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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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