Nova tecnologia para redes ópticas aumenta precisão da qualidade da transmissão de sinais

Para os operadores de redes de fibra óptica – em geral, empresas de telecomunicação e fornecedores de internet de alta velocidade –, uma informação de grande utilidade e que requer monitoramento constante é a qualidade dos sinais de transmissão de dados entre os pontos dessas redes. Com base nesse controle, as empresas gerenciam a transmissão dos sinais e o desempenho da rede em cada um dos seus trechos.

Estima-se a qualidade dos sinais de transmissão, por sua vez, com o uso de modelos matemáticos, método que apresenta uma desvantagem: os modelos são todos teóricos e exigem a adoção de margens de segurança elevadas para se garantir a capacidade de transmissão dos sinais. Esse uso de margens elevadas tende a aumentar o custo da rede e a diminuir a competitividade da solução.

Para contornar essa limitação, um grupo de pesquisadores da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (Feec) da Unicamp, em conjunto com especialistas da Padtec, uma empresa-filha da Universidade, desenvolveu um método mais preciso para estimar a qualidade da transmissão de sinais em redes de fibra óptica. Esse novo método proporciona estimativas mais precisas, permitindo reduzir as margens e otimizar o desempenho da transmissão de sinais de uma rede óptica, beneficiando seus operadores e seus usuários.

Parâmetros que favorecem estimativas mais precisas

Segundo o professor da Feec Darli Augusto de Arruda Mello, para se obter estimativas mais exatas, “o novo método, ao contrário dos modelos puramente teóricos, usa medidas da rede real em operação a fim de estimar a qualidade da transmissão de sinais, o que gera informações mais precisas. Nesse caso, nós adotamos como parâmetro a relação sinal/ruído de conexões existentes, um dado medido sem dificuldades na rede”.

Mello acrescenta que, “com esse parâmetro, o novo método leva em consideração a qualidade das conexões que já estão estabelecidas e mapeadas. Dados reais são usados como referência, coletados a partir da telemetria das redes, e não apenas nos cálculos teóricos. Isso aumenta a precisão das estimativas”.

A relação sinal/ruído (SNR, do inglês signal-to-noise ratio), adotada como parâmetro nesse método, consiste em uma métrica que quantifica a qualidade do sinal transmitido em comparação com o nível de ruído detectado na rede. “A SNR de conexões existentes é um dado que pode ser facilmente obtido a partir da telemetria de uma rede. E essa é uma filosofia completamente diferente da abordagem anterior. Com esse método, as estimativas sobre a qualidade dos sinais ficam bem mais exatas e podemos usar margens de segurança mais estreitas, não tão amplas”, afirma Mello.

O professor também conta que há vários fatores responsáveis por interferir na exatidão dos cálculos projetados pelos modelos teóricos matemáticos. “Eles não levam em conta, por exemplo, as imperfeições físicas na rede, como a atenuação correta das fibras [perda de potência do sinal em virtude da absorção, espalhamento ou curvatura da fibra]. Nosso modelo, baseado em parâmetros reais, contorna essas imperfeições do modelo teórico”, completa Mello.

Potencial aplicação no mercado

A nova tecnologia, desenvolvida a partir de um projeto de pesquisa e desenvolvimento (P&D) realizado na Unicamp em parceria com a Padtec, teve o pedido de patente depositado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) com o apoio da Agência de Inovação da Unicamp (Inova Unicamp).

A Padtec licenciou a tecnologia com exclusividade, por ser cotitular do pedido de patente, e trabalha no desenvolvimento do produto para aplicação no mercado. A empresa, sediada no Polo de Alta Tecnologia de Campinas e com mais de 20 anos de atuação, é uma multinacional brasileira especializada em soluções de comunicações ópticas. Ela se destaca em um setor no qual, tanto no Brasil quanto no exterior, há uma quantidade relativamente pequena de empresas atuando.

Graças a essa presença global da Padtec, sobretudo nas Américas, o potencial de aplicação da nova tecnologia atravessa fronteiras. Redes de fibra óptica estão presentes no mundo todo e fazem parte do nosso dia a dia. Qualquer tráfego ou bit gerados nos computadores ou smartphones são transmitidos por essas redes. Em tese, o novo método pode ter aplicação global, pois permite às empresas operadoras otimizar o desempenho de suas redes, onde quer que estejam.

“Esse desenvolvimento com a Padtec, especificamente, vem sendo realizado desde 2019. Nós temos uma relação de longa data com a Padtec. No passado nós desenvolvemos várias tecnologias em conjunto. Esse relacionamento é vantajoso tanto para a empresa quanto para a Universidade”, explica o professor.

O diretor de operações de equipamentos da Padtec, Argemiro Sousa, reforça essa visão: “Desde a sua fundação, a Padtec atua muito próxima às universidades e aos centros de pesquisa, buscando ampliar e diversificar a gama de inovações tecnológicas que nos permitem manter a competitividade e estar sempre na fronteira do conhecimento em nossa área de atuação. Nosso objetivo é continuar fornecendo redes capazes de se adaptarem às constantes mudanças e evoluções do mercado, para que pessoas, empresas e a sociedade permaneçam conectadas”.

Convênio de pesquisa

O novo método de estimativa da qualidade da transmissão de sinais em redes ópticas nasceu a partir de um convênio de pesquisa e desenvolvimento (P&D) celebrado entre a Unicamp, por meio da Feec, e a Padtec. A empresa, que tem em sua base várias patentes já desenvolvidas com a Unicamp, é cotitular da nova tecnologia.

“A Padtec contribuiu com esse desenvolvimento financiando o projeto e fornecendo expertise para colaborar com a pesquisa. Aqui, na Unicamp, além de colegas de minha equipe e do professor Dalton Soares Arantes, especializados em redes ópticas, também participaram pesquisadores da equipe do professor Christian Rothenberg, especializados em redes de comunicação”, detalha Mello.

“Em parcerias de pesquisa como essa, a Unicamp obtém várias vantagens, que vão além dos royalties oriundos do licenciamento da patente. Projetos desse tipo atraem para e mantêm na Universidade alunos e pesquisadores e financiam equipamentos e participações em conferências, além de proporcionarem o avanço científico. Para nós, é uma grande satisfação transformar uma pesquisa em uma inovação que chega ao mercado e ganha potencial comercial. É muito difícil alcançar isso”, acrescenta.

O professor conclui explicando a importância do papel da Inova Unicamp no processo de depósito do pedido de patente: “A Inova fez toda a intermediação quanto às questões de registro da propriedade intelectual, elaboração de contratos, negociações etc. A agência teve uma enorme importância na mediação entre a Unicamp e a indústria. Isso facilitou muito o nosso trabalho. O seu papel foi decisivo nesse relacionamento”.

Matéria publicada originalmente no site da Inova Unicamp.