Sistema Eletrônico de Rastreamento e Direcionamento de Sinais para Redes 5G e IoT.

Abstract

Atualmente, o sistema móvel de comunicação caminha para um novo salto tecnológico, denominado de quinta geração (5G). Neste sistema cada usuário terá sua própria rede em banda larga e novas tecnologias facilitarão a conexão máquina para máquina (M2M Machine to Machine) dando suporte a chamada Internet das Coisas (IoT Internet of Things) onde dispositivos eletrônicos poderão trocar mensagens entre si ou com o homem. Para atingir esse objetivo a nova rede necessariamente deverá ser ultradensa com inúmeras estações atendendo áreas que antes eram atendidas por uma única estação A complexidade dos sistemas, principalmente do sistema de controle será bem maior que o atual. No caso específico de uma mudança de célula é de grande valia estimar para qual célula a unidade móvel se desloca, porém esta informação não está disponível atualmente para a Unidade de Controle chamada de Entidade de Gerenciamento da Mobilidade ( MME Mobility Management Entity ). Este trabalho propõe a utilização de um sistema digital de localização que converte o ângulo de chegada do sinal (AoA Angle of Arrival ) em dados para ser em utilizados como estimativa de mudança de célula. Atualmente a MME envia sinais de busca para todas as estações rádio base na vizinhança da estação móvel para determinar para qual célula o móvel se deslocou, esse processo leva a uma sobrecarga da rede de dados na proximidade do usuário final. No novo sistema proposto neste trabalho, a determinação d o ângulo de chegada permite estimar para onde a unidade móvel se desloca não sendo necessária a ativação de todas as estações na vizinhança da estação atual. Esta proposta é inovadora sendo esta a principal contribuição deste trabalho. Adicionalmente, com a informação do ângulo de chegada do sinal a estação rádio base pode direciona r os sinais para a estação móvel possibilitando assim uma área de cobertura definida por software. O desenvolvimento teórico da técnica do ângulo de chegada foi confirmado nos testes realizados no Laboratório de Telecomunicações da UNIFEI. Os resultados experimentais obtidos foram muito próximos aos resultados analíticos. Por fim, um circuito eletrônico foi desenvolvi do apresentando em tempo real o ângulo de chegada do sinal, demonstrando que o multipercurso não inviabiliza o uso deste sistema em ambientes internos.