Định nghĩa mới về hệ thống vô tuyến thông minh

Sergey Pastukh
Chủ tịch nhóm công tác 1B của ITU-R

Một định nghĩa về các hệ thống thích nghi (adaptive system) đã được giới thiệu trong các quy định vô tuyến cách đây 1 thập kỷ. Các hệ thống thích nghi được định nghĩa là có khả năng thay đổi các thông số, trong đó có tần số và nguồn, để tăng cường chất lượng thu. Hiện nay, những hệ thống như vậy bị giới hạn bởi các băng tần trung và cao, do các điều kiện truyền dẫn thay đổi nhiều. Các quy định quản lý khả thi cho các hệ thống thích nghi đang hạn chế hoạt động của các hệ thống này ở các băng do các dịch vụ dành cho an ninh cũng như các dịch vụ thiên văn học vô tuyến, xác định vô tuyến, và các dịch vụ nghiệp dư và quảng bá. Những phát triển cao hơn về công nghệ đã làm gia tăng các khả năng của các hệ thống thích ứng. Phần mềm đóng một vai trò quan trọng trong khía cạnh này, khả thi cho việc phân tích môi trường vô tuyến và điều chỉnh các đặc điểm của hệ thống theo các tình hình hoạt động cụ thể. Chẳng hạn việc kết hợp thiết bị vô tuyến và phần mềm mang lại các giải pháp mới để giải quyết vấn đề nghẽn tần số và tăng cường toàn bộ hiệu quả của việc sử dụng tần số. Với những tiến bộ công nghệ này, hai khái niệm mới đã xuất hiện: vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (software-defined radio) và các hệ thống vô tuyến thông minh (cognitive radio systems).

Một mối quan tâm chung là việc bảo vệ các dịch vụ hiện thời khỏi can nhiễu có thể xảy ra do vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và các hệ thống vô tuyến thông minh. Đó là lý do tại sao Hội nghị vô tuyến thế giới 12 (WRC-12) từ ngày 26/1 – 17/2/2012 xem xét các phương thức quản lý và những liên quan, để cho phép giới thiệu vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và các hệ thống vô tuyến thông minh, cũng như để tạo điều kiện, đảm bảo và nâng cao việc cùng tồn tại và chia sẻ giữa các dịch vụ liên lạc vô tuyến, dựa trên các kết quả của các nghiên cứu của bộ phận Vô tuyến của Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU-R).

Các công nghệ vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và hệ thống vô tuyến thông minh được trông đợi là tăng thêm sự linh hoạt và hiệu quả cho toàn bộ việc sử dụng tần phổ. Những công nghệ này có thể được kết hợp hoặc triển khai độc lập, và có thể được triển khai ở các hệ thống của bất cứ dịch vụ liên lạc vô tuyến nào. Bất cứ hệ thống nào sử dụng các công nghệ vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và các hệ thống vô tuyến thông minh phải hoạt động tuân thủ các điều khoản của các quy định vô tuyến.

Các hệ thống vô tuyến thông minh là một lĩnh vực hoạt động nghiên cứu, và các ứng dụng đang được nghiên cứu và thử nghiệm. Các hệ thống sử dụng một số các đặc điểm thông minh đã được triển khai, và một số cơ quan đang cho phép những hệ thống này (ví dụ, lựa chọn tần số linh hoạt và các thiết bị khoảng trắng). Các cơ quan này có các quy trình quốc gia thông qua thiết bị để bảo vệ các dịch vụ hiện tại khỏi bị can nhiễu có hại. Một hệ thống vô tuyến đang triển khai công nghệ vô tuyến thông minh có thể, tuy nhiên, có một tác động tới các nước láng giềng và điều phối là cần thiết. Ở đâu có các ứng dụng mà công nghệ hệ thống vô tuyến thông minh được triển khai trên cơ sở không can nhiễu và không bảo vệ. cơ quan quản lý liên quan nên đảm bảo can nhiễu sẽ không xảy ra.

Công nghệ vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm hiện nay đang hoạt động trên một số hệ thống và các mạng trong đất liền và các dịch vụ di động hàng hải, quảng bá và vệ tinh quảng báo, các dịch vụ cố định và vệ tinh di động. Điều này mang lại sự chủ động trong thiết kế hệ thống vô tuyến và có thể hỗ trợ tính tương hợp chuyển tiếp.

Việc triển khai toàn diện khái niệm vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và các hệ thống vô tuyến thông minh có thể được hiện thực dần dần vì một số lý do, trong đó có trạng thái hiện nay của công nghệ. Việc sử dụng các công nghệ này ở một số băng tần có thể tạo ra các thách thức cụ thể và riêng biệt của một bản chất công nghệ hay vận hành, cần được xem xét chu đáo và toàn diện của ITU.

Sau đây là các định nghĩa vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm và hệ thống vô tuyến thông minh:

“Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm là một máy phát vô tuyến và/hoặc máy thu sử dụng một công nghệ cho phép các thông số RF hoạt động có bao gồm, nhưng không hạn chế đối với dải tần số, loại điều chế, hay nguồn đầu ra sẽ được thiết lập và thay đổi bằng phần mềm, loại trừ những thay đổi đối với các thông số hoạt động xảy ra trong hoạt động của một vô tuyến được thiết lập và xác định trước thông thường, theo một chỉ số hay chuẩn hệ thống”.

“Hệ thống vô tuyến thông minh là một hệ thống vô tuyến sử dụng công nghệ cho phép hệ thống có được thông tin của môi trường hoạt động và địa lý của hệ thống, các chính sách được thiết lập và trạng thái bên trong của hệ thống; để điều chỉnh các thông số hoạt động và các giao thức của hệ thống một cách linh hoat và chủ động theo thông tin có được của hệ thống để đạt được các mục tiêu được định nghĩa trước; và để  nghiên cứu từ các kết quả có được”.

Nguồn: Báo cáo ITU–R SM.2152.