Sumrio

As tecnologias actuais de redes sem fios ou de fibras pticas no so solues economicamente competitivas

para responder crescente procura de sistemas capazes de assegurar simultaneamente capacidade,

cobertura, largura de banda, e mobilidade significativamente superiores s actuais, em espaos como centros

de conferncias, edifcios universitrios, aeroportos, hotis, centros comerciais, pequenos escritrios e blocos

residenciais [1].

As redes Rdio sobre Fibra (RoF, Radio over Fiber) so consideradas as solues mais promissoras e

economicamente viveis para a implementao de redes de acesso sem fios. Baseiam-se no transporte de

sinais de rdio frequncia (RF) usando portadoras pticas desde as estaes centrais (CO, Central Offices), at

aos pontos de acesso sem fios (AP, Acesss Points) [2]. Esta tecnologia de redes permite aproximar dos

utilizadores finais, fixos e mveis,a elevada largura de banda das comunicaes pticas possibilitando a

disponibilizao de mltiplos servios [2].

A prxima gerao de sistemas de comunicao sem fios, sistemas de quarta gerao (4G), usar frequncias

na gama de 2 GHz e 8 GHz [3,4]. Nesta banda de frequncias, taxas de transmisso de dados da ordem de

Gb/s apenas sero possveis se as dimenses da clula de acesso forem reduzidas consideravelmente. Os

pontos de acesso com apenas alguns metros de alcance baseados nesta tecnologia so designados pico-

clulas, e permitiro largura de banda elevada e grande mobilidade ao utilizador [2]. Porm, as redes RoF de

pico-clulas s sero economicamente viveis se forem implementadas com conversores electro-pticos de

muito baixo custo e elevada eficincia.

A soluo mais simples consiste no uso de dodos laser (LD, Laser Diode) modulados directamente para obter

a funo uplink e de foto-detectores simples para a funo downlink. Porm, estas solues requerem o

uso de amplificadores de alta potncia [2]. As solues baseadas em moduladores de electro-absoro e

amplificadores pticos semicondutores que permitam simplificar a converso elctrico/ptico, funcionando

simultaneamente como detector/modulador [5], so mais indicadas para sistemas na banda milimtrica,

tipicamente 60 GHz, devido complexidade electrnica associada e ao custo quando comparadas com a

anterior [6].

Esta proposta prope uma nova soluo de baixo custo para os pontos de acesso sem a necessidade de

converso de frequncia e de optoelectrnica e electrnica adicionais, usando circuitos no lineares baseados

na integrao de osciladores de dodos de efeito tnel ressonante (RTD) com dodos laser (LD) e com foto-

detectores (PD), para implementar as funes uplink e downlink, respectivamente.

O RTD um nano-dispositivo electrnico com caracterstica corrente-tenso em forma de N, exibindo uma

regio de resistncia diferencial negativa (NDR) que aqui utilizada para implementar osciladores elctricos

de elevada frequncia [7].Os circuitos RTD-LD, obtidos integrando um RTD com um LD, apresentam novas

funcionalidades optoelectrnicas como, por exemplo, a capacidade de funcionarem como osciladores

optoelectrnicos controlados por tenso [8,9], produzindo uma portadora ptica com uma profundidade de

modulao determinada essencialmente pelas caractersticas do RTD [10]. Estes osciladores quando

perturbados por sinais RF sem fios de muito baixa potncia (

submetido recentemente pela Universidade de Glasgow, em pareceria com a Universidades do Algarve [12].

O know-how do IR em dispositivos e circuitos optoelectrnicos baseados em RTDs, e as competncias dos

restantes membros da equipa na rea de modelao, sistemas RoF, sistemas de comunicao ptica e redes

WDM, garantem a capacidade de realizao dos objectivos da proposta: demonstrar funes de uplink e de

downlink de baixo custo e reduzida complexidade para futuros pontos de acesso das redes RoF, baseadas

em circuitos osciladores RTD-LD e RTD-PD no-lineares, respectivamente. Actualmente, dois membros da

equipa esto envolvidos em paralelo no projecto PTDC/EEA-TEL/71678/2006 com o objectivo de demonstrar

uma rede RoF reconfigurvel que opera na banda de frequncias milimtricas.