Fibra Óptica de Núcleo Oco da China Quebra Recorde

Um Novo Marco nas Comunicações Ópticas

A empresa chinesa Yangtze Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC) anunciou, em 16 de junho, a conclusão bem-sucedida do primeiro teste de campo mundial de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) em fibra de núcleo oco (HCF).

• Capacidade de 1.2 Tb/s por comprimento de onda.
• Transmissão ultra-longa sem repetidores.
• Colaboração com China Telecom e Dekoli.
• Capacidade agregada de 51.3 Tb/s em aproximadamente 206.5 km sem regeneração de sinal.

Recorde Mundial e Inovação na Amplificação

Esses números representam um novo recorde mundial para desempenho de capacidade-distância WDM sem repetidores e sem amplificadores de bombeamento remoto. A façanha foi alcançada utilizando apenas amplificação por amplificadores de fibra dopada com érbio (EDFA).

Superando Limitações Anteriores

Este teste se destaca por combinar alta capacidade, longa distância e um método de amplificação em uma rede real, e não apenas em laboratório.

• China Telecom demonstrou 1.2 Tb/s em um único comprimento de onda em 20 km (julho de 2024).
• Outros pesquisadores alcançaram spans sem repetidores acima de 300 km, mas com capacidades muito menores.
• A YOFC conseguiu 1.2 Tb/s por canal em mais de 200 km, usando apenas EDFAs convencionais.

O Que é a Fibra de Núcleo Oco (HCF)?

HCF é uma tecnologia de transmissão de dados ópticos de próxima geração, promissora para redes de alta capacidade e baixa latência. Diferente da fibra óptica convencional de vidro sólido, a HCF guia a luz através de um canal preenchido com ar.

• Velocidade: A luz viaja 1.5 vezes mais rápido no ar que no vidro, reduzindo a latência.
• Qualidade do Sinal: O núcleo de ar evita distorção não linear e dispersão presentes na sílica.
• Reivindicações da YOFC: 31% menos latência, 47% mais velocidade de transmissão e quase zero não-linearidade óptica.

Superando o Desafio da Perda de Sinal

Historicamente, a HCF apresentava maior atenuação que a fibra de sílica madura, limitando seu alcance. O teste atual, com seu span sem repetidores de mais de 200 km, é um marco significativo na superação dessa limitação.

Inovações Chave para o Sucesso

Os colaboradores alcançaram este feito através de duas inovações principais:

1. Nível de Sistema: Otimização Adaptativa

• Esquema de otimização próprio para alocação de taxa por comprimento de onda e potência de canal.
• Transmissão híbrida com múltiplas taxas de dados, espaçamentos de canal e níveis de potência.
• Redução de perdas de capacidade causadas por picos de absorção de gás no núcleo oco.

2. Hardware: Amplificador de Alta Potência

• Amplificador de alta potência com arquitetura de unidade de ganho duplo em cascata e design de dopagem multi-elemento.
• Saída máxima de 33.5 dBm (aproximadamente 2.24 W) com ganho plano na banda operacional.
• Sistemas de segurança: detecção de anomalias de potência, desligamento automático e mecanismos de resposta a alarmes.

Impacto na Era da Inteligência Artificial

O sucesso da HCF é crucial para o desenvolvimento da IA.

• Centros de Dados: Supera gargalos de rede entre clusters de GPU e links de longa distância.
• Latência: Permite que operadores situem instalações mais longe de hubs caros e com restrição de energia, sem perda de velocidade.
• Capacidade: Ajuda a mover o enorme tráfego gerado pelo treinamento e inferência de IA.
• Aplicações Sensíveis: Atrai cargas de trabalho sensíveis à latência, como o trading financeiro.

Investimento e Mercado Global

O potencial da HCF tem atraído investimentos significativos, especialmente do Ocidente.

• Microsoft: Aquisição da Lumenisity (2022), acordos de fabricação com Corning e Heraeus para Azure.
• AWS: Desenvolveu sua própria HCF, alegando melhoria de 30% na latência.
• Corning: Acordos com Microsoft, Meta e Lumen, expansão com apoio da Nvidia.

Os avanços da China, como o teste da YOFC, estão fechando lacunas para uma ampla implantação da HCF, embora largamente fora da cadeia de suprimentos ocidental.