Nesta última década, muito se falou sobre os grandes investimentos que as operadoras de telecomunicações fizeram em infra-estruturas de redes ópticas e quanto elas estavam sendo subutilizadas. Tanto nos EUA como no Brasil falava-se de um índice de utilização de 2% a 5% da planta óptica instalada. Assim, era premente que fossem desenvolvidas o que se chamou de killer applications, que seriam aplicações avançadas com requisitos de qualidade de serviço incluindo banda larga, baixos atrasos de transmissão e alta confiabilidade; requisitos esses que podem ser facilmente atendidos por infra-estruturas baseadas em fibras ópticas.
Dentro deste contexto, começou a ser desenvolvida a internet avançada (Internet 2), como uma rede exclusiva para pesquisa, tendo como um dos principais objetivos oferecer infra-estrutura de teste para protocolos e aplicações avançadas. Em termos de infra-estrutura óptica, a internet avançada pressupõe o uso de fibra apagada com geração de sinal óptico pelo próprio cliente e não mais pelas operadoras de telecomunicações. Além disso, estamos evoluindo do que chamamos de terceira geração das redes ópticas para a quarta. Na terceira geração, a regeneração do sinal óptico é realizada eletronicamente, com a conversão de sinal óptico para elétrico e vice-versa para recuperar o sinal de atenuações e distorções ocorridas na sua transmissão pelo meio físico.
Isso implica em limitações da taxa de transmissão na faixa de dezenas de Gbps devido a limitações dos próprios circuitos eletrônicos. Na quarta geração, a regeneração do sinal é realizada por componentes ópticos, o que permite se atingir taxas de transmissão bem mais altas na ordem de Terabps. Roteadores, comutadores, multiplexadores/demultiplexadores ópticos começam a ser disponibilizados em pequena escala por alguns fornecedores do mercado.
Contudo para justificar os investimentos realizados em plantas de redes ópticas e mesmos na pesquisa e desenvolvimento de novos componentes e dispositivos ópticos, precisamos desenvolver serviços e aplicações que fazem uso dos recursos e novas capacidades de transmissão que passam a estar disponíveis. Tais aplicações e serviços tipicamente são multimídia e integram informações na forma de texto, áudio e vídeo. Surgem a cada dia novos tipos de aplicações avançadas nas mais diversas áreas, incluindo entretenimento, artes em geral, medicina, educação, entre outros.
Cinema e teatro distribuídos
Em outubro deste ano, na reunião anual do Global Lambda Integrated Facility (GLIF), que reúne representantes de redes ópticas experimentais do mundo todo (como por exemplo, LamdaRail, dos EUA, e Canarie, do Canadá), foram feitas demonstrações muito interessantes de aplicações que utilizam esta infra-estrutura de rede. Dentre elas, merecem ser citados os casos do CineGrid e de uma ilha distribuída de edição de filmes. No primeiro caso, trabalha-se com a nova geração de cinema digital, chamada de 4K. Esta tecnologia é 4 vezes melhor que HDTV (TV de alta definição) e 24 vezes melhor que TV padrão em termos de resolução.
Em 2001, promovemos na Escola Politécnica a apresentação de uma orquestra distribuída. A orquestra principal tocava em um auditório maior e outros músicos espalhados em quatro salas de vídeo-conferência acompanhavam o maestro e a orquestra do auditório maior. Nesta época, a velocidade de comunicação entre os diversos locais era limitada pela capacidade dos sistemas de videoconferência, que operavam a taxas máximas de 2 Mbps.
Além disso, havia o atraso de compressão de vídeo, que chegava até um tempo de música. Isso permitia que a apresentação da orquestra fosse realizada somente unidirecionalmente, da orquestra principal para os naipes de músicos. Hoje, experiências como esta são realizadas com vídeo não comprimido a 30Mbps ou mais, o que reduz em muito o atraso e garante uma melhor qualidade da imagem mostrada. Assim sendo, algumas universidades e escolas de música têm começado a transmitir concertos e aulas de músicas pela Internet 2, garantindo alta fidelidade da qualidade do som transmitido. Como exemplo, pode-se citar a Universidade da Filadélfia, com opções de interatividade com o público remoto durante os intervalos dos concertos e após sua realização.
Diagnóstico à distância
Outra área de bastante destaque é a medicina. Tem-se empregado a Internet 2 para a discussão de segundo diagnóstico entre hospitais parceiros ligados em rede, realização de cirurgia remota e apresentação de aulas envolvendo alunos e professores distribuídos em múltiplos locais. No caso do segundo diagnóstico, por exemplo, tipicamente os médicos trocam os resultados de exames via web e discutem o caso entre eles. O paciente está, normalmente, ausente. Com a qualidade de vídeo não comprimido, pode-se pensar no exame virtual de um paciente remoto presente durante a discussão de casos entre os médicos e, em alguns casos, pode-se arrojar, ainda mais, realizando-se cirurgias com robôs controlados remotamente por médicos.
De todas estas inovações, podem-se delinear as tendências de evolução do mercado de redes ópticas e suas aplicações e serviços. Existe a tendência das grandes empresas em seus contratos com as operadoras de telecomunicações de passarem a exigir a cessão de fibras escuras ao invés de contratar os serviços de transmissão de informações, e isto vem levando as operadoras do mundo todo a repensar seus serviços e a introduzir novos modelos de negócios. Neste item, não podemos esquecer as redes sem fio, que estarão cada vez mais integradas a grandes backbones ópticos, dada a importância que os meios de comunicação móveis vêm adquirindo no nosso dia-a-dia.
Em relação às aplicações e serviços que fazem uso da internet, pode-se antever, nas próximas décadas, o crescimento significativo dos setores da indústria de entretenimento, telemedicina e ensino à distância, bem como de setores que oferecem insumos para estes setores primários. A internet avançada viabiliza o desenvolvimento de pesquisas de ponta, cujos resultados possam ser transferidos para a internet 1, e cria novas indústrias no Brasil e no mundo.
* Tereza Cristina Carvalho é diretora do Centro de Computação Eletrônica e do Laboratório de Arquitetura e Redes de Computadores da Universidade de São Paulo
