64ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

SISTEMAS DE RÁDIO COGNITIVO: ASPECTOS TÉCNICOS E REGULATÓRIOS PARA IMPLEMENTAÇÃO

Flávio Marcelo Cavalcante Mota 1 Noemi Denise Silva Maia 1 Thayenny Cavalcante de Oliveira 1 Ronaldo Oliveira dos Santos 2

1. Graduando em Engenharia de Telecomunicações – Instituto de Estudos Superiores da Amazônia – IESAM 2. Prof. Dr./Orientador – Coordenação do Curso de Engenharia de Telecomunicações – Instituto de Estudos Superiores da Amazônia – IESAM

INTRODUÇÃO:

Rádio cognitivo é um sistema que emprega uma tecnologia que permite que serviços de radiocomunicação com alta confiabilidade sejam implementados quando e sempre que necessário. Os principais objetivos da pesquisa em sistemas de rádio cognitivo (CRS) é permitir o uso eficiente do espectro, melhorar o potencial de desempenho das comunicações sem fio em geral e minimizar a interferência entre dispositivos de rádio, cada vez mais presentes no cotidiano de todos. O princípio do rádio cognitivo é o re-uso do espectro de forma temporal, espacial e geográfica. As funcionalidades propostas para rádios cognitivos têm como objetivo imediato possibilitar o compartilhamento dinâmico do espectro de radiofreqüências. Um rádio cognitivo deve ser capaz de sensoriar o ambiente (capacidade cognitiva ou sensoriamento do espectro), analisar informações sensoriadas (capacidade de gerenciamento espectro) e adaptar-se às condições do ambiente (capacidade de reconfiguração ou mobilidade do espectro).

METODOLOGIA:

Para entendimento da utilidade do CRS foram estabelecidos cenários de utilização. A extensão na qual os cenários a seguir podem ser implementados dependem da regulamentação nacional e internacional sobre administração do espectro. Os seguintes possíveis cenários, que foram identificados nos grupos de estudo WP1B e WP5A da ITU-R, não são exaustivos, nem mutuamente exclusivos: Cenário 1: Uso da tecnologia CRS para controlar a reconfiguração de conexões entre terminais e múltiplos sistemas rádio. Neste cenário, múltiplos sistemas rádio implementando diferentes tecnologias de acesso rádio (RAT) utilizam diferentes freqüências para prover acesso sem-fio. Por exemplo, alguns terminais são reconfiguráveis e capazes de ajustar seus parâmetros operacionais e protocolos para utilizar diferentes RAT. Sistemas de rádio cognitivo podem auxiliar os terminais na obtenção de conhecimento e coordenar os terminais em suas decisões de reconfiguração. Cenário 2: Uso da tecnologia CRS por uma operadora de sistema de radiocomunicação para melhorar o gerenciamento de seu espectro consignado. Cenário 3: Uso de CRS para possibilitar o acesso cooperativo ao meio. Cenário 4: Uso da tecnologia CRS para possibilitar o acesso oportunístico ao espectro eletromagnético.

RESULTADOS:

O CRS não é um serviço de radiocomunicação, mas sim uma tecnologia que pode ser implementada em vários desses serviços. A tecnologia CRS pode trazer benefícios significativos por prover uma melhor eficiência espectral e mitigar o problema de congestionamento do espectro. Uma preocupação comum dentro da União Internacional de Telecomunicações, Setor Radiocomunicação (ITU-R), é a proteção dos serviços existentes contra interferências potenciais de serviços que implementam a tecnologia CRS, especialmente devido a capacidade do CRS para acesso dinâmico ao espectro. Sabe-se que todos os equipamentos de radiocomunicação necessitam de certificação/homologação. Equipamentos de radiação restrita não necessitam de autorização de uso de RF, mas devem operar de acordo com a regulamentação. CRS é uma tecnologia e pode ser implementada em dispositivos de radiocomunicação, porém dependendo do cenário de utilização diferentes medidas regulatórias devem ser tomadas. Por exemplo, no cenário 4, a faixa atual de TV UHF teria que receber uma nova atribuição para Serviço Fixo e uma nova destinação para SCM.

CONCLUSÃO:

O CRS é uma tecnologia emergente que promete auxiliar no uso eficiente do espectro eletromagnético. Qualquer sistema rádio que implementar a tecnologia CRS dentro de qualquer serviço de radiocomunicação deve operar de acordo com a regulamentação aplicável para esse serviço específico e faixa de frequência. Quando ocorrer a operação de CRS dentro de um serviço, devem ser tomadas todas as medidas para evitar interferência em faixas compartilhadas com serviços de radiocomunicação que possuem status maior ou igual, tais como serviço espacial, serviços passivos e serviços de segurança. Universidades brasileiras e centros de pesquisa podem auxiliar no desenvolvimento das Recomendações, Relatórios e Manuais da ITU se tornando um membro da ITU ou participando das Comissões Brasileiras de Comunicações (CBC).

Palavras-chave: Sistema de rádio cognitivo, Compartilhamento dinâmico de espectro, Serviços de radiocomunicação.