Técnica de transporte de voz otimiza sistemas de telefonia

Glenda Almeida - Agência USP - 31/03/2011

Pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da USP, desenvolveram uma técnica para transportar informações de voz para uso em redes de acesso cuja infraestrutura seja baseada inteiramente em fibra óptica.

Os ganhos incluem a eliminação do desperdício de banda, menores custos e a possibilidade de que os serviços, como novas linhas telefônicas, cheguem a um número maior de usuários.

Padrões de transferência

O método é uma alternativa para as operadoras de telefonia, que hoje têm à disposição dois padrões de transferência, conhecidos como SDH (Synchronous Digital Hierarchy) e Ethernet (utilizando o CES - Circuit Emulation Service).

O que o pesquisador Marcelo Guimarães propõe é uma adaptação do SDH à infraestrutura de fibra óptica, de maneira que as operadoras de telefonia possam distribuir informações de voz de forma mais eficiente.

"Não era possível conseguir todos esses resultados simultaneamente ao se utilizar um dos dois padrões já existentes", garante o pesquisador.

Redes de acesso

De acordo com Guimarães, todos os dias o universo virtual põe à disposição do internauta milhares de vídeos, músicas e imagens. E essas inúmeras possibilidades de donwload aumentam a demanda por velocidade e qualidade da conexão.

Sendo assim, para elevar as taxas de transmissão de dados, voz e imagem, surge a necessidade de serem desenvolvidas novas gerações das chamadas 'redes de acesso', que utilizam fibra óptica, capazes de suportar esse atual fluxo de informação.

Como explica o pesquisador, a aplicação desse material em toda a rede, responsável por conectar as centrais telefônicas - distribuidoras de informação - aos usuários finais, que utilizam serviços de dados, voz e imagem, ainda não é uma realidade no Brasil.

Segundo Guimarães, elas são geralmente compostas da seguinte forma: da central até os chamados "armários", que ficam nos bairros e quarteirões, as transferências são feitas por meio da fibra óptica. Porém, dos armários às casas e escritórios, o material usado é o fio de cobre, também denominados de "legados da telefonia".

O engenheiro aponta que a atual demanda por um fluxo maior de dados transmitidos na rede (aumento na largura de banda) torna o fio de cobre obsoleto, tendo em vista um ambiente global, onde o acesso à informação tornou-se crítico.

Dessa forma, Guimarães sugere a modificação desse quadro, afirmando que "se a fibra óptica estiver presente em todo o processo de transmissão de informações, os usuários poderão usufruir de serviços de voz, vídeo e dados em uma única infraestrutura de banda larga".

Foi a partir desta premissa que o pesquisador elaborou seu projeto, tendo como referência as redes de acesso chamadas GPON (Rede Óptica Passiva com capacidade Gigabit), padronizadas pelo ITU-T, um órgão internacional de normatização em telecomunicação.

Tecnologia GPON

Segundo Guimarães, para atender a essas demandas, a tecnologia GPON, que utiliza a fibra óptica até o usuário, emerge como uma opção de arquitetura atraente em termos de custo (baixo) e banda (alta).

"Essa tecnologia é capaz de oferecer aplicações de comunicação e entretenimento que incluem HDTV (high-definition TV), IPTV (Internet Protocol TV), VoIP (voice-over-IP), dentre outras", afirma. "Entretanto, era preciso encontrar uma outra maneira do tradicional tráfego de voz TDM (Time Division Multiplexing) - que representa uma parcela importante da receita das operadoras - continuar sendo utilizado, porém, adaptado sobre a nova infraestrutura", completa.

De acordo com o engenheiro, em uma rede GPON típica, existem duas formas básicas por meio das quais se pode transmitir as ligações telefônicas: através do padrão Ethernet e do padrão SDH (ou TDM nativo). "É até possível, com o CES, transportar canais de voz de forma fragmentada - a partir do que chamamos de um "tronco E1" - , ou seja, fornecer, para um escritório, por exemplo, o número de linhas telefônicas desejadas, bem distribuídas, sem que falte linha para nenhum usuário.

Mas segundo o estudo, esse método implica uma menor eficiência da banda utilizada, o que se traduz em desperdício para a operadora. O que Guimarães propõe é fazer com que as operadoras consigam oferecer o número desejado de linhas telefônicas, ou seja, distribuir os dados de forma adequada, "fracionada", com o uso do próprio TDM nativo, que torna o tráfego de informações de voz mais eficiente, com mais qualidade, o que ainda não era possível.

Economia de banda

"A forma padrão de transmissão de voz em uma rede GPON prevê o uso do padrão SDH, mas os dados de voz não são fragmentados, ou seja, adequadamente compartilhados. A outra opção, para as quais as operadoras muito comumente recorrem, é o transporte através do padrão Ethernet (CES)", aponta Guimarães.

"Porém, esse tipo de transferência funciona como se a operadora contratasse um frete para levar os dados aos usuários, mas não utilizasse todo o espaço livre, acarretando em desperdício. Em termos mais técnicos, essa opção representa o acréscimo de informações de controle a serem trafegadas na rede, reduzindo a eficiência de uso do espectro disponível", complementa.

O objetivo do estudo foi fazer com que não haja esse desperdício de banda, e, mesmo assim, seja possível a fragmentação dos canais de voz transportados em níveis de 64 Kilobytes por segundo (Kb/s), a partir da utilização do TDM nativo (SDH). Deste modo pode-se atender as necessidades das operadoras e usuários, que necessitam de um serviço que seja oferecido de forma mais eficiente e robusta.

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