Às vezes, na vida, enfrentamos escolhas em que nenhuma das opções é perfeita — cada uma tem seus próprios prós e contras. Imagine que você está escolhendo entre dois carros: um é compacto e econômico, com excelente autonomia, mas baixa potência; o outro é um carro esportivo potente, que oferece grande desempenho, mas consome muito mais combustível. O primeiro promete economia a longo prazo e respeito ao meio ambiente, enquanto o segundo oferece velocidade, aceleração e emoção ao dirigir. O dilema está em equilibrar viabilidade com emoção. Nesses casos, ponderamos cuidadosamente os prós e contras, considerando o que mais importa para nosso estilo de vida, orçamento e valores. Talvez, o homem empolgado dentro de mim escolhesse o carro esportivo sem pensar duas vezes! Porém, eventualmente, tomamos uma decisão aceitando um compromisso, seja escolhendo o carro compacto e abrindo mão de desempenho, ou optando pelo esportivo e aceitando o custo maior de combustível, porque nenhuma solução é perfeita, mas uma escolha consciente leva ao melhor ajuste para nós. Isso é muito parecido com os modelos de implantação atuais dos pluggables coerentes.
Modelos de implantação atuais
Existem dois modelos de implantação de motores ópticos coerentes: Seja como módulos embarcados em placas de transponders em plataformas de transporte óptico, ou como pluggables coerentes que podem ser hospedados em plataformas IP/Ethernet como switches e roteadores.
1º Modelo: Motores Embarcados de Alto Desempenho
Motores ópticos embarcados, também conhecidos como transponders, são projetados desde o início para maximizar a capacidade da fibra com desempenho óptico de ponta (capacidade por canal). Os transponders agregam tráfego de várias interfaces de cliente em um ou dois comprimentos de onda de alta taxa, como 1,2 Tb/s. Como são implantados em plataformas ópticas completas, geralmente suportam múltiplas portas de cliente para agregação, além de um conjunto completo de funções ópticas integradas para agregação de tráfego, proteção, correlação de alarmes e outras funções de rede. Outra vantagem é a separação de domínios operacionais, atuando como ponto de demarcação entre os domínios IP e óptico — útil para interceptações legais ou cumprimento de SLAs. No entanto, esse modelo tem desvantagens como alto consumo de energia e grande ocupação de espaço nos racks de telecomunicações.
2º Modelo: Pluggables Coerentes
O segundo modelo consiste em implantar pluggables coerentes diretamente em roteadores, também conhecido como IP sobre DWDM (IPoDWDM). Esse modelo tem vantagens como baixo CAPEX, baixo consumo de energia e menor ocupação de espaço, já que não utiliza plataforma de transporte óptico. Além disso, os pluggables coerentes se beneficiam de um ecossistema completo de acordos multi-fonte (MSA) e fóruns de interoperabilidade para integração e provisionamento de serviços. No entanto, há desvantagens relacionadas à operação, gerenciamento e compatibilidade entre diferentes dispositivos e sistemas operacionais. Esse modelo também não é projetado para maximizar a capacidade da fibra e não se equipara às plataformas baseadas em transponders completos devido à falta de agregação total de tráfego. Como resultado, a capacidade total da fibra usando pluggables coerentes é cerca de 20% menor em comparação com soluções baseadas em transponders.
Esse modelo também apresenta mapeamento direto entre a velocidade da porta do roteador e a velocidade do pluggable — por exemplo, coherent pluggables de 400G são implantados em portas de 400G. No entanto, às vezes os pluggables precisam operar em taxas menores, como 300 Gb/s ou 200 Gb/s, para fechar rotas ópticas mais desafiadoras, resultando em capacidade não utilizada da porta do roteador. É importante observar que, com as tecnologias integradas verticalmente atuais, o desempenho óptico dos pluggables coerentes será, em geral, inferior ao de plataformas ópticas baseadas em transponders completos.
Expandindo os modelos de implantação com Thin Transponders
Thin Transponders oferecem um terceiro modelo de implantação que combina algumas das vantagens dos dois anteriores, sem suas desvantagens. São módulos pequenos ou “sleds” otimizados para pluggables coerentes, normalmente equipados em plataformas modulares compactas ou ópticas, onde dois ou quatro podem ser instalados em uma unidade de rack. Eles oferecem múltiplas portas de cliente (10G, 100G, 400G ou 800G) para ópticas cinzas que transportam tráfego de outras plataformas como roteadores, e múltiplas portas de linha para pluggables coerentes de alta capacidade como 400G ZR, 400G ZR+, 800G ZR ou ZR+. Assim como as soluções IPoDWDM, os thin transponders oferecem menor CapEx, menor consumo de energia e menor ocupação de espaço, mas sem os desafios operacionais mencionados anteriormente. Eles também combinam vantagens dos transponders embarcados, como agregação de múltiplos clientes, separação de domínios operacionais e algumas capacidades ópticas avançadas.
Thin Transponders também permitem uma “separação de ciclo de vida tecnológico” entre o ciclo de atualização duradouro da camada fotônica e o ciclo mais curto da camada IP, permitindo que operadores de rede aproveitem a geração mais recente de pluggables coerentes, como ICE-X 800G ZR/ZR+, em roteadores 400G existentes. Isso maximiza o ROI e a flexibilidade operacional ao evitar a atualização de todos os roteadores para a geração mais recente compatível com 800G.
Para quantificar os benefícios dos thin transponders, foi realizada uma análise de rede em um enlace óptico de 1.000 km totalmente preenchido (Banda C), comparando lado a lado os três modelos de implantação. Em comparação com transponders embarcados, os thin transponders oferecem redução significativa em CapEx ($/G), consumo de energia (W/G) e ocupação de espaço (RU). No entanto, oferecem cerca de 20% menos capacidade por fibra.
Em resumo, a implantação de redes ópticas envolve compensações entre desempenho, consumo de energia e ocupação de espaço. São esses os três modelos principais:
- Transponders Embarcados maximizam a capacidade: Integrados em plataformas ópticas, oferecem alta capacidade de fibra (até 1,2 Tb/s), múltiplas portas de cliente e funções ópticas avançadas, mas consomem mais energia e ocupam mais espaço. Também oferecem separação de domínios operacionais útil para interceptações legais e SLAs.
- Pluggables Coerentes oferecem eficiência compacta: Módulos pluggables instalados diretamente em roteadores reduzem CAPEX, consumo de energia e ocupação de espaço, com suporte de padrões amplos de interoperabilidade. Porém, entregam cerca de 20% menos em capacidade de fibra, não agregam tráfego completamente e enfrentam desafios operacionais e de compatibilidade. Também exigem correspondência entre velocidades de porta e pluggable, podendo causar subutilização.
- Thin Transponders combinam forças: Módulos pequenos que se encaixam em plataformas compactas, suportando múltiplas portas de cliente e pluggables coerentes de alta capacidade. Reduzem CAPEX, consumo de energia e ocupação de espaço como os pluggables, mas mantêm vantagens operacionais dos transponders embarcados, como agregação de tráfego e separação de domínios. Permitem separação de ciclos tecnológicos, maximizando ROI e flexibilidade.
A Nokia oferece um conjunto completo de transponders compactos, compatíveis com uma ampla variedade de plataformas, para atender aos requisitos de cada aplicação. Para mais informações, acesse nokia.com/optical-networks
Andres Madero é bacharel em Engenharia, pela Universidad del Norte, tem mestrado em Administração de Empresas pela Universidade de Phoenix. Conhecimento em tecnologias L0-L3 e arquiteturas de redes. Andres é Diretor de Tecnologia para Redes Ópticas na América Latina da Nokia e reconhecido como um dos 100 líderes mais influentes na área Telecom LATAM.
