Comunicações ultra-confiáveis e de baixa latência para redes 5G

Resumo

Os cenários da próxima geração de comunicações móveis (5G) serão dominados pelas chamadas comunicações do tipo máquina (MTC, do inglês machine-type communications) caracterizadas pela geração, troca e processamento de dados provenientes de máquinas totalmente inteligentes, sem ou com baixa intervenção humana. Para esse tipo de redes, é previsto o surgimento de dois novos modos de operação, comunicações ultra-confiáveis e de baixa latência (URLLC, do inglês Ultra-Reliable Low Latency Communications) e comunicações massivas máquina-a-máquina (MM2M, do inglês Massive Machine-to-Machine Communications). Nesses novos modos, é necessário que a comunicação suporte transmissões por pacotes curtos, os quais correspondem, de fato, ao tráfego gerado por MTC. No entanto, para a análise de sistemas de comunicação, tradicionalmente parte-se do pressuposto de que as transmissões na capacidade do canal de Shannon podem ser alcançadas através de técnicas de codificação, o que resulta em um modelo bastante preciso quando o comprimento das palavras-código é considerado tender ao infinito. No entanto, para explorar o novo modo URLLC, está suposição não é mais acurada. Portanto, a análise da codificação de bloco finito em combinação com os efeitos de desvanecimento dos canais de comunicação sem fio, para estabelecer URLLC, é de crucial importância para o desenvolvimento de redes 5G. Nesse sentido, o presente projeto contribui na análise do desempenho de sistemas de comunicação sem fio que exploram o modo URLLC. Particularmente, será avaliada o uso de técnicas cooperativas baseadas em relays, as mesmas que além de fornecer ganhos significativos em termos da capacidade e cobertura, mostram-se mais eficientes no regime de comprimento de bloco finito. Especificamente, o presente projeto pretende analisar cenários com relays do tipo amplifica-e-encaminha com a existência de enlaces diretos, múltiplas antenas ou múltiplos relays. (AU)