Na busca de soluções para o Plano Nacional de Banda Larga (PNBL), uma das soluções aventadas é o rádio cognitivo. Mas o que seria isso? Em poucas palavras, "rádio cognitivo" é um rádio que possui inteligência suficiente para se reconfigurar e se adaptar ao meio ambiente, a fim de executar a tarefa necessária à sua função. São rádios digitais (SDR) que utilizam software que permite sua adequação ao meio. Os dispositivos computadorizados atuais já possuem uma capacidade de autoconfiguração, mas em geral apenas para as funcionalidades acima da camada IP. No rádio cognitivo, essa inteligência começa na camada da transmissão física, ao detectar e processar os ténues sinais de radiofrequência.
O conceito de rádio cognitivo foi criado em 1999 por Joseph Mitol Na época, a preocupação dele era fazer com que os dispositivos de rádio tivessem inteligência suficiente para tirar o máximo proveito do canal de comunicação. Por exemplo, se o canal estivesse com pouco ruído ou multipercurso, seria bobagem desperdiçar esforço computacional tanto no transmissor quanto no receptor processando códigos desnecessários.
Ao longo do tempo, essas ideias se alargaram, abrangendo atualmente um horizonte bem mais amplo. Hoje, rádio cognitivo é sinónimo de uma melhor forma de ocupação do espectro, o qual, segundo medidas realizadas por diversos pesquisadores ao redor do globo, se encontra bastante subutilizado.
Existem diversas aplicações potenciais para essa tecnologia. Uma delas seria a implantação de uma rede de acesso Internet, nos moldes de uma rede Wi-Mesh, agregando os recursos de rádios cognitivos para uma maior flexibilidade de uso do espectro. Outra possibilidade, retomando a concepção inicial, seria a implementação de equipamentos de rádios (notadamente as ERBs de sistemas 3G ou 4G) autonômicos, ou seja, com capacidade de autoconfiguração descendo ao nível de camada física. Mas um dos exemplos mais significativos foi o apresentado pelo prof. Przemyslaw Pawelczak há alguns anos, citando um desastre ocorrido na Holanda. Naquele episódio, um incêndio em um depósito de material inflamável provocou diversas mortes e danificou, inclusive, parte dos sistemas de comunicação.
As equipes de resgate viram-se então face a uma situação desesperadora, na qual os sistemas das diversas equipes (bombeiros, médicos e voluntários) não conversavam entre si. Observa-se assim que, a inteligência nos rádios, mais que uma oportunidade, aproxima-se de uma necessidade premente.
Os estudos sobre os rádios cognitivos e otimização do uso do espectro mostram a existência de diversas abordagens possíveis. Na abordagem atual, exceto pelas faixas totalmente livres (ISM, Wi-Fi, etc.), o espectro é alocado geográfica e espectralmente a usuários fixos (direito exclusivo de uso do espectro). Uma primeira alternativa seria a de possibilitar o uso compartilhado, em períodos determinados, por diferentes usuários ou serviços (alocação dinâmica do espectro). Por exemplo, um canal não utilizado durante a madrugada poderia ser empregado para trafegar dados.
Uma alternativa diametralmente oposta seria a de liberar totalmente algumas faixas do espectro, para que possam ser utilizadas por meio de redes Wi-Fi ad-hoc ou similares.
Uma terceira vertente é a do acesso hierárquico - que recebe esse nome por fazer uma distinção entre usuários primários e secundários. Conforme denominação da Anatei, usuários primários são aqueles cuja faixa é protegida contra interferências. Existem duas possíveis abordagens nesse caso. Na primeira, denominada "subjacente" (underlay) o sinal do rádio cognitivo, de baixíssima intensidade, coexiste com o sinal primário em forma de ruído de fundo. É como se fosse um sinal CDMA convivendo com o sinal principal. Na outra abordagem (overlay), o sinal oportunístico é justaposto aos vãos livres do espectro, possivelmente nas bandas de guarda dos sinais principais.
Observa-se assim que o rádio cognitivo, mais que um novo patamar nas comunicações sem fio, é praticamente um novo campo, com muitas potencialidades e desafios.
by:roger.
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