Visões e Desafios para as Redes 6G

As redes 5G ainda estão sendo desenvolvidas, sendo que apenas o cenário de uso definido como eMBB (enhanced mobile broadband) já está consolidado. As definições para o URLLC (ultra reliable low latency communications) e mMTC (massive machine type communications) serão apresentadas respectivamente nas releases 16 e 17 do 3GPP. No entanto, já está evidente que as redes 5G apenas irão iniciar a revolução nas comunicações móveis. A completa integração simbiótica entre os mundos digital, físico e biológico apenas irá acontecer na sexta geração de redes móveis celulares, as redes 6G.

O objetivo desta apresentação consiste em abordar as principais motivações para esta nova rede, bem como discutir os requisitos e tecnologias habilitadoras para que as aplicações visionárias sejam atendidas. Além das oportunidades, esta palestra também irá tratar dos desafios a serem vencidos para que as redes 6G possam se tornar uma realidade.

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Luciano Leonel Mendes possui os títulos de Bacharel em Engenharia Elétrica e Mestre em Telecomunicações pelo Instituto Nacional de Telecomunicações (Inatel), obtidos em 2001 e 2003, respectivamente. Ele concluiu o Doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) em 2007. Desde 2001 é professor do Instituto Nacional de Telecomunicações, onde atua no ensino de graduação e pós-graduação, além de ter ocupado os cargos de gerente técnico do Laboratório de Desenvolvimento de Hardware e Coordenador do Curso de Mestrado de Telecomunicações. Foi coordenador de diversos projetos de pesquisa e desenvolvimento, merecendo destaque aqueles voltados para TV Digital com apoio da Finep e RNP. Entre 2013 e 2015 ele executou um projeto de pós-doutorado, com o apoio do CNPq, na Vodafone Chair Mobile Communications Systems, localizada na Technische Universität Dresden, Alemenha, na área de esquemas de modulação digital para a quinta geração de redes móveis celulares. Hoje ele coordena as atividades de pesquisa do Centro de Referência em Radiocomunicações (CRR), sendo o responsável pelas pesquisas em 5G neste projeto. Além disso, ele coordena a Comissão de Pesquisa e Casos de Uso do Projeto 5G Brasil, hospedado pela Telebrasil. Suas principais áreas de atuação são comunicações móveis, radiodifusão digital e modulações com múltiplas portadoras.

10 Comentários

  1. Como será a arquitetura da rede 5G e qual a perpectiva para 6G?
    no caso da rede 4G houve fusao da RNC com a nodeb criando a enodeb e a GGSN e SGNS se fundiram criando a SAE GW, e no 5G o que esperar na arquitetura da nova rede de comunicação móvel?

    • A arquitetura da rede 5G será mais complexa devido a possibilidade de novos modos de operação, que precisarão ser gerenciados sob demanda, alocando os recursos de tempo, frequência, potência e capacidade computacional de acordo com a necessidade dos usuários. O relatório disponível no link abaixo traz a visão que temos para a arquitetura de uma rede 5G que seja flexível para atender todas as demandas da sociedade moderna, incluindo a necessidade de conectividade no campo e nas áreas remotas:
      http://www.it.uc3m.es/fvalera/5grange/D5.2FinalVersionNetworkArchitecture.pdf

  2. Sendo otimista, as definições completas do ambiente 5G tardam algum tempo para serem disponibilizadas. Quando, na sua visão,teremos o 6G e todas suas definições disponíveis para implantação? Há candidatos aos famosos “killer app’s”?

    • Olá João. As propostas para as redes 6G e suas possíveis novas aplicações começaram a ser vislumbradas recentemente. Esse processo de concepção é longo e as estimativas mais otimistas apontam 2030 como o ano em que os primeiros padrões associados com as redes 6G serão apresentados. Há algumas aplicações que têm bastante apelo para o mundo que vivemos hoje, como na parte de segurança, automação de veículos para transporte e logística, realidade virtual, entre outras. Os trabalhos organizados pela Universidade de Oulu mostram algumas dessas aplicações. Sugiro visitar o portal dessa universidade que reune os principais resultados dessa iniciativa: https://www.oulu.fi/6gflagship/

  3. Pergunta ao Luciano do INATEL. Luciano, vocês atualmente usam simuladores para avaliar aspectos do 6G? Se sim, quais e como podemos ter acesso?

    • Olá Abel. Atualmente nós empregamos uma solução proprietária do Inatel, baseada em GNU Radio, que está sendo empregada para a concepção de redes móveis voltadas para as áreas remotas e rurais. Essa plataforma depende de um hardware específico para a execução dos algoritmos de processamento de sinais em banda base. Nós pretendemos evoluir esse sistema para permitir o acesso remoto, de modo que engenheiros e pesquisadores possam usar essa plataforma para realização de experimentos. A Universidade Tecnológica de Dresden, parceira do Inatel no desenvolvimento das redes 5G para longas distâncias, já oferece acesso aos seus ambientes de simulação e experimentação através da Internet. Quem tiver interesse pode solicitar o acesso ao laboratório virtual da TU Dresden através deste link: http://owl.ifn.et.tu-dresden.de/testbed/tutorial/

  4. Professor Luciano, como referiu na sua apresentação, de acordo os estudos madatórios do 6G, no ambito de toda a integração que esta tecnologia poderá trazer e a contribuição que a engenharia eletrónica e ciencia da computação oferece como AI, Cloud computing, ML e outras, acredita que as telecomunicações podem ganhar no 6G diminuição do tamanho da sua infraestrutura, ou seja, termos uma BSC, BSS transformada em simples PC?

    • Olá João. Eu acredito que soluções open access e baseadas em processadores de propósito geral serão mandatórias para a evolução das redes móveis. Já podemos ver hoje soluções 100% compatíveis com as releases 14 e 15 operando totalmente em computadores convencionais. Isso abre uma nova possibilidade para novos players no mercado de infraestrutura de telecomunicações e irá exigir agilidade e flexibilidade por parte dos grandes fabricantes.

  5. Em primeiro lugar, parabéns pela apresentação.
    Tenho algumas questões nesses cenários, dentre elas:
    a) Interferências entre os feixes de comunicação, dentre eles os dos sistemas privados e públicos.
    b) Interferências geradas pelas harmônicas e pela reflexão de sinais.
    c) Possíveis ações nocivas sobre os seres vivos.
    Apreciaria seus comentários.
    Muito obrigado antecipadamente
    Edison R. Morais

    • Olá Edison. Fico grato em saber que tenha gostado da apresentação.
      Vou tentar responder às suas dúvidas a seguir:
      a) A interferência entre sistemas legados é sempre um desafio, em função da alocação de frequência que segue um modelo muito compartimentado. No entanto, o uso de rádio cognitivo e de inteligência artificial irá mitigar esse problema nos próximos anos. As futuras redes de comunicação irão colaborar entre si ao invés de brigar por espaços no espectro de frequência e o sensoriamento espectral, aliado com um ciclo cognitivo das redes inteligentes, permitirá a coexistências de novas redes com sistemas legados.
      b) Essa mesma inteligência que irá mitigar a coexistência entre os diversos tipos de redes será empregado para minimizar as emissões espúrias. Direcionamento de feixes em sistemas com múltiplas antenas transmissoras irão permitir o apontamento do feixe apenas para os usuários de interesse e o uso de técnicas como pré-distorção digital adaptativa irão reduzir as emissões fora da faixa, evitando as interferências.
      c) Esse assunto está sempre em pesquisa e é uma preocupação constante entre os pesquisadores. Os estudos realizados até o momento mostram que o uso de frequências não-ionizantes não afetam diretamente os tecidos biológicos, mas este é um tema em constante pesquisa e nunca negligenciado pela comunidade científica.

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