Não é preciso ser vidente para antecipar os efeitos do progresso da fibra ótica em comunicações e redes. O futuro está próximo, e as aplicações aumentam a cada dia.
Quem me dera, mas infelizmente eu não tenho a capacidade de prever o futuro de qualquer coisa. Entretanto, na minha limitada visão, o futuro das comunicações em redes vai esbarrar no uso cada vez maior de fibra ótica. Para o consumidor doméstico, que faz uso da Internet todo dia, à guisa de trabalho, estudo ou até distração, o acesso à rede começou a ficar muito mais rápido e mais em conta, por causa da fibra ótica.
Antes disso, eu só vi fibra ótica no acesso que eu usei durante anos, do provimento de sinal por cabo coaxial da operadora (hoje, Claro-Net). Este sinal trafega na rua através de fibra ótica e na casa do usuário ele é convertido para transmissão por cabo coaxial, que chega na porta do modem. O sistema funciona bem, mas tem limitações evidentes. Ele foi um passo à frente, em relação ao sinal que trafegava por par telefônico trançado, como o ADSL e depois o VDSL, este último com relativa boa performance, mas o formato por cabo coaxial acabou ficando para trás, tanto assim que a Claro mudou o provimento para fibra ótica.
O uso da fibra ótica é antigo
Para o audiófilo vivido e experimentado, a fibra ótica apareceu em destaque na forma de um cabo chamado de Toslink (o nome é corruptela de Toshiba Link), usado até hoje nos aparelhos de TV. O formato acompanhou o desenvolvimento da transmissão de sinal digital PCM originalmente vislumbrado pela Sony e pela Philips para o Compact Disc e outras aplicações, que levou o nome de S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface Format).
O princípio de funcionamento da conexão Toslink não é diferente daqueles que encontramos hoje: o sinal elétrico é transformado em pulsos de luz, que viajam pelo cabo em alta velocidade, até chegar no receptor, que converte estes pulsos para corrente elétrica de novo. O objetivo é também o mesmo: o de transmitir sinal com mais eficiência e velocidade!
Curiosamente, a conexão S/PDIF por Toslink não foi bem vista por muitos audiófilos, que preferiram manter o cabo coaxial como meio de transmissão. Talvez por isso, a maioria dos equipamentos ficou um tempo restrito a este tipo de cabo. Eu mesmo construí vários cabos coaxiais, usando para isso cabos de vídeo com impedância de 75 ohms. Esses cabos coaxiais estão guardados em uma caixa, mas não se prestam para mais nada.
A conexão do sinal digital por S/PDIF naquela época era usada para levar o sinal do CD a um decodificador (DAC) externo. E isso acabou tendo um monte de aplicações similares, inclusive quando o Laserdisc passou a reproduzir Dolby Digital e PCM. O Dolby Digital no videodisco era codificado por rádio frequência em um canal analógico, e depois de lido pelo reprodutor de mesa iria ser transmitido pelo cabo coaxial S/PDIF para um receiver adequado.
As aplicações modernas da fibra ótica
A velocidade da luz é a base para todas as aplicações e avanços da fibra ótica. Na fibra, a luz reflete em um vidro capilar, e por refração ela é transmitida em altíssima velocidade de um ponto a outro. A refração da luz foi descoberta por volta da metade do século 19. O engenheiro e físico chinês Charles Kao Kuen, foi considerado o “pai das comunicações por fibra ótica”, quando desenvolveu pesquisas feitas em 1960 no laboratório da Standard Telephones and Cables, situada em Harlow, Inglaterra.
A fibra ótica é desenvolvida a partir da sílica. O vidro pode ser esticado até o diâmetro de um capilar, que foi e ainda é muito usado para certas análises nos laboratórios. Nós tínhamos um vidreiro que trabalhava no antigo Núcleo de Pesquisas de Produtos Naturais, que esticava tubos de vidro na nossa frente. Os capilares resultantes eram usados principalmente em cromatografia de placa fina.
No caso específico da fibra ótica usada em comunicações o diâmetro do capilar fica normalmente em torno de 125 µm (µ = micrômetro). A velocidade da luz elevada (teoricamente, 299792458 metros por segundo) garante a eficiência da transmissão de sinal em todo o trajeto da fibra ótica.
Embora em princípio muito frágil este capilar pode, e deve, ser protegido, para evitar fraturas, não só na rua como dentro de casa. O aperfeiçoamento deste tipo de proteção foi o que, em última análise, permitiu e a sua implantação em grandes distâncias, apenas intermediadas por equipamentos das operadoras, como, por exemplo, os distribuidores ou pontos de acesso, que irão levar o sinal ao consumidor. Teoricamente, não haverá perda significativa de sinal em todo este trajeto, principalmente quando comparado com a transmissão de dados por fiação de cobre.
A fibra ótica pode ser emendada sem perda de sinal, através de equipamentos especializados. Em tese, um condutor de fibra ótica poderá transmitir sinais com velocidades em torno de 44 Terabits por segundo (N.B.: 1 Tera = 1000 Gigas), o que torna este meio capaz de ser aperfeiçoado de forma econômica.
Teria sido possível prever, sem de fato alguém ser vidente ou oráculo, que a velocidade da Internet chegasse ao usuário final a 1 Gbps (Gigabit por segundo) com os modems atuais, ou superior a isso, através dos adaptadores Ethernet de 2.5 Gbps já instalados em muitos equipamentos de comunicação. Da mesma forma, não há, em princípio, limite para se chegar a provimento de 10 Gbps ou superior, em relativo curto espaço de tempo.
Consequências do aumento de velocidade na navegação
A Internet é tradicionalmente uma rede na qual a velocidade do tráfego varia de um nó da rede para outro, e assim a rota de sinal, tanto de ida quanto de volta, passa por pontos de conexão com vários dispositivos, onde é quase impossível saber de antemão se a informação requisitada pelo usuário vai ser mais lenta ou não. É possível ter uma ideia do tempo de passagem do sinal por cada nó (ponto de conexão) rodando o comando tracert (traceroute) no ambiente operacional do Windows.
Como esta velocidade de passagem varia, não é incomum o usuário tentar acessar muitas páginas que custam a chegar nas telas dos navegadores. Muito se fala sobre a velocidade do navegador propriamente dito, mas não é só ele que precisa ser veloz, o sistema operacional e outros fatores também têm a sua influência no tráfego de dados. Anos atrás eu tive uma experiência com o Linux, no qual o Firefox estava rodando, com uma velocidade incrivelmente superior ao seu congênere do Windows. E à medida em que novas versões de ambos, Firefox e Windows, mudam, a velocidade obtida na navegação vai mudar também.
Outros fatores também tem peso, embora eles passem transparentes a quem usa. Memória RAM, por exemplo, e a capacidade de fazer o chamado buffer de memória quando se baixa uma página de um site. O navegador em uso depende da memória RAM do sistema e poderá com ela armazenar páginas frequentemente visitadas. Sistemas com memória RAM limitadas podem inclusive bloquear o uso do navegador, quando ele está rodando. Isto é fácil de verificar: basta abrir um maior número de abas, e ver até onde o navegador continua rodando ou congela!
Em função de todas essas variáveis, a influência relativa da velocidade fornecida pelo provedor do usuário será pequena ou desprezível, ou seja, com qualquer velocidade de sincronismo, as páginas a serem baixadas chegarão no mesmo espaço de tempo.
Isto não significa que velocidades elevadas de sincronismo não sejam importantes, e, é claro que é mil vezes preferível ter em casa uma velocidade de 1 Gbps do que, por exemplo, 500 Mbps, para dar um exemplo drástico. E o mesmo se aplica, de 500 Mbps para 250 Mbps, etc.
Na minha experiência como usuário de rede eu passei por momentos diversos, desde a Internet a texto até chegar à banda larga. Nas últimas mudanças de provimento, que passaram dos 300 Mbps, foi notória a estabilidade do sinal capturado. E esta estabilidade se reflete e é fácil de ser percebida nos serviços de streaming e nos adaptadores Wi-Fi, com a ajuda, é claro, de uma rede local sem fio compatível. A simples mudança de um roteador b/g/n/ac para b/g/n/ac/ax (Wi-Fi 6) já faz por si só uma enorme diferença, inclusive nos adaptadores ainda incapazes de receber o sinal Wi-Fi 6 (ax) do roteador.
Idealmente, o ambiente da rede doméstica estaria melhor servido (sem a interferência de obstáculos) com cabeamento Ethernet, ou melhor ainda, com fibra ótica, embora esta última ainda esteja longe do usuário não iniciado no assunto.
Por outro lado, a rede Wi-Fi é infinitamente mais prática, com mais aplicações e indispensável para quem não quer se envolver com cabeamentos. A rede local Wi-Fi é de vital importância para todos aqueles que precisam de acesso em qualquer lugar, de preferência com mais eficiência. Sem falar no fato que muitos dispositivos somente terão acesso às redes por Wi-Fi.
Nos provimentos de Internet e nas redes locais a quantidade de aplicações da fibra ótica parece não ter fim. Portanto, não é preciso ter clarividência ou ser futurólogo para ter uma intuição do que ainda vem por aí! Outrolado_
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Paulo Roberto Elias
Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.
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Olá Paulo. Matéria muito esclarecedora. Aqui no edifício onde resído vários moradores tiveram problemas com uma operadora que alardeava em sua propaganda que sua Internet era via fibra, mas omitia a informação que o sinal da fibra só chegava até o poste na rua, e do prédio para dentro a cabeamento era com fios de cobre. Lógico que isso deu problema e os clientes acabaram pedindo para cancelar o serviço. Resumindo internet boa e de qualidade, é aquela que a fibra entra na casa do usuário. Abraços.
Oi, Rogério,
Infelizmente, existe muita picaretagem nesta e em muitas outras atividades de serviço, e o consumidor precisa estar atento. Mas, como você mesmo comenta, tecnologia de qualquer coisa é inexpugnável para muita gente, o que facilita enganar o usuário. Sorte sua e dos seus vizinhos que a fraude foi descoberta. Essa gente devia ser processada por perdas e danos!