CPqD

O CPqD representa hoje o maior centro de excelência em telecomunicações da América Latina, com competência consolidada e reconhecida em tecnologias ópticas. A partir de uma visão estratégica de colaboração e parceria com os ambientes de governo, acadêmico e empresarial, tal competência tem sido constantemente aprimorada e aplicada na busca de inovações tecnológicas, suprindo as necessidades de organizações de distintos setores da economia, como industrias fabricantes de equipamentos e operadoras de telecomunicações, nas principais empresas dos setores públicos, de energia e indústria, através do licenciamento de tecnologias de produto.

Entre os produtos concebidos pelo CPqD, através do desenvolvimento dos conhecimentos tecnológicos em comunicações ópticas destacam-se:

• Sistemas WDM
• Redes ópticas WDM
• Sistemas ópticos sem repetidores
• Amplificadores ópticos
• Transponder, Modem e Multiplexadores ópticos
• Rede óptica de acesso
• Dispositivos ópticos

 

Atualmente o CPqD mantém parcerias estratégicas com a indústria, através de licenciamento de tecnologia (propriedade intelectual), entre elas destaca-se o relacionamento com a empresa Padtec, líder no fornecimento de sistemas ópticos no Brasil, uma empresa nacional que fabrica equipamentos e desenvolve soluções para redes ópticas.

 

• Redes ópticas IP-sobre-WDM - Projeto GIGA
• Redes Ópticas de Acesso
• Comutação e Roteamento Gigabit Ethernet
• Redes Comutadas de Pacotes Ópticos
• Sistema de Sensoriamento a Fibra Óptica e Sistemas Interrogadores

Alinhado com os desafios e empenhado no atendimento das necessidades do setor elétrico, o CPqD tem desenvolvido projetos de inovação tecnológica de sistemas e dispositivos de sensoriamento por meio de fibra óptica. As características da fibra óptica conferem uma série de vantagens em relação aos sistemas de sensoriamento com aplicação de dispositivos convencionais, como imunidade eletromagnética, isolamento elétrico, baixo peso, flexibilidade, resistência, entre outras. Além disso, os sensores ópticos, de forma geral, são apropriados não só para monitoramento remoto, sendo possível localizá-los a vários quilômetros de distância da unidade de medição, mas também para o monitoramento de mais de uma grandeza ao mesmo tempo. A multiplexação de sinais é outra característica importante dessa tecnologia, pois oferece a possibilidade de utilização de diversos sensores ao longo de uma única fibra óptica, permitindo a construção de redes de sensores. São diversas grandezas que podem ser medidas por essas redes: temperatura, tensão mecânica, vibração, deslocamento, campos elétricos, pressão, aceleração e outras. No setor elétrico, o monitoramento da ampacidade, dos esforços e da vibração das linhas de transmissão é apoiado pelos sensores, assim como, na geração, as descargas parciais, a vibração e a proximidade em geradores e, em subestações, a temperatura e as descargas parciais de transformadores.

Entre os resultados do desenvolvimento tecnológico de sensoriamento por fibra óptica do CPqD para as empresas do setor elétrico, destacam-se os sistemas de sensoriamento de proximidade, de temperatura e de descargas parciais para hidrogeradores, de temperatura e de tensão mecânica para linhas de transmissão e de alta tensão e qualidade de energia para as redes de distribuição.

A eliminação ou substituição das estações repetidoras em sistemas terrestres se justifica por vários motivos. Em primeiro lugar porque a construção de repetidoras ópticas geralmente ocorre em locais de difícil acesso, ou durante a estação chuvosa do ano, com acesso impossível. Isto agrava os efeitos dos atos de vandalismo e das intempéries e se tornam um fator complicador para que estas repetidoras sejam não assistidas. Em alguns casos não existe energia elétrica o que obriga a construção de linhas de média tensão por dezenas de quilômetros em reservas indígenas demarcadas. O fornecimento de energia também não é confiável o que exige a instalação de sistemas alternativos. Devido à necessidade de refrigeração a alternativa mais utilizada é a de grupos motor-gerador a diesel o que requer constante abastecimento e inspeção. Todos estes fatores elevam substancialmente os custos de implantação e operação destas repetidoras.

O CPqD desenvolveu um sistema óptico completo sem repetição que faz o uso de recursos tais como: transponders de alta potência de transmissão e alta sensibilidade, FEC, circuitos passivos de amplificação (EDFAs), amplificação Raman, fibras de baixíssima atenuação, etc...

Este desenvolvimento recebeu vários prêmios listados abaixo:

Melhor trabalho da área de telecomunicações do Simpósio Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica - SNPTTE de 2005.

Melhor projeto de P&D encomendado pela Eletronorte desenvolvido com fundos da ANEEL em 2006.

Prêmio Finep de Inovação Tecnológica da região Norte na categoria Processos em 2006.

Classificado entre as 101 maiores inovações brasileiras em levantamento feito pelo Monitor Group em 2008.

Cada avanço de P&D em amplificação óptica é acompanhado de perto pelo CPqD. Motivado pela busca de soluções para redes de telecomunicações de longa distância e metropolitana vários tipos de amplificadores foram desenvolvidos e outros encontram-se em desenvolvimento. A tecnologia mais pesquisada e desenvolvida pelo CPqD é a dos amplificadores a fibra dopada com érbio que encontram aplicações nas bandas C (1528 a 1565 nm) e L (1570 a 1610 nm).

Vários tipos de amplificadores baseados na fibra dopada com érbio já foram transferidos para a indústria nacional, tais como: amplificador de potência, pré-amplificadores e amplificadores de linha com controle automático de ganho totalmente óptico. Atualmente as seguintes linhas de pesquisa e desenvolvimento de amplificadores a fibra dopada com érbio encontram-se em andamento: amplificadores ópticos de banda larga para uso em sistemas DWDM e CWDM; amplificadores remotos para uso em sistemas sem repetição. Outra tecnologia de amplificação óptica já desenvolvida e transferida para a indústria nacional é a dos amplificadores Raman para operação nas bandas C e L.

Pesquisadores do CPqD utilizaram a tecnologia de transponders de sistemas ópticos WDM de forma inédita para desenvolver uma inovação em medição de fibras ópticas. A tecnologia está sendo aplicada para aumentar a capacidade de medição de OTDR. O ciclo de inovação será completado pela aplicação da tecnologia no sistema CPqD Supervisão Óptica.

O Transponder para OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) - equipamento, que já tem patente solicitada, é um conversor do comprimento de onda do OTDR capaz de aumentar a capacidade de alcance de supervisão dos atuais 150 km para até 350 km. O OTDR é o principal componente responsável pela monitoração da ree óptica. As falhas da rota óptica são detectadas através de sinais emitidos por este equipamento.

A aplicação da tecnologia no CPqD Supervisão Óptica, poderosa solução destinada a localizar com precisão o local de falha nas redes ópticas, terá como vantagem a redução em alguns casos pela metade da quantidade de pontos de supervisão ao longo de toda a rede, e conseqüentemente os investimentos das empresas em hardware.

As centrais de comutação digital Trópico, desenvolvidas inicialmente em parceria com pesquisadores da USP, respaldaram a popularização do telefone, barateando suas instalações e permitindo que a telefonia chegasse aos quatro cantos do Brasil. Na década de 90, mais de 30% de todas as centrais instaladas no país eram Trópico, competindo em igualdade de condições com as de concepção estrangeira.

Pioneiro no mundo, o cartão telefônico que conquistou a simpatia da população brasileira, carrega a tecnologia indutiva desenvolvida pelo CPqD na década de 80.

Desenvolvido para vencer os desafios domésticos - melhorar os serviços aos usuários com baixo custo, fácil utilização e à prova de fraudes - enterrou definitivamente as fichas telefônicas, caras e pouco práticas.

O cartão indutivo revolucionou o conceito de telefonia pública no País e hoje já é utilizado pela população de países da América do Sul e Oceania. Atualmente sua utilização está contribuindo também para a universalização do acesso público à Internet.

Em meados de 1992, a planta brasileira de telefones de uso público era de aproximadamente 250 mil aparelhos, todos operando através de fichas telefônicas. Nesta época, a densidade de penetração do serviço era de cerca de 1,5 terminal para um grupo de 1000 habitantes.

Devido à baixa qualidade de comunicação e a presença de um cofre que continha as fichas utilizadas no seu interior, os aparelhos eram vítimas constantes do vandalismo. Os reparos de telefones de uso público geravam gastos próximos aos US$ 80 milhões anuais para o então sistema TELEBRÁS.

Muitas vezes a necessidade de reparo de um telefone público só era conhecida por meio da visita rotineira de um técnico ou por solicitação de algum usuário. O custo de recolhimento, limpeza, embalagem e redistribuição de uma ficha telefônica era equivalente a 50% do custo de fabricação de uma nova ficha. Em resumo, os altos custos de operação, administração e manutenção, tornavam a telefonia de uso público um negócio deficitário e pouco atrativo, sob o ponto de vista de negócios, para as operadoras de telefonia.

Devido à necessidade de modernização da planta e seguindo a tendência de utilização de cartões em telefonia pública, técnicos da TELEBRÁS realizaram vários estudos sobre os tipos de cartões utilizados mundialmente. Alguns testes com aparelhos de tecnologia magnética foram realizados no início dos anos 90, porém os aparelhos eram importados, excessivamente caros e de difícil uso.

A TELEBRÁS recorreu então ao seu Centro de Pesquisa e Desenvolvimento - CPqD para que este desenvolvesse uma tecnologia que contemplasse alguns aspectos básicos, tais como: baixo custo de operação, administração e manutenção, que fosse de fácil assimilação pela população de baixa renda e que permitisse ligações locais e de longa distância no mesmo aparelho.

O CPqD, que já mantinha pesquisas na área de telefonia pública, apostou na a tecnologia de cartões indutivos. Para viabilizar essa opção, o CPqD desenvolveu, em parceria com empresas privadas, toda a solução para telefonia pública baseada na tecnologia indutiva: cartões, aparelhos telefônicos e sistema de supervisão. O novo sistema de telefonia de uso público foi lançado oficialmente em meados de 1992 durante um evento internacional, a Rio-92 (ou ECO-92).

Devido às inúmeras vantagens apresentadas, as operadoras de telefonia passaram a substituir rapidamente seus telefones a ficha. Os índices de vandalismo recuaram a níveis suportáveis devido à inexistência de cofre interno e à melhoria da qualidade de serviço. A qualidade de comunicação melhorou e o índice de reparos diminuiu em decorrência da substituição de componentes mecânicos por dispositivos eletrônicos.

Por meio de um software de supervisão (CPqD Supervisão Remota) passou-se a monitorar as condições operacionais de cada telefone na planta, permitindo a antecipação da identificação de problemas e a rapidez das ações de manutenção dos aparelhos. O mesmo software também realiza todo o controle de arrecadação de créditos de cartões, emitindo relatórios configuráveis de forma que as operadoras possam definir estratégias de distribuição de aparelhos em determinadas regiões. Com a tecnologia indutiva, a telefonia pública de deficitária, passou a ser um negócio rentável.

Com a privatização do Sistema TELEBRÁS, cogitou-se a substituição do sistema de telefonia pública com cartões indutivos por tecnologias utilizadas pelas novas empresas operadoras em seus países de origem. Apesar da ameaça, concluiu-se que a tecnologia indutiva ainda continua sendo a melhor opção para atender os objetivos e metas de universalização, devido ao seu baixo custo, robustez, confiabilidade e segurança contra fraudes.

Em decorrência da cisão do Sistema TELEBRÁS, cinco empresas operadoras de serviços locais diferentes passaram a explorar o serviço de telefonia de uso público. Foi necessário efetuar novos desenvolvimentos para que o sistema indutivo permitisse a compensação de contas entre as empresas, uma vez que o órgão regulador brasileiro exigiu que o usuário continuasse a utilizar o cartão telefônico em qualquer terminal, independente da operadora que o emitiu.

O sistema de telefonia a cartão indutivo evoluiu, portanto, para esse novo cenário, com a criação, pelo CPqD, de uma nova geração de cartões indutivos codificados e com o desenvolvimento de sistemas de gestão de alto nível que permitiu a integração dos sistemas de supervisão dos aparelhos com os sistemas legados de suporte à operação.

Hoje no Brasil, devido às metas de universalização impostas pelo órgão regulador, o cidadão tem o conforto de encontrar um telefone público a cada 300 metros.

Graças às metas de desempenho operacional vigentes e ao consistente sistema de suporte operacional e de negócios voltados para telefonia de uso público, o cidadão tem grande probabilidade de encontrar um telefone em boas condições de uso.

Em função de seu baixo custo, o sistema de telefonia de uso público a cartão indutivo é, sem dúvidas, um instrumento de viabilidade para superar as barreiras da universalização do acesso aos serviços básicos de telefonia, principalmente para segmentos de população de baixa renda.

Pioneiro no mundo, o cartão telefônico que conquistou a simpatia da população brasileira, carrega a tecnologia indutiva desenvolvida pelo CPqD na década de 80. Desenvolvido para vencer os desafios domésticos - melhorar os serviços aos usuários, com baixo custo, fácil utilização e à prova de fraudes - enterrou definitivamente as fichas telefônicas, caras e poucos práticas. Atualmente sua utilização está contribuindo também para a universalização do acesso público à Internet.

Para que buscar a evolução tecnológica se não for para trazer bem-estar às pessoas? A principal premissa do CPqD é garantir que toda a sua capacitação em pesquisa e desenvolvimento seja empregada em produtos tangíveis, que tragam benefícios a toda a sociedade.

Um exemplo fiel dessa missão é o desenvolvimento do terminal telefônico denominado Telephone Device for Deaf (TDD), que permite a comunicação por meio de mensagens escritas, sobretudo para pessoas com deficiência auditiva.

Segundo o IBGE, em 2000 existiam 5,75 milhões de deficientes auditivos no Brasil, dos quais cerca de 1,1 milhão eram surdos. Para quebrar barreiras e oferecer a esses cidadãos a oportunidade de se comunicar, o CPqD desenvolveu uma tecnologia de terminal composto por teclado, display para leitura de mensagens enviadas e recebidas e monofone com entrada de voz.

A comunicação pode ser feita de duas formas: entre dois terminais TDD, com envio de mensagem escrita diretamente ao outro lado da linha para ser lida no display do telefone, ou, caso um dos interlocutores não possua o terminal TDD, com o auxílio de um(a) atendente da empresa operadora, que receberá a mensagem falada, a digitará e enviará imediatamente para o receptor.

A tecnologia do TDD foi transferida para a empresa brasileira Koller, que já está fabricando e comercializando os terminais.

Acoplador direcional de banda larga
Acoplador fibra óptica-fusão
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Alimentador RXITX para antena offset banda C
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Analisador de Dados Programáveis - ADP
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Antena de 4.5M para comunicação v...