Cristiano Magalhães Panazio.

Redes de comunicação 5G têm sido implementadas em diversos países no mundo. Entretanto, com o crescente tráfego móvel, e novos modos de uso (mMTC e URRLC) dependentes de conexões com requisitos cada vez mais desafiadores, a tecnologia 5G logo encontrará limitações técnicas de conectividade massiva e taxas de dados suficientes, atendendo restrições cada vez mais severas de latência, confiabilidade e consumo energético. Um novo conceito de estações rádio-base para regiões de elevada densidade de usuários, como em estádios ou shopping-centers, conhecido como XL-MIMO, prevê a disposição de um número muito elevado de antenas na forma de extensos painéis, que podem ser incorporados às fachadas de prédios. Porém, devido à proximidade do transceptor com a grande população de usuários móveis, surge um novo cenário de propagação da onda eletromagnética, que ainda carece de modelos confiáveis, e ao qual as tecnologias típicas do 5G requerem adaptação. Em uma configuração semelhante, as superfícies refletoras inteligentes (RIS) se constituem de elementos refletores passivos, os quais possibilitam alcançar importantes melhorias de desempenho ao custo de um consumo energético baixíssimo. Esta Pesquisa tem como foco a proposição de novas técnicas e algoritmos associados a quatro potenciais tecnologias habilitadoras para redes de comunicação móveis de sexta-geração (6G): XL-MIMO, cell-free, RIS e redes aberta de acesso via rádio (O-RAN). Serão investigados diferentes cenários de aplicação, visando aperfeiçoar essas tecnologias, propor melhorias e gerar contribuições relevantes tanto para a camada física quanto para a camada MAC, otimizando aspectos de conectividade e eficiência energética. Nossos recentes resultados (+30 papers nessa temática) corroboram as potencialidades de três dessas quatro tecnologias. Objetiva-se a formação de recursos humanos altamente qualificados, contribuições científicas de impacto na área, e colaboração com outros Grupos de Pesquisa do Brasil e do exterior.

Edital MCTI/CNPQ No 01/2016 - Universal (Faixa C). Neste projeto de pesquisa propõe-se analisar o potencial de aplicação e características de sis- temas de comunicação equipados com centenas ou mesmo milhares de antenas no transmissor (massive mimo ou LSA ? large scale antennas). Cenários e situações típicas em sistemas 5G incluem demanda por incremento substancial do compromisso eficiência espectral versus eficiência energética, previsto teoricamente com a utilização de configurações massive mimo . Especificamente, esta projeto de pes- quisa propõe a investigação sistemática das principais figuras de mérito associados a sistemas mimo massivo, a análise e caracterização dos limites de ganho de capacidade, de eficiência espectral, e da respectiva redução de consumo de energia destes sistemas em relação aos sistemas mimo convencionais atualmente em operação nos sistemas de comunicação sem fio de terceira geração. Adicionalmente, neste projeto de pesquisa propõe-se encontrar soluções para alguns dos principais questões em aberto, tais como o problema da contaminação piloto. Mais especificamente, esta pesquisa tem como enfoque o desenvolvimento de algoritmos de pro- cessamento de sinais que explorem o conhecimento a priori aplicáveis a problemas de comunicações sem fio com grande quantidade de antenas e usuários compartilhando a mesma infra-estrutura física e espectral. Serão investigadas técnicas fundamentais como filtragem, identificação de sistemas, estima- ção de parâmetros, detecção e cancelamento de interferência diretamente aplicáveis a sistemas mimo e massive mimo multiusuário. Tais problemas incluem a separação dos sinais oriundos de diferentes usuários/antenas, imersos em diferentes tipos de ruído/interferência. Para esse fim, é necessário que o esquema de recepção seja capaz de estimar os parâmetros dos canais de comunicações e dos filtros receptores, cancelar a interferência que afeta o sinal desejado e por fim detectar os dados do usuário. A estratégia aqui é explorar o conhecimento a priori para desenvolver algoritmos de recepção mais eficientes do ponto de vista computacional e mais eficazes em termos de qualidade da recepção dos sinais. Considerando que sistemas de comunicação sem fio atuais já apresentam apreciável eficiência e confiabilidade na detecção do sinal, neste projeto propõe-se melhorias buscando adequar esses sistemas de comunicação às exigência de quinta-geração (5G), com previsão de entrada de operação em 2020. Busca-se portanto atender requisitos de elevadíssimo desempenho, confiabilidade, eficiência espectral, eficiência energética e reduzida complexidade de implementação..

Este projeto visa o estudo e desenvolvimento de técnicas que possibilitem a recepção de TV digital de alta resolução da norma SBTVD. Apesar desta norma contar com uma padronização que já permite a recepção do sinal por unidades móveis, a qualidade do sinal destinado a essa aplicação é de baixa qualidade. Já a recepção do sinal de alta resolução neste contexto é dificultado por uma série de problemas, sendo os mais importantes a interferência entre subportadoras e a estimação de canal. Buscar-se-á avaliar ou propor algoritmos computacionalmente eficientes que permitam a execução dessa tarefa para posterior implementação prática.

Este projeto de pesquisa está centralizado na Universidade Estadual de Campinas e envolve pesquisadores da Escola Politécnica da USP e da Universidade Federal do ABC. O projeto tem em seu princípio uma dupla motivação: por um lado, a nítida confluência de interesses e a fertilização mútua de idéias que vêm sendo verificadas entre pesquisadores das áreas de telecomunicações, processamento de sinais e machine learning; por outro, atendo-se a um aspecto mais tecnológico, a grande discussão em torno de dotar os sistemas de comunicações de uma maior capacidade de adaptação, ou de autoconfiguração, ao meio que o cerca, a ponto de já se chegar às primeiras padronizações do que se convencionou chamar de rádio-cognitivo. Assim, o projeto tem como objetivo principal o estudo de técnicas cognitivas aplicadas a comunicações, entendendo por isto tanto a idéia de tornar o sistema como um todo capaz de se adaptar a determinadas condições do ambiente, como, no nível da camada física, dotar os dispositivos e algoritmos a eles associados de capacidade de auto-aprendizado. Dessa forma, dividimos o projeto em duas grandes linhas: a que chamamos Sistemas Cognitivos de Telecomunicações, que compreende principalmente aspectos de otimização entre camadas e alocação de recursos, com ênfase aos sistemas com modulação multi-freqüência; e a que denominamos Processamento Cognitivo da Informação, que se volta para os dispositivos de contramedida com o intuito de lhes incrementar o nível de cognição, entendido aqui como a capacidade de operar com cada vez menos supervisão. Em termos de plataforma de aplicação, preferimos nos ater aqui à terminologia de redes cognitivas, procurando dar igual ênfase às comunicações sem fio e às comunicações ópticas, que entendemos prioritárias para o cenário atual, e de futuro em curto prazo, das tecnologias de informação e comunicação.

O presente projeto encontra sua principal motivação no estudo de certas ferramentas matemáticas, usualmente empregadas nas áreas de otimização e controle, visando sua utilização em problemas mais avançados de processamento de sinais aplicado às telecomunicações. Com este objetivo, a proposta procura reunir uma equipe cuja área de atuação envolva tanto as ferramentas como os problemas em estudo, e em cujo perfil se verifique uma sólida formação matemática e teórica. Sendo assim, a proposta visa também enriquecer e consolidar a cooperação científica já existente entre os pesquisadores brasileiros e franceses envolvidos. A equipe brasileira é constituída por membros do Laboratório de Processamento de Sinais para Comunicações (DSPCom) da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC) da UNICAMP e de membros do Laboratório de Comunicações e Sinais (LCS) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Os pesquisadores franceses são membros do Laboratório de Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), laboratório interdisciplinar vinculado ao CNRS e situado na École Normale Supérieure de Cachan (ENS), do Laboratório de Informática da École Polytechnique (LIX) e da Unidade de Formação e Pesquisa em Matemática e Informática da Université René Descartes - Paris-V

Este projeto pretende levantar o estado da arte da tecnologia empregada na transmissão e recepção digital que aplicam a técnica de modulação e multiplexação OFDM. Aspectos de complexidade e desempenho e os respectivos compromissos devem ser analisados tendo em foco sua aplicação em ambiente de redes celulares. Ao final, algumas alternativas de aprofundamento da pesquisa, incluindo aspectos de análise, simulação e implementação, deverão ser indicados bem como seu potencial para uso em futuros sistemas OFDM.

Conceber um subsistema de modulação inovadora que resulte em desempenho superior aos padrões existentes, em função das novas tecnologias incorporadas, mas que seja realizável sem aumento significativo de custos ou complexidade.

Técnicas de Processamento de Sinais para a Concepção de uma Interface Aérea Adaptativa e Multi-modal para Ambiente Sem Fio de Próxima Geração.

A presente proposta de projeto temático tem como objetivo a investigação, o desenvolvimento e a avaliação de técnicas avançadas de processamento de sinais, cujo potencial maior de aplicação situa-se nos sistemas modernos de telecomunicações. Tais técnicas dizem respeito fundamentalmente ao problema de recuperação de um sinal, ou de vários sinais transmitidos, após o efeito de distorções e de interferências características de canais não ideais. As soluções abordadas no projeto envolvem filtragem linear e não linear, processamento adaptativo supervisionado ou não, além de algoritmos evolutivos e estruturas neurais. Embora os temas aqui tratados venham sendo objeto de vasta literatura recente, é notória a existência de várias lacunas, tanto no que diz respeito a técnicas ainda não exploradas como à pouca consolidação, de uma forma mais unificada, dos resultados e dos conceitos já conhecidos. A experiência da equipe envolvida no projeto e sua capacidade de interação vêm sendo desenvolvidas de maneira bastante intensa durante os últimos quatro anos. Processamento adaptativo autodidata, redes neurais artificiais, algoritmos evolutivos, e uma vasta gama de aplicações em comunicações foram alguns dos temas abordados em comum, ainda que de maneira nem sempre sistemática, pelos grupos. Este projeto visa então a formação de um ambiente que congregue as diversas competências numa abordagem mais unificada, tendo os sistemas de comunicações como foco comum de aplicação. Tendo o seu núcleo básico na Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da UNICAMP, este ambiente pretende se estender através de uma parceria com Universidade Presbiteriana Mackenzie, de forma a permitir uma melhor difusão de conhecimento nesta área no estado de São Paulo. Conta ainda com parceiros internacionais, particularmente o grupo da University of Maryland - Baltimore. Finalmente, pretende-se avaliar o impacto das técnicas investigadas através de implementações em DSP e FPGA.

Estudo de estruturas de equalização no domínio espaço-temporal para sistemas de comunicação sem fio celular GSM/EDGE

Estudo de desempenho e viabilidade de um detector de seqüência de máxima verossimilhança para sistema celular TDMA IS-136