Novo transceptor sem fio alcança velocidade 24 vezes maior que o 5G

5G – Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine, nos Estados Unidos, desenvolveram um transceptor sem fio experimental capaz de atingir taxas de transmissão de até 120 gigabits por segundo (Gb/s) – o equivalente a aproximadamente 15 gigabytes por segundo (GB/s). O desempenho é cerca de 24 vezes superior ao do 5G mmWave e se aproxima das velocidades oferecidas por conexões de fibra óptica utilizadas em data centers, que costumam operar em torno de 100 Gb/s.

Para efeito de comparação, é importante lembrar que um byte corresponde a oito bits. Com essa taxa de transmissão, seria possível baixar cerca de três filmes em resolução 4K em apenas um segundo, a depender do nível de compressão, ou ainda transferir um jogo de grande porte, como Black Myth: Wukong, com aproximadamente 130 GB, em menos de nove segundos.

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O equipamento opera na faixa de 140 GHz, superando com ampla margem as tecnologias sem fio atualmente disponíveis no mercado. Enquanto o Wi-Fi 7 promete velocidades teóricas de até 30 Gb/s e o 5G mmWave chega a cerca de 5 Gb/s, o 5G brasileiro – considerado o mais rápido da América Latina – registra velocidade média de 430,8 Mb/s. Nesse cenário, o novo transceptor, com 15 GB/s, seria aproximadamente 277 vezes mais rápido que a melhor rede comercial em operação no país.

Os resultados da pesquisa foram apresentados em dois artigos publicados no periódico científico IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC).

Como a tecnologia funciona?

A equipe liderada pelo pesquisador Zisong Wang adotou uma abordagem diferente ao substituir os conversores digitais-analógicos (DACs) convencionais por três subtransmissores sincronizados, o que contribui para uma redução significativa no consumo de energia.

O principal diferencial está no processamento analógico. Em vez de realizar operações complexas no domínio digital, o transceptor executa essas tarefas diretamente no domínio analógico. Essa escolha permite que o chip funcione consumindo apenas 230 miliwatts, enquanto um DAC tradicional capaz de lidar com 120 Gb/s exigiria vários watts de potência.

De acordo com Payam Heydari, diretor do Laboratório de Circuitos Integrados de Comunicação em Nanoescala da UC Irvine, o uso de métodos convencionais tornaria inviável a aplicação da tecnologia em dispositivos móveis, já que a bateria de equipamentos de próxima geração duraria apenas alguns minutos.

O chip foi produzido em silício com processo de 22 nanômetros, utilizando tecnologia de silício sobre isolante totalmente depletado. Trata-se de um método mais simples do que os nós de 2 nanômetros ou 18 angstroms empregados por empresas como TSMC e Samsung, o que pode facilitar a fabricação em larga escala e reduzir custos.

Além disso, os pesquisadores apontam que a solução tem potencial para substituir quilômetros de cabos em data centers, diminuindo despesas com instalação e operação em ambientes de grande concentração de servidores.

Quais são as limitações da tecnologia?

O principal desafio está relacionado ao alcance do sinal. O atual 5G mmWave, que opera em frequências de até 71 GHz, já apresenta cobertura limitada, com alcance em torno de 300 metros. Como o novo transceptor trabalha em frequências ainda mais elevadas, na casa dos 140 GHz, a tendência é que o raio de cobertura seja ainda menor.

Em entrevista ao site Tom’s Hardware, Wang afirmou que a Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos (FCC), assim como entidades responsáveis pelos padrões do 6G, vêm analisando o espectro acima de 100 GHz como a próxima fronteira para as comunicações sem fio.

Apesar do potencial, a adoção em larga escala dependerá do desenvolvimento de novas técnicas para ampliar o alcance do sinal, mitigar interferências e integrar a tecnologia às redes já existentes. Sem avanços nesse sentido, a implementação exigiria uma grande quantidade de estações base de altíssima velocidade, o que tornaria o modelo impraticável em ambientes urbanos.

(Com informações de TecnoBlog)
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