Hiper-Rápida e Infalível

Internet ainda melhor. Isso seria possível, por exemplo, se juntássemos idéias de japoneses e americanos num só objetivo.

Mal nos damos conta da chegada de uma nova tecnologia e logo aparece uma sucessora superando limites e elevando conceitos qualitativos e quantitativos, mas não por muito tempo porque em breve virão outras para superá-la.

Assim, podemos esperar verdadeira revolução na concepção de novos produtos industrializados com a assimilação gradativa da nanotecnologia, um verdadeiro marco no desenvolvimento de novos conceitos tecnológicos, equipamentos, dispositivos e tantos outros produtos bem mais evoluídos e racionalizados em sua concepção, tamanho, forma e funcionalidade.

No que concerne ao nosso tema, não devemos nos ater apenas a esta ou àquela tecnologia de ponta em questão. Temos que analisar possibilidades de associações múltiplas visando o melhor resultado com os recursos disponíveis. Isso equivale dizer que o futuro será bem mais brilhante que o passado, em termos de avanço tecnológico voltado às comunicações de dados.

Claro que teríamos muitos outros estudos a abordar neste espaço, mas fiquemos apenas com dois já vistos anteriormente e agora mais uma façanha na busca de uma conectividade ainda melhor.

O que já foi postado

a) Japão lança o Kizuna em órbita para transmitir dados a 155 Mbps — 1.2 Gbps com antena de Ø 5 m — cujo objetivo inicial um tanto modesto é a comunicação com o próprio território e países vizinhos com os quais mantém estreitas ligações. É a chamada internet hiper-rápida destinada a atender grandes massas a um custo consideravelmente baixo.

b) Banda larga WS, ocupando espaço vago entre as freqüências já ocupadas por TV do espectro eletromagnético, cujo estágio atual encontra-se em fase de teste de WSD e relacionado a questões legais quanto à disputa das empresas interessadas pelas faixas de freqüências operacionais por meio do FCC.

O que tem de novo agora

Pesquisadores americanos do Ames Laboratory produzem um filtro de cristal fotônico tridimencional tipo “A-D” acoplado à rede ótica para eliminar falhas na transmissão de dados via internet e outros meios de comunicação à base de fibra ótica.

Sem dúvida, o aproveitamento total dos recursos advindos dessa tecnologia dependerá da capacitação de todo o hardware utilizado, ou seja, equipamentos que ainda não são, terão que ser equipados com fibras óticas mais esse filtro A-D.

Não basta apenas receber bem os dados é preciso transmiti-los com máxima rapidez e sem falhas ao longo de toda a rede de distribuição. O que os americanos desenvolveram vem de encontro à solução de um grande problema no setor de telecomunicações: quedas freqüentes no fluxo de dados via corrente elétrica.

A inovação

Os pesquisadores descobriram um modo potencialmente perfeito de selecionar e distribuir quantidades enormes de dados que se movem diariamente através de fibras óticas até as pessoas em todo o mundo. A nova tecnologia promete intensificar a transmissão de múltiplos canais de comprimentos de onda (de luz) movendo-se ao longo da mesma fibra ótica. O filtro inovador é um significante passo no esforço de desenvolver redes transportadoras de dados totalmente à base de fibra ótica que eliminaria componentes elétricos da conectividade ótica e garantiria virtualmente recepção de dados infalível ao usuário final de internet e aos sistemas de telecomunicações baseados em fibra ótica.

Entendendo melhor o filtro fotônico

Afinal, o que vem a ser esse filtro A-D? “A” de adicionar e “D” de diminuir, mas originalmente temos “Add-Drop”: idem (drop de drop off), consiste basicamente de um filtro cristal fotônico (fóton) tridimensional para adicionar fluxos ou diminuir canais em pontos específicos. Acontece que existem até 160 canais de comprimentos de onda movendo-se ao longo de uma fibra ótica ao mesmo tempo. Segundo o físico Rana Biswas do Ames, Isso significa muitos diálogos acontecendo simultaneamente. Enquanto a informação é transportada por todos esses canais múltiplos, é necessário diminuir canais de comprimentos de onda individuais em diferentes pontos da fibra, ao mesmo tempo é essencial que sejam adicionados fluxos de dados nesses canais vazios. Quando os dados transportados em múltiplos canais de freqüência por uma fibra ótica chegam a uma estação receptora, apanha-se apenas uma das freqüências e envia-se ao usuário final. Pois é aí nesse ponto que os cristais fotônicos tridimensionais entram em ação. Biswas e seus colegas demonstraram com sucesso que os cristais fotônicos servem como filtros A-D proporcionando expressivo aumento na transmissão de dados.

A prova

Para provar sua concepção, os pesquisadores usaram um cristal fotônico 3D na freqüência de microondas (300 MHz a 300 GHz) construído a partir de condutos revestidos com camadas de alunina (trióxido de alumínio) e contendo diferença máximo de energia entre o cume da faixa de valência e a base da faixa de condução — uma variação de comprimento de onda na qual ondas eletromagnéticas não podem transmitir. Como as diferenças eletrônicas simplesmente impedem a passagem de elétrons por uma determinada faixa de energia por um semicondutor, os cristais fotônicos criam diferenças energéticas fotônicas que restringem a luz em certos comprimentos de onda.

O processo em si

O filtro A-D consiste basicamente de dois dutos de onda, um de entrada e outro de saída, formados pela remoção de segmentos do condutor do cristal fotônico revestido. Os dois dutos são separados por um segmento monocondutor. Um duto de onda é um sistema ou material que pode restringir ou direcionar ondas eletromagnéticas. Uma cavidade imperfeita é localizada a uma célula unitária acima do duto de onda. Dois dutos de onda podem se comunicar através da cavidade permitindo que uma específica freqüência de comprimento de onda seja selecionada do duto de entrada e transmitida ao duto de saída, excluindo outras freqüências de entrada e resultando em praticamente 100 por cento de eficiência para as freqüências diminutas.

3D supera 2D

No filtro bidimensional há certa perda de intensidade ao usuário final porque os cristais fotônicos 2D não restringem a luz completamente. Por exemplo, numa conversa telefônica via 2D as vozes esmaeceriam, enquanto que com filtros cristais fotônicos 3D A-D a comunicação permaneceria clara.

Não é de hoje

A idéia de usar cristais fotônicos em filtro A-D não é nova. Desde meados dos anos 90, muitos grupos ao redor do mundo vêm tentando desenvolver a tecnologia com cristais fotônicos, porém, bidimensionais.

Dificuldades à vista

Embora esses cristais se mostrem adequados ao filtro fotônico, ainda há obstáculos pela frente, principalmente nas freqüências de onda usadas pela internet — 1.5 microns — constituindo-se um grande desafio. Estudos sugerem simplificação do desenho do filtro diminuindo a quantidade de camadas do cristal. Talvez tendo toda a ação acontecendo em uma só camada.

Associação de idéias

. Primeira sugestão: Kizuna + fibra ótica com filtro A-D

Juntando os dois pontos, um satélite distribuindo sinal a toda velocidade para receptores terráqueos, segundo a tecnologia desenvolvida pelos japoneses via satélite artificial em órbita. Na seqüência, o sinal da banda larga é transmitido aos pontos finais através de fibras óticas munidas de filtros fotônicos A-D. Isso garantiria internet a 155 Mbps e conexão de alto desempenho sem falhas na transmissão de dados.

. Segunda sugestão: WS + fibra ótica com filtro A-D

Distribuição do sinal da banda larga com a tecnologia WS, ou seja, aproveitando as freqüências vagas do espectro eletromagnético entre os canais de TV. Desta forma, após recepção do sinal a continuidade da transmissão seria também via fibra ótica com filtro de cristal A-D.

Resultado

Velocidade superior na transmissão de dados via satélite ou pelas freqüências WS; ganho significativo de qualidade do sinal transmitido até o ponto final sem desperdício ou sem falhas na transmissão de dados; baixo custo operacional na comunicação via aérea; acesso à internet de alta qualidade; desempenho superior de todo tipo de comunicação baseado nos meios que adotarem essas tecnologias estudadas.

Certamente estudos mais avançados nesse campo poderão nos surpreender a qualquer momento, mas apenas analisando algumas dessas possibilidades podemos concluir que a associação de idéias dessa natureza estimula avanços ainda mais significativos.

Por essas e outras

A comunicação de dados vem avançando a passos largos no cenário tecnológico mundial, isso sem falar no que tange a evolução da tecnologia da informação em termos de software, conseqüentemente, teremos muito mais prazer em utilizar a internet no futuro que no presente.

Petrosky

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P.S.: 20/03/2008: Resultado do leilão controlado pelo FCC da faixa dos 700 MHz: Verizon Wireless foi a grande vencedora.

P.S.: 24/03/2008: Google demonstra interesse na utilização do espectro do Espaço Branco. Afirma: “As ondas eletromagnéticas podem proporcionar enormes ganhos econômicos e sociais se usadas com mais eficiência…”. É aí que o “Android”, do Google, entra de carona.