Tecnologia fotónica da Universidade de Aveiro permite Internet (verdadeiramente) global

Investigação do Instituto de Telecomunicações da UA

Acesso à internet via satélite no cume dos Himalaias ou no meio do oceano com a mesma qualidade e preço do acesso através da fibra ótica? Sim, é possível! O segredo está no processador fotónico desenvolvido na Universidade de Aveiro (UA) a pensar na próxima geração de satélites de comunicação. Levar a internet à metade da população mundial excluída da rede global é o grande objetivo do trabalho publicado na revista Nature Communications.

“O trabalho apresentado na Nature Communications foi a primeira demonstração em tempo real de um processador fotónico capaz de processar quatro sinais de entrada, cada um com um débito de 1 gigabit por segundo e uma frequência de 28 gigahertz, inserido num sistema baseado em satélites de comunicação para receção de dados”, congratulam-se Vanessa Duarte, Miguel Drummond, João Prata e Rogério Nogueira, investigadores no Instituto de Telecomunicações na UA.

Fruto de um enorme trabalho de equipa a nível europeu, e publicado numa das mais prestigiantes revistas científicas a nível mundial, o trabalho mostra que o processador é escalável para muitos mais sinais, demonstrando assim que “as tecnologias fotónicas podem finalmente elevar a qualidade e reduzir os custos de serviços de satélite para os mesmos níveis da fibra ótica”.

O satélite de comunicação recebe vários sinais de alto débito provenientes de diferentes partes da Terra, pelo que é necessário um processador para separá-los, processá-los e enviá-los de volta ao planeta. Se atualmente os processadores utilizam sinais de radiofrequência (RF) e a tecnologia digital para realizar essa missão, motivo pelo qual o acesso à internet via satélite é caro e com uma qualidade bem abaixo da do acesso através da fibra ótica, o processador fotónico da UA promete revolucionar o acesso à rede global.

“Como poucos satélites servem milhares de milhões de pessoas é necessária uma capacidade muito mais elevada do que a atual. A chave para desbloquear tal capacidade reside em aplicar um processador potente como parte nuclear do satélite, algo que as tecnologias RF e digital atualmente não conseguem obter”, explica Vanessa Duarte, responsável pela integração do processador fotónico num chip de silício.

Levar a Internet a todo o planeta

O processador nascido para ser aplicado na nova geração de satélites de telecomunicações, para além de ter um peso, custo e consumo energético muito mais reduzido do que os atuais processadores, tem a capacidade de aumentar a capacidade de transmissão de dados e, muito importante, dar ao satélite uma cobertura flexível.

“O lançamento de satélites de nova geração permitirá colmatar a lacuna digital existente e fazer chegar a Internet a sítios rurais e remotos onde ela não existe”, explica Miguel Drummond. Para além disso, aponta o investigador, “esta inovação abre ainda caminho para a introdução de tecnologias emergentes em serviços de comunicação via satélite, nomeadamente serviços 5G e IoT”.

O trabalho realizado por Vanessa Duarte enquadrou-se no âmbito do Programa Doutoral em Engenharia Física no Instituto de Telecomunicações, sob orientação científica de Rogério Nogueira e Miguel Drummond, e no IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (Alemanha), sob orientação científica de Lars Zimmermann. Toda a investigação decorreu no âmbito do projeto europeu BEACON onde participaram companhias como a Airbus Defence and Space, Gooch & Housego e aXenic. O princípio de operação do projeto começou a ser desenvolvido em 2010 no âmbito da tese de doutoramento de Miguel Drummond, supervisionada por Rogério Nogueira.

O artigo agora publicado na Nature Communications surge na sequência do estudo anterior de um processador fotónico para aplicação na nova geração de satélites de comunicação, vencedor do prémio de inovação Altice International Innovation Award 2018, e do prémio Born from Knowledge Awards, entregue pela Agência Nacional de Inovação.