Satélites preparam-se para ser a espinha dorsal da conectividade 5G e 6G
A integração entre redes terrestres e sistemas de comunicação por satélite está a emergir como peça-chave para garantir conectividade global, de baixa latência e elevada capacidade nas redes 5G e nas futuras 6G, segundo um novo estudo científico.
A promessa de uma conectividade verdadeiramente global poderá depender cada vez mais do espaço. Um artigo recente publicado na revista científica Engineering analisa a evolução dos sistemas de comunicação por satélite e o seu papel central na consolidação das redes 5G e no desenvolvimento das futuras redes 6G, apontando esta integração como essencial para ultrapassar as limitações das infraestruturas terrestres.
Ao longo das últimas décadas, as redes terrestres evoluíram rapidamente, do 1G ao 5G, melhorando significativamente as velocidades de transmissão e a qualidade do serviço. No entanto, continuam a enfrentar obstáculos em zonas remotas ou de baixa densidade populacional, onde os custos de implementação são elevados e as condições geográficas limitam a cobertura. É neste contexto que os sistemas de comunicação por satélite surgem como uma solução estratégica, capazes de assegurar cobertura global, maior largura de banda e serviços de comunicação mais resilientes.
De acordo com os autores, as redes por satélite estão a tornar-se parte integrante da arquitetura das futuras redes 5G e 6G, funcionando em conjunto com as redes terrestres numa infraestrutura unificada. Satélites em diferentes órbitas – geoestacionária (GEO), média (MEO) e baixa (LEO) – desempenham funções distintas, como nós de acesso, encaminhamento ou retransmissão. Enquanto os satélites GEO são mais adequados a serviços fixos, embora com maior latência, os satélites LEO oferecem latência reduzida, tornando-se ideais para banda larga global e aplicações de Internet das Coisas (IoT).
Nos últimos anos, vários avanços tecnológicos ajudaram a reduzir a distância entre as comunicações por satélite e as redes terrestres. Satélites de elevada capacidade, mega-constelações em órbita baixa e cargas úteis mais avançadas, com beamforming e processamento a bordo, permitiram aumentar a capacidade e diminuir a latência. Um dos progressos mais relevantes foi o desenvolvimento de ligações intersatélite, especialmente óticas, que oferecem taxas de transmissão mais elevadas e maior resistência a interferências. Ainda assim, persistem desafios como os elevados custos de lançamento e a necessidade de alinhamento preciso dos feixes em constelações de grande escala.
O artigo destaca também o papel das entidades internacionais de normalização, como o 3rd Generation Partnership Project (3GPP) e a União Internacional das Telecomunicações (UIT), na integração das redes por satélite com as redes terrestres. O 3GPP tem vindo a publicar relatórios técnicos e especificações que suportam a incorporação das redes não terrestres (NTN) nas arquiteturas móveis. A Release 17 marcou um ponto de viragem ao integrar, pela primeira vez, as NTN como elemento central do sistema 5G, abrindo caminho a funcionalidades como ligações diretas entre satélites e dispositivos móveis e aplicações IoT.
Olhando para o futuro, os investigadores identificam vários desafios técnicos e linhas de investigação prioritárias, incluindo a gestão de atrasos de propagação, os efeitos Doppler elevados, a gestão eficiente de recursos, a adaptação dinâmica da cobertura por feixes, a mobilidade e a gestão de handover, bem como o encaminhamento ótimo dos dados. Entre as soluções em estudo estão a utilização de inteligência artificial para gestão de redes, o acesso direto de smartphones a satélites, constelações mega-LEO, partilha de espectro, comunicações óticas sem fios e superfícies inteligentes reconfiguráveis.
A integração entre sistemas de comunicação por satélite e redes terrestres surge, assim, como uma das grandes tendências na transição do 5G para o 6G. À medida que a investigação avança, a capacidade de responder a estes desafios será determinante para concretizar o objetivo de uma conectividade contínua, fiável e verdadeiramente global nas redes de comunicação do futuro.
