quarta-feira, 17 de outubro de 2012

O rádio cognitivo e o futuro da internet


Texto publicado em: FNDC

Redação
IDG Now

Já ouviu falar em rádio cognitivo?

Em português claro, podemos dizer que é uma tecnologia de otimização das transmissões das redes sem fio, compartilhando frequências (usando uma frequência que já está sendo usada por outros aparelhos, ou o intervalo livre entre essas frequências, sem causar interferência na transmissão original). O transmissor é capaz de “estudar” as transmissões já existentes no ambiente e de ajustar a própria transmissão para evitar interferências. Na maioria das aplicações existentes o transmissor identifica espaços vazios no espectro de radiofrequência para acomodar serviços de telecomunicações, fazendo uso mais racional do espectro.

Em todo o mundo, órgãos reguladores de vários países estudam o rádio cognitivo como uma alternativa para ampliar as redes de acesso a internet banda larga. O Brasil inclusive. Há anos a Anatel, em busca de soluções para o Plano Nacional de Banda Larga (PNBL), estuda o rádio cognitivo como uma das soluções possíveis, especialmente para o acesso à internet em banda larga a partir de áreas rurais com baixa densidade populacional.

Desde 2011 o Ministério da Ciência, tecnologia e Inovação coordena um esforço para o desenvolvimento de um novo chip projetado especificamente para isso. O projeto do chamado Sistema de Rádio Cognitivo segue um novo padrão, chamado IEEE 802.22. Já o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), instalou a primeira rede experimental cognitiva brasileira no campus da instituição. A rede foi constituída com base no roteador Wi-Fi Mesh de primeira geração, tecnologia do CPqD já licenciada para sua parceira industrial WxBR. Está instalada entre dois extremos do campus – a torre e um dos prédios onde está localizado o laboratório de redes sem fio – e conta com 600 metros de extensão. A estrutura montada reproduz um ambiente com características necessárias para a simulação do desempenho de equipamentos desenvolvidos, para o seu posterior licenciamento para a indústria.

Em meio à toda discussão em torno da neutralidade de rede, início de investimento das teles nas redes 4G, ampliação da rede 3G, apagão digital da TV analógica, Carlos Afonso, o CA, diretor executivo do Instituto Nupef e conselheiro do Comitê Gestor da Internet, provoca: por que não considerar o uso da tecnologia de rádio cognitivo _ mais precisamente as faixas liberadas da TV analógica e dos “espaços livres”entre os canais de transmissão em uso hoje pela TVs, para a criação de serviços comunitários e serviços de acesso à Internet no âmbito dos municípios?

Em artigo publicado na próxima edição da revista poliTICs, editada pela Nupef, disponível na internet nas próximas semanas, CA questiona, nas entrelinhas, se não era hora do Minicom e da Anatel, em vez de ceder ao lobby das grandes operadoras para que decidam os termos dos contratos de interconexão com provedores de conteúdo e com usuários, na ponta, violando princípios básicos de neutralidade e isonomia de acesso, não ampliam os estudos e o debate _ através de consultas públicas _ sobre o aproveitamento da tecnologia de rádio cognitivo?

Em agosto do ano passado (2011) a Anatel chegou a realizar, em Brasília, um seminário onde foram apresentadas as atividades em desenvolvimento no Brasil na área de rádio cognitivo, incluindo-se os projetos financiados pelos órgãos de fomento; o cenário regulatório; a convivência entre sistemas de rádio cognitivo e os serviços de telecomunicações.

Ficou claro, na época, que existem diversas aplicações potenciais de uso secundário de espectro a partir dessa tecnologia. Uma delas seria a implantação de uma rede de acesso Internet, nos moldes de uma rede Wi-Mesh, como já faz o CPqD. A rede permite que qualquer usuário com laptop ou smartphone se conecte, via WiFi em 2,4 GHz, ao rádio cognitivo, que realiza o encaminhamento dos dados para outra interface WiFi, operando em faixas abaixo de 1 GHz (sub-1 GHz), que proporcionam maior raio de cobertura.

Outra aplicação possível já está em uso nos Estados Unidos, onde, em janeiro desta ano, foi inaugurada a primeira rede comercial usando os espaços em branco da TV UHF, já desativada lá. Fica na cidade de Wilmington, na Carolina do Norte. Serve principalmente para serviços de monitoramento de vias públicas, e a comunicação de veículos de serviços de emergência, como viaturas policiais, do corpo de bombeiro e as ambulâncias.

Técnicos da Anatel e da Associação Brasileira de Emissoras de Rádio e Televisão (Abert) costumam argumentar que uma das dúvidas em relação ao rádio cognitivo é de que ainda não se pode afirmar com 100% de certeza que a tecnologia será capaz de identificar problemas de interferência na recepção do serviço de radiodifusão, mesmo em zonas rurais, onde o congestionamento do espectro é bem menos critico. Afinal, essa é mais uma tecnologia que pretende se apoderar de parte da faixa dos 700MHz. Ou seja, é mais uma ameaça a faixa de VHF destinada aos canais 5 e 6 da TV.

Em linhas gerais, essa incerteza tornaria a regulamentação de serviços baseados nela um grande desafio, já que, inicialmente, não poderia permitir a busca aleatória por faixas de frequência. Na prática, o órgão regulador teria que definir uma faixa de frequência para um determinado serviço e só então fornecer a autorização e a licença.

A União Internacional de Telecomunicações (UIT), por sua vez, já sinalizou que o rádio cognitivo não pode fazer uso das chamadas faixas de segurança, que incluem serviços estratégicos para os países, como a radiodifusão, a radio-astronomia e a radiolocalização (GPS), por exemplo.

Por conta disso, a Federal Communications Commission (FCC) _ a Anatel americana _ concordou, em 2008, em abrir os intervalos livres (ou espaços em branco de frequência, conhecidos pelo jargão técnico de TVWS) para uso não licenciado ou de licenciamento leve. E, em 2010, aprovou regras para uso desses intervalos e dos canais liberados a partir do uso da TV Digital, através do método de geolocalização de frequências por base de dados, para proteger o uso primário do espectro de possíveis interferências. E provou que, quando há interesse, as soluções aparecem.

Pergunto: em vez de continuarem a brigar publicamente pela neutralidade, Anatel, Minicom e CGI.br não deveriam estar colaborando para encontrar formas mais eficientes e racionais de uso do espectro para atender a demanda dos usuários por mais largura de banda.

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E o que tudo isso tem a ver com a Internet do futuro?

Caminhamos para um mundo onde os dispositivos da rede serão virtualizados de tal forma que suas funcionalidades serão modificadas por software, como acontece com o rádio cognitivo. Isso será essencial para que a Internet seja muito mais dinâmica, flexível, personalizável, ciente de nossos interesses, objetivos, capaz de se auto-organizar, auto-proteger, auto-configurar e auto-otimizar. As informações serão publicadas por pessoas e por máquinas (M2M), e os interessados terão que solicitá-las.

Segundo o professor Antônio Marcos Albert, do Inatel, rádios cognitivos poderão ser os dispositivos de acesso da nova Internet. Esta arquitetura vai integrar as novas abordagens de redes centradas na informação, com aplicações baseadas em serviços, virtualização e tecnologias autonômicas e cognitivas.

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