-9. O trabalho continua.
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