O novo desafio da comunicação sem fio

Como as novas tecnologia quebram os paradigmas do uso licenciado do espectro , derrubam seus mitos e invalidam a chamada tragédia dos “commons”.Kevin Werbach

Espectro Aberto : a questão

A definição de espectro aberto

Espectro é a capacidade de transporte eletromagnético de sinais.

As frequências das ondas eletrônicas variam

Baixa frequência na faixa de 2,4 Ghz a 5 GHz

O conceito de espectro aberto nos remete a uma situação onde há liberdade de uso comum deste espaço chamado éter, onde transitam os sinais.

Espectro aberto derruba mitos1- O mito da escassez : O espectro da radiofreqüência é

um recurso escasso – só o é por seu atual regime regulatório

2- Leilões são o melhor mecanismo para colocar o espectro no mercado- altos custos iniciais /monopólios de freqüências

3- A exploração do espectro exige enormes investimentos - resulta em tarifas altas dos serviços

4-Sistemas de terceira geração como futuro dos sem fio

Nada muda na regulamentação 1927 – aprovação do Federal Radio Act 1934 –Communication Act Evolução da comunicação para navios para

outras áreas A regulamentação ainda se baseia em

tecnologias dos anos 20 Episódio Titanic levou a se interpretar a

necessidade de uma regulamentação – ampla separação entre as faixas como garantia dos receptores identificarem cada transmissão

Compartilhamento do espectro O espectro aberto pode coexistir com

o licenciamento exclusivo tradicional Dois mecanismos facilitam o

compartilhamento do espectro: bandas não licenciadas ( ex: telefones sem fio e redes locais) ou áreas livres e underlay (usuários não licenciados utilizam as faixas concedidas com sinal invisível e não invasivo aos outros usuários – operação em baixa freqüência –nas faixas2,4GHz e 5GHz)

A tecnologia Wi-Fi

Protocolo para redes locais não- licenciadas que permite a transmissão de dados em alta velocidade até qualquer ponto a alguns metros do ponto de acesso.

Um mercado em expansão de mais de US$ 1 bilhão/ano

Spread spectrum, redes corporativas e rádio definidos por software , técnicas de aumento da eficácia dos equipamentos sem fio atingem seu potencial máximo em ambientes livres

Tecnologias da liberdade sem fio

Spread Spectrum

Neste sistema, as comunicações são digitalizadas e divididas em pedaços, que são espalhados ao longo de uma gama de freqüências. Se souber onde procurar, o receptor terá condições de remontar a mensagem na outra ponta.

Uma freqüência individual transporta apenas uma pequena parte da comunicação

Criado em 1940 – muito utilizado em aplicações militares (só o receptor sabe como o sinal foi dividido)

Redes cooperativas

Arquiteturas de rede : Rede de tv : 1 transmissor - vários

receptores Telefonia celular : rede de células e torres

( arquitetura hub-and-spoke ) Rede cooperativa – rede mesh ou de malha:Todo transmissor funciona também como relay

(retransmissor) - basta que um usuário se conecte a outro usuário para enviar o sinal a qualquer ponto da rede, sem passar por uma rede central. Pode ser instalada adhoc – novos nós podem ser acrescentados em qualquer ponto e tornam-se parte da rede

Rádio definido por software Podem sintonizar dinamicamente

uma faixa de freqüência mais ampla e podem transmitir e receber automaticamente diferentes transmissões

Se for “ rádio ágil” terá capacidade de se adaptar ao local e procurar freqüências abertas para se comunicar

A explosão do WI-FI e outras tecnologias de aplicação comercial demonstram benefícios dos commons do espectro

O espectro aberto no mundo real

Características do WI-FI

É um termo de marketing e certificação promulgado pela Wireless Ethernet Compability Alliance (WECA) , grupo representativo criado pela indústria

Normas Etherhet 802.11b e 802.11a ( IEEE) 802.11b – transmite vários megabites por

segundo – opera nas faixas industrial, científica e médica (ISM)

802.11ª-transmite várias dezenas de megabites opera na faixa u-NII de 5 GHz e oferececonexões até a capacidade de 54 megabites por segundo.

Aplicações do WI-Fi

1999 – primeira tecnologia Apple Air Port Hot spot – pontos de acesso sem fio

colocados em locais de grande tráfegoex: hotéis, aeroportos e cafésCase da Mobile , atual T-Star na Starbucks Pontos de acesso comunitário –gratuitosEx: BAWUG (São Francisco)NYCWireless (NY)

Outras aplicações

Redes em campi : instalações corporativas

Aplicações industriais ( Boeing ) ISPS virtuais : ligando hotspots

instalados em pontos distantes por meio de acordos de roaming, criando redes virtuais nacionais

Instalações não licenciadas

E se prestam a oportunidades específicas de mercado

Variantes da 802.11 Ultra-wideband - frequências tão

baixas que funcionam em underlay Bluetooth( ad hoc não licenciada na

faixa de 2,4 GHz ) e outras tecnologias de rede local pessoal

Redes metropolitanas não licenciadas

Conclusões

O WI-FI prova que o compartilhamento pode existir no mundo real

Sem congestionamento ( meltdown) Incentivando uma nova indústria Processadores híbridos – 802.11ª/b Gastos rateados entre usuários e não pelo

operador de rede Desenvolvimento de soluções de segurança IEEE- nova norma de alta segurança Novo modelo de negócio – diferente das

telecomunicações e banda larga

Conclusões

Sua limitação - ser de curto alcance / não oferece abrangência de cobertura, e não é destinado a cenários móveis

Combinar a serviços licenciados

O espectro não é inevitável. Deverá ser estimulado através de políticas públicas

POlÍTICAS PÚBLICAS

As recomendações

A FCC e o Congresso garantir que as indústrias concessionadas não diminuam o potencial das não-licenciadas . Isto pode ser obtido através de proteções legais, regulação da propriedade privada do espectro e impedir a discriminação do backhaul

Como se faz a democratizaçãodo espectro : Desenvolver regras que incentivem a

cooperação mais eficaz entre usuários não licenciados

Destinar uma faixa maior do espectro para usuários não licenciados

Eliminar restrições às técnicas não invasivas de underlay nas faixas concedidas

Promover a pesquisa e a experimentação da tecnologia sem fio não licenciada

SUGESTÃO DE PROGRAMA

Desenvolver regras que promovam a cooperação entre usuários não licenciados

Destinar parcelas maiores do espectro para usos não licenciados

Eliminar restrições a técnicas não invasivas de underlay nas faixas licenciadas

Promover a experimentação e a pesquisa de tecnologia sem fio não licenciada

CONCLUSÃO FINAL

As tecnologias forçam a repensar todas as premissas da tecnologia sem fio. Ao tornar mais eficiente o uso do espectro que temos, podemos remover restrições de capacidade que limitam os atuais serviços de dados e voz.

Ao abrir espaço para a inovação, é possível chegar ao desenvolvimento de novas aplicações e serviços, inclusive o acesso ao recurso público das ondas hertzianas

Importante a percepção deste momento e de concretizarmos políticas mais inteligentes.