Aplicações de comunicação óptica de fibra em nova arquitetura de rede

A demanda ilimitada por maior largura de banda de comunicação está impulsionando o desenvolvimento de novas estruturas de rede e arquiteturas de computação em nuvem relacionadas. Essas redes emergentes permitirão uma alocação mais flexível de recursos de computação em nuvem, mas a premissa é que a cobertura e o escopo das redes de backbone de comunicações de alta velocidade usando transmissão de fibra óptica continuem a se expandir. Existem duas novas opções para a estrutura de rede sem fio emergente, incluindo arquitetura heterogênea distribuída e arquitetura homogênea centralizada. Ambos fornecerão novas oportunidades para a arquitetura de computação em nuvem.

O método centralizado aproveita a interconexão óptica de alta velocidade entre a cabeça de rádio remota e o servidor centralizado. O processamento centralizado da banda base é transferido de cabeças de rádio remotas, que podem ser posicionadas a dezenas de quilômetros de distância usando links ópticos que suportam protocolos de comunicação padrão. O processamento da banda base pode ser concluído no hardware do servidor padrão, reduzindo assim os custos de desenvolvimento e implantação das funções da banda base. O hardware de servidor padrão também facilita a implantação de atualizações de software e a expansão da capacidade. O uso de servidores padrão permite que as operadoras movam algumas funções de processamento e armazenamento relacionadas à computação em nuvem para mais perto dos consumidores, fornecendo novas funções e fontes de renda.

Ⅰ. Arquitetura de rede centralizada para comunicação de fibra óptica

Os servidores centralizados precisarão ser conectados ao backbone da rede para atender aos requisitos de comunicação de várias áreas de cobertura e precisam ser conectados a outros clusters de servidor. A comunicação de alta velocidade entre clusters ajudará a equilibrar os requisitos de processamento e armazenamento, dependendo do número de usuários em cada região. A conexão servidor a servidor alcançará balanceamento de carga, utilizando assim efetivamente os recursos de computação e armazenamento implantados.

O método de células pequenas usa vários tipos diferentes de células para fornecer cobertura diferente. A macro célula tem a maior cobertura de mais de 30 quilômetros, enquanto as células micro e pico menores cobrem de 2 quilômetros a 200 metros. Cada uma dessas unidades tem uma área de cobertura natural, de alguns quarteirões da cidade ou um grande complexo a um edifício. A menor femtocell pode cobrir uma única pequena empresa. Essas células heterogêneas combinam funções de front-end de rádio e back-end de banda base e ocupam um pequeno espaço. Na verdade, o requisito de espaço físico é pequeno, portanto, pode ser facilmente implantado no telhado ou no armário de serviço existente do edifício. A arquitetura de rede centralizada deSistemas básicos de comunicação óptica de fibraElimina a necessidade de instalar torres grandes e caras e facilita a implantação de mais capacidade.

-A. Arquitetura de rede de células pequenas da comunicação óptica de fibra

Muito provavelmente, as arquiteturas de rede emergentes irão misturar estruturas celulares centralizadas e pequenas. Os servidores centralizados serão conectados a cabeças de rádio remotas em áreas onde a cobertura é estabelecida e desimpedida, enquanto pequenas células serão implantadas em áreas sombreadas dentro da cobertura e áreas que precisam expandir a cobertura, mas ainda não requerem instalações centralizadas. Quando pequenas células são implantadas em campi, edifícios de escritórios ou outras áreas de alto tráfego, elas também podem ter funções de servidor em nuvem associadas. Esses servidores de nuvem locais podem ser usados como uma extensão dos serviços de nuvem remota e reduzir o tráfego durante os períodos de maior movimento.

À medida que as demandas de largura de banda aumentam, as comunicações ópticas de fibra se tornarão populares nessas novas arquiteturas. Em um sistema centralizado com cabeças de rádio remotas, na borda mais externa da rede de comunicação, as comunicações ópticas de fibra podem ser usadas para atender aos requisitos de conectividade de médio alcance.