Alguma vez você já participou de um evento realmente massivo (como um festival de música) apenas para descobrir que há tanta gente concentrada lá que simplesmente não há cobertura de rede celular? Esse é um problema real que ocorre nesse cenário específico, mas com as aglomerações nas grandes cidades, estamos lentamente nos aproximando desse ponto de colapso. Felizmente, os loucos do MIT criaram uma solução que poderia revolucionar o futuro das telecomunicações móveis.
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A proliferação de dispositivos sem fio de alta velocidade não se limita apenas a celulares ou smartphones, há uma quantidade considerável de aparelhos desse tipo que já criaram um ambiente de rádio cada vez mais congestionado, estamos muito mais perto do que pensamos desse ponto mencionado em que seria desencadeado esse efeito dominó de interrupções.
É um fato que a interferência de sinais está se tornando gradualmente um problema recorrente nesse contexto, o que pode degradar significativamente o desempenho de dispositivos como telefones celulares, sensores para veículos autônomos e uma lista cada vez maior de dispositivos. A boa notícia é que uma solução revolucionária está a caminho.
O MIT está salvando as redes de telefonia para o seu celular e em breve a falta de cobertura será coisa do passado
Diante deste desafio, que em muitos aspectos poderia parecer apocalíptico, os pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram uma arquitetura inovadora de receptor sem fio que promete revolucionar a forma como os sistemas de telecomunicações podem lidar com os cenários comuns de interferência em seu fluxo de sinal.
A chave deste projeto, conforme descrito em sua pesquisa recentemente publicada pelo Radius Lab do próprio MIT, reside em uma nova arquitetura de receptor MIMO (Múltiplas Entradas e Múltiplas Saídas) que opera na faixa de ondas milimétricas. Este diagrama que acompanha o projeto explica de forma geral, graficamente, tudo:
Em termos gerais, ao contrário dos sistemas convencionais, este novo sistema de receptor detecta e neutraliza as interferências espaciais em uma fase inicial do processo de recepção, antes que os sinais indesejados sejam amplificados e dificultem a filtragem. Isso acaba por eliminar quase que totalmente qualquer interferência.
O coração deste sistema, como apontam os colegas do InterestingEngineering, é um circuito especial chamado desfasador não recíproco ou nonreciprocal phase shifter, como é conhecido em inglês. Graças ao seu design reconfigurável, compacto e de baixo consumo, este componente pode identificar e cancelar os sinais interferentes com grande precisão.
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Na teoria, esta tecnologia oferece diversas vantagens. Por um lado, melhora significativamente a qualidade do sinal, resultando em uma experiência do usuário mais satisfatória em aplicativos como videochamadas e streaming de vídeo. Por outro lado, ao permitir a detecção e bloqueio de interferências mais potentes, este receptor facilitaria o desenvolvimento de sistemas de comunicação 5G e 6G mais robustos e eficientes.
Um futuro promissor para eliminar a falta de cobertura no seu celular
Negar Reiskarimian, investigador principal do projeto, destaca para Science Daily a importância deste projeto em relação ao caminho que esta tecnologia pode seguir, tendo como ponto de partida o estado atual da infraestrutura de telecomunicações, particularmente no ramo da telefonia móvel:
"Já está sendo amplamente utilizado nas faixas de frequência que estamos tentando usar para os novos sistemas 5G e 6G. Portanto, qualquer coisa nova que tentemos adicionar já deve ter esses sistemas de mitigação de interferências instalados."
Neste projeto, mostramos que o uso de um desfasador não recíproco nesta nova arquitetura nos proporciona um melhor desempenho. Isso é bastante significativo, especialmente porque estamos usando a mesma plataforma integrada que todos os outros.
Tradicionalmente, os sistemas digitais MIMO processam os sinais recebidos em duas etapas: uma analógica, onde os sinais são amplificados e convertidos, e outra digital, onde o processamento do próprio sinal é realizado. No entanto, esta abordagem é ineficiente quando enfrenta interferências fortes, pois estas podem saturar os amplificadores e dificultar a recuperação do sinal desejado.
A nova arquitetura proposta pelo MIT introduz esta etapa de filtragem adicional na parte analógica para identificar e cancelar os sinais que interferem.
É tão simples que é fascinante que ninguém tenha pensado nisso antes.
