Baixar todo Netflix em três minutos: brasileira explica como bateu recorde de velocidade na internet

A engenheira brasileira Lídia Galdino, da University College London (UCL), é autora de um feito tecnológico sem precedentes.

Liderando um grupo de pesquisadores da instituição britânica, ela bateu o recorde de velocidade da internet, atingindo 178 terabits por segundo (Tbps).

Isso é cerca de 20% mais rápido que o recorde anterior, de 150 Tbps, atingido por uma equipe do Japão, o dobro das melhores fibras ópticas existentes hoje e perto de 2,6 milhões de vezes a velocidade média das conexões domésticas no Brasil, que é de 67,8 megabits por segundo (Mbps).

O pesquisador e doutor em Ciência da Computação, Daniel Fernandes Macedo, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) faz alguns cálculos para dar uma ideia do que significa 178 Tbps de velocidade transmissão na internet.

"Se alguém tentasse baixar hoje todo o conteúdo da Netflix, estimado em 3.600 terabytes (TB), para seu computador — se ele tivesse espaço suficiente — com a velocidade da internet no Brasil, levaria aproximadamente 14 anos, 9 meses e 18 dias — se a conexão se mantivesse estável", diz.

"No caso de Cingapura, que a internet mais rápida do mundo, com 226 Mbps, o tempo seria de 4 anos, 4 meses e 24 dias. Com a velocidade de 178 Tbps seriam gastos apenas três minutos."

O tamanho dos arquivos é dado em bytes (B) e a velocidade da rede em bits por segundo (bps). Uma rede de 1Kbps transmite 125B por segundo, então um arquivo de 1KB demora um pouco mais de 8s para ser enviado em uma rede com velocidade de 1Kbps. No caso de uma velocidade de 180 Tbps, 3.600 TB seriam transmitidos em aproximadamente 3 minutos.

Mas antes de comemorar essa rapidez, é bom saber que essa velocidade conseguida por Lídia não vai chegar — pelo menos tão cedo — às conexões domésticas e aos celulares. De acordo com Lídia, sua tecnologia será usada na estrutura central da internet, por onde trafega o grosso dos dados.

"A infraestrutura global de fibra óptica transporta mais de 95% dos dados da internet", disse ela para a BBC News Brasil. "Nos últimos 15 anos, esse tráfego aumentou exponencialmente."

Ela lembra que a infraestrutura de comunicação de banda larga onipresente e de alta capacidade é essencial para o crescimento econômico. "Vivemos em uma sociedade digital", diz.

"Futuros tipos de tráfego de internet e novos serviços de dados e aplicativos ainda impensados transformarão a vida das pessoas e irão guiar qual será a necessidade da velocidade da internet para o usuário final. O desenvolvimento de novas tecnologias é crucial para atender as demandas de taxas de dados futuras, que continuarão a aumentar."

Lídia explica que as informações na internet são transmitidas por pulsos de luz transportados em cabos de fibras ópticas, sendo que as diferentes frequências de luz (cores) perdem potência durante a transmissão, exigindo amplificadores ópticos (repetidores), que devem ser instalados a intervalos de 40 a 100 quilômetros nas linhas de cabos.

"A infraestrutura atual de cabos de fibras utiliza uma faixa restrita de frequências de luzes, devido à largura de banda limitada das tecnologias atuais de amplificadores ópticos", diz.

De acordo com ela, em um sistema de comunicações ópticas, a fibra, o amplificador (repetidor) e o transponder (transmissor que gera o sinal digital e o receptor que decodifica a informação transmitida) introduzem ruído no sinal transmitido, o que consequentemente reduz a capacidade de transmissão. Portanto, a velocidade diminui com o aumento da distância transmitida, por isso um comprimento maior de fibra e um número maior de amplificadores são necessários."

A infraestrutura atual de cabos de fibras ópticas transmite a informação em uma faixa de frequência máxima de aproximadamente 9 THz, limitada pelos amplificadores ópticos desenvolvidos na década de 1990, que dão um ganho da potência do sinal em uma faixa específica de frequência.

"No nosso trabalho transmitimos a informação em uma faixa de frequência, com uma largura de banda de 16.8 THz", conta.

Segundo Lídia, seu grupo conseguiu quebrar o recorde de velocidade de internet, porque utilizou diferentes tecnologias de amplificadores, o que possibilitou dobrar a extensão de frequências de luz transmitidas pela fibra. Ou seja, dobrou a largura da banda.

"Outras propriedades da luz, como brilho, fase e polarização, são utilizadas para codificar as informações e transmitir os dados", explica. "Outro fator que contribuiu para o recorde foi o desenvolvimento de novos algoritmos, para melhor utilizar essas propriedades da luz e aumentar a velocidade de cada frequência."

Para tornar mais fácil o entendimento do que desenvolveram, Lídia faz uma analogia.

"Imagine uma rodovia, com um certo número de faixas para carros", diz. "Cada uma representa um canal de frequência (cor), que transmite as informações. Os carros são as informações (bits) sendo transmitidos em cada faixa. No nosso trabalho nos desenvolvem algoritmos que possibilitaram atingir a velocidade teórica máxima dos carros em cada uma delas e implementamos diferentes tecnologias de repetidores, que tornaram possível dobrar o número de faixas da rodovia (dobrar a extensão de frequências de qualquer infraestrutura de cabos fibras ópticas implementada no mundo)."

Tecnologia 5G

A tecnologia que a pesquisadora brasileira também terá impacto na internet 5G, que começa a ser adotada em todo o mundo.

"As redes móveis 5G afetarão significativamente a infraestrutura global de cabos de fibras ópticas, pois suas metas de desempenho são fortemente baseadas na disponibilidade delas, e em grande quantidade, para as premissas da antena", explica Lídia.

"Portanto, a alta velocidade de transmissão em redes de fibras ópticas será fundamental para apoiar as redes 5G usadas por aplicativos que consomem muitos dados, com a infraestrutura de cidades inteligente, Internet da Coisas e futuras aplicações, que transformarão a vida das pessoas."

No caso do Brasil, ainda existe incerteza sobre como o 5G será implementado. Os Estados Unidos vem pressionando governos de todo o mundo, inclusive do Brasil, a impedir a compra de equipamentos da Huawei, empresa chinesa que é líder nesse mercado, alegando riscos de segurança e soberania. O governo brasileiro pretende fazer uma licitação sobre 5G no próximo ano, mas ainda não anunciou sua posição sobre a Huawei.

"Se nosso país optar por não usar equipamentos chineses, provavelmente levará mais tempo a implementar a tecnologia 5G e haverá mais custos para as operadoras instalarem suas redes e equipamentos", prevê o doutor em Computação e especialista na área de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, Jéferson Campos Nobre, do Instituto de Informática da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

"Isso terá impactos para os consumidores, que terão que pagar mais caro pelos serviços."