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Universidade Federal do Rio de Janeiro Engenharia de Computação e Informação Redes de Computadores II – Professores Luis Henrique e Otto Pedro Smith Coutinho. Rádios Cognitivos. Roteiro. Motivação Definição Proposta Compartilhamento Dinâmico do Espectro OFDM Vetor de Alocação
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Universidade Federal do Rio de Janeiro Engenharia de Computação e Informação Redes de Computadores II – Professores Luis Henrique e Otto Pedro Smith Coutinho RádiosCognitivos
Roteiro • Motivação • Definição • Proposta • CompartilhamentoDinâmico do Espectro • OFDM • Vetor de Alocação • Desafios • Conclusão • Perguntas • Referências
Motivação • Licenciamento do Espectro Eletromagnético • Escassez
Motivação (cont.) • Uso do Espectro • Ineficiente
Definição • Rádio Definido por Software (SDR – Software Defined Radio) • Adaptável ao meio • Rádio Cognitivo Completo • Joseph Mitola (DARPA) • Capacidades Cognitivas • Sensoriamento, localização geográfica, inteligência artificial • Linguagem para troca de informações
Definição (cont.) • Rádio Cognitivo de Sensoriamento de Espectro • Informações • Uso do espectro de radiofrequência • Compartilhamento do Espectro • Seleção Dinâmica de Frequência • Controle de Potência de Transmissão
Proposta • Mesmafaixa de frequências • SistemaLicenciado • UsuáriosPrimários • Semalterações • Custo • Aceitação • SistemaNãoLicenciado • UsuáriosSecundários • Acessooportunístico • Sub-bandasnãoutilizadas
CompartilhamentoDinâmico do Espectro • Spectrum Pooling • SensoriamentoColaborativo • Aproximadamente 99.9% de confiabilidade • Detecçãoperiódica • Pressuspostos • Silênciodurantedetecção • Semlinha de visada (line of sight) • CamadaFísica x Camada MAC • Microssegundos x milissegundos • Boosting Protocol
OFDM • Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
OFDM (cont.) • Ortogonalidade
OFDM (cont.) • Amplamente utilizada • IEEE 802.11a, g, n, HIPERLAN/2 • Características • Modulação em subportadoras • Transmissão em paralelo • Grande número • Baixa taxa • Vantagens • Menorinterferênciaintersímbolo • Apropriadaparacompartilhamento de espectro • Sub-bandaslicenciadas • No. inteiro de subportadoras OFDM
Vetor de Alocação • Utilização das frequências • Binário • OR (“ou”) lógico • Basta um usuário licenciado em uma sub-banda
Desafios • Modelagem estatística dos usuários • Surgimento • Tráfego • Handoff • Teoria semelhante • Interpool Handoff • Histerese • Qualidade de Serviço (QoS) • Escalonamento de Recursos • Particularidades • Fortes flutuações
Conclusão • RádiosCognitivos • TecnologiaPromissora • Novosserviços • Maiseficiência • Maiorestaxas • Menorinterferência • Necessidade • Escassez do Espectro • Futuro • RádioCognitivoCompleto • Implementaçãofactível
Perguntas • 1 – Qual a principal motivação para a pesquisa a curto prazo na área de Rádios Cognitivos? • A escassez do espectro eletromagnético, devido ao licenciamento de faixas de frequências a serviços que nem sempre fazem uso eficiente dessas frequências.
Perguntas (cont.) • 2 – Por que o espectro eletromagnético do ar é ineficientemente utilizado? • Porque faixas de frequência são alocadas de maneira fixa pelos órgãos competentes a serviços que nem sempre são largamente utilizados. Essas faixas podem ser sub-utilizadas tanto no espaço (pequenas áreas) como no tempo (curtos períodos) e poderiam ser cedidas temporariamente a outros serviços.
Perguntas (cont.) • 3 – Qual a principal funcionalidade a ser implementada a curto prazo na área de Rádios Cognitivos? • Compartilhamento Dinâmico do Espectro, que permitirá a reutilização de faixas de radiofrequência licenciadas sem alteração dos dispositivos do sistema licenciado.
Perguntas (cont.) • 4 – Por que deseja-se, no Compartilhamento do Espectro, que os dispositivos primários não necessitem sofrer alterações? • Porque a necessidade de alteração de dispositivos já em uso distribuídos no mercado teria diversas implicações negativas, como elevados custos e baixas taxas de aprovação pelos usuários.
Perguntas (cont.) • 5 – Qual a técnica modulação que apresenta vantagens e facilidades ao Compartilhamento do Espectro? Por quê? • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), por usar diversas sub-portadoras para modulação permite que essas sejam escolhidas de acordo com a utilização atual do sistema licenciado compartilhado, facilitando a flexibilidade do sistema secundário.
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