ÍNDICE DE CONTENIDO Introducción...2 Las Radios Cognitivas...2 Terminología...2 Tecnología...3 Funciones principales...3 El estándar IEEE 802.22 WG...4 Comparación con el estándar IEEE 802.16 (WiMAX)...4 Aplicaciones...5 Marco regulador...5 El sistema IEEE 802.22...5 Topología...5 Capacidad del servicio...5 Cobertura...6 La interfaz aérea...6 La capa física (PHY)...7 El nivel MAC o control de acceso al medio...9 El superframe y la estructura del frame...9 Entrada en la red e inicialización...9 Medidas y manejo del espectro...10 Periodos de silencio para detectar usuarios legítimos...10 Coexistencia en IEEE802.22...11 Antenas...11 Coexistencia con televisión y micrófonos inalámbricos...11 Sensor de umbrales...11 Cálculo de los umbrales...11 Requisitos temporales de DFS...12 Detección de micrófonos inalámbricos...12 Tabla de uso del espectro...12 Coexistencia con otras antenas 802.22...13 Conclusiones...13 Fuentes de información...14 1
Introducción La creciente necesidad de comunicarnos si necesidad de estar físicamente enchufados nos ha llevado a idear varias formas de comunicarnos, desde la bien conocida WIFI, pasando por el no menos famoso Bluetooth y llegando hasta la reciente tecnología 4G. Esta necesidad trae consigo la ocupación del espectro de frecuencias y, por consiguiente, las interferencias entre los diferentes equipos. Particularmente, las bandas de libre uso 1 juegan un papel importante en este ecosistema de comunicaciones sin cables, lo que ha llevado a desarrollar multitud de aplicaciones tales como PANs 2 /LANs 3 /MANs 4, teléfonos móviles e inalámbricos, etc... Este desarrollo, junto con los avances en tecnología han llevado a las corporaciones legislativas (tales como el FCC en EEUU, WiFi alliance o el ETSI) a considerar la apertura de nuevas bandas para su uso sin licencia. Una medición del espectro reveló que las bandas que sí necesitan una licencia para emitir, como pueden ser las de televisión, son muy poco utilizadas. Una investigación llevada a cabo por estudios independientes en algunos países confirmó esta observación y además concluyó en que la utilización del espectro depende fuertemente del tiempo y del lugar. Una asignación de espectro fija provoca que las frecuencias prácticamente en desuso, asignadas a servicios específicos, no puedan ser usadas por usuarios no autorizados, incluso si la transmisión de estos no introdujera ninguna interferencia en este servicio previamente desocupado. Esta era la razón que motivaba a usuarios no legitimados a utilizar bandas sujetas a autorización, asumiendo que no provocaría ninguna interferencia ya que en caso de que el usuario legítimo quisiera transmitir, los usuarios no legítimos podrían saltar a otra banda frecuencial para seguir transmitiendo. Para poder aprovechar estos huecos temporales en el espectro electromagnético se ideó la radio Cognitiva. Las Radios Cognitivas Estas radios cognitivas (en adelante CR's; del inglés Cognitive Radios) se ajustan automáticamente al espectro para no interferir con los usuarios autorizados, ya que tienen el potencial de usar una gran parte del espectro en desuso de manera inteligente. Las CR's existen gracias a los significativos avances en las tecnologías de radio. Se caracterizan por la utilización de técnicas disruptivas tales como sensor de ancho de banda del espectro, asignación y adquisición del espectro en tiempo real y la medición de la propagación del espectro en tiempo real. Terminología Distinguimos varios tipos de radios cognitivas dependiendo de razones históricas y del conjunto de parámetros que se tienen en consideración a la hora de tomar decisiones sobre la alteración de la trasmisión y/o recepción. Las dos principales son: 1 Parte del espectro que puede ser usado por cualquier persona con los medios adecuados sin necesidad de una licencia. 2 Personal Area Network o red inalámbrica de área personal, tal como infrarrojos o bluetooth 3 Local Area Network o red de área local 4 Metropolitan Area Network o red de área metropolitana 2
Radio cognitiva completa o "radio de Mitola": en la cual cualquier parámetro observado en un nodo inalámbrico y/o una red se tiene en cuenta a la hora de tomar decisiones sobre el cambio de parámetros de transmisión y/o recepción. Radio cognitiva detectora del espectro: en este caso se toman las decisiones basándose solamente en el estado del espectro de radiofrecuencia. Además, dependiendo de las partes del espectro disponibles para la radio cognitiva podemos distinguir: Radio cognitiva de banda bajo licencia: cuando la radio cognitiva es capaz de usar bandas asignadas a usuarios bajo licencia, además de la utilización de bandas de libre uso como la banda UNII 5 o la banda ISM 6. Radio cognitiva de banda de libre acceso: Cuando la radio cognitiva solo puede utilizar las partes de libre acceso del espectro de radiofrecuencia. Un ejemplo de este tipo de radio la especificación IEEE 802.15. Tecnología La mayor parte del trabajo de investigación actualmente se centra en la Radio cognitiva detectora del espectro -particularmente en la utilización de bandas de TV para la comunicación. El principal problema surge en que un simple detector de energía no puede garantizar una adecuada detección de presencia de señal. El candidato perfecto para rellenar de modo adaptativo las frecuencias libres del espectro: Spectrum Polling 7, el cual las bandas libres detectadas por los nodos fueran inmediatamente rellenadas por subbandas OFDM 8 Funciones principales Detección de espectro: Un requisito muy importante para el correcto funcionamiento de las radios cognitivas es que han de ser capaces de detectar el espectro desaprovechado y utilizarlo sin provocar interferencias negativas en otros usuarios. La mejor manera para encontrar 'agujeros' en el espectro es detectando a los usuarios principales (legítimos). Las técnicas para detectar el espectro se pueden dividir en tres categorías: Detección de transmisiones: Las radios cognitivas deben tener la capacidad de determinar si hay un señal de algún usuario utilizando una parte concreta del espectro. Detección cooperativa: Diferentes usuarios de radio cognitiva intercambian periódicamente información sobre la detección de usuarios principales. Detección basada en interferencias. Administración del espectro: Utilizar el ancho de banda que encaje mejor con el QoS 9 que necesite el usuario de entre todos los anchos de banda disponibles. La administración de 5 Unlicensed National Information Infrastructure o infraestructura de información nacional de libre acceso 6 Industrial, Scientific and Medical band o banda Médica, Científica e Industrial. 7 Reserva de Espectro 8 Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales, en inglés Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), también llamada modulación por multitono discreto, en inglés Discrete Multitone Modulation (DMT), 9 Calidad de Servicio (Quality of Service, en inglés). 3
espectro consta de dos pasos diferenciados: El "Análisis de espectro" y la "decisión de espectro". Análisis de espectro: Identificar las características de cada banda disponible para saber las ventajas o inconvenientes de utilizarlo (retardo, probabilidad de error...) Decisión de espectro: Comparar las características de cada una de las bandas con las requeridas por el usuario y valorar cual es la mejor opción. Movilidad espectral: El proceso con el que una radio cognitiva cambia su frecuencia de transmisión o recepción. Las radios cognitivas están ideadas para cambiar de banda constantemente, a otras mejores, de una forma que debe ser imperceptible para el usuario. Compartir el espectro: Encontrar un método esquemático de distribución del espectro que sea equitativo y justo para todos los usuarios de radio cognitiva sin interferir en las transmisiones de los usuarios legítimos. Éste es uno de los mayores retos a la hora de diseñar las radios cognitivas. Es parecido a los problemas genéricos de acceso al medio en los sistemas de hoy en día. El estándar IEEE 802.22 WG Todo lo comentado anteriormente ha creado una perspectiva en el IEEE que ha culminado en la creación del estándar IEEE802.22 WG (802.22 para abreviar). Este estándar opera en las WRAN usando los espacios en blanco del espectro de televisión gracias a las anteriormente mencionadas CR's. Actualmente este estándar se encuentra en calidad de borrador, es decir, no se ha aprobado todavía. Comparación con el estándar IEEE 802.16 (WiMAX) Aunque este estándar es muy parecido al WiMAX, se pueden resaltar las siguientes diferencias: WiMAX 802.22 WG Espectro a cubrir 2,5 y 3,5 Ghz (con licencia) Entre 54 y 852 Mhz Cobertura Hasta 50 km. Hasta 100 Km. Basado en W-OFDM 10 Radios cognitivas Velocidad máx. Hasta 70 Mbps, siempre que el espectro este completamente limpio. Desde 18 a 25 Mbps Además, el estándar será interoperable con el resto de arquitecturas IEEE 802, sirviendo de 10 Wireless Orthogonal Frequency Division Multiplexing 4
backhaul 11 a la arquitecturas Wi-Fi, y ayudando a cubrir extensiones amplias que deja fuera WiMAX, al no cubrir las bandas de televisión. Pese a que la mayor ventaja de la 802.22 WG frente a la WiMAX es la capacidad para adaptarse al espectro de frecuencias libres, hay un proyecto en desarrollo de WiMAX, el 802.16h, el cual dotará a la mencionada red de mecanismos para mejorar la coexistencia de operaciones licenciadas, similar al usado en el estándar 802.22 WG. Aplicaciones El uso más destacado que se pretende dar a la 802.22 es el acceso de banda ancha allí donde no llega el cable telefónico, o donde, si llega, no se puede proveer a la población de acceso a Internet de banda ancha. Se pretende que ese estándar sea equiparable a los servicios de ADSL y cable que actualmente se ofrecen en sitios donde la cobertura sí es posible, como es el caso de las ciudades. Marco regulador Ya mencionado anteriormente, en Estados Unidos el FCC 12 decidió abrir el espectro de televisión para su uso sin licencia con CR's. En España, el órgano regulador es la Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones (CMT), el cual no ha aprobado nada sobre las comunicaciones basadas en CR's El sistema IEEE 802.22 Pese a que la mayoría del desarrollo de este estándar se está realizando en los Estados Unidos, se pretende que sea un estándar a nivel mundial. En Estados Unidos se pretende que el rango de frecuencias de operación sea de 54 a 862 Mhz, mientras que se debate ampliar el rango de 41 a 910 Mhz para mejorar los requisitos. Topología El sistema 802.22 especifica un interfaz inalámbrica fija punto a multipunto por el cual una estación base (BS) maneja su celda y todos los equipos locales de usuarios (Consumer Premise Equipments; CPE's). La BS controla el medio de acceso en su celda y transmite a varios CPE's, los cuales responden a la BS. Además, las BS también administran lo que se llama percepción distribuida. Esta característica es necesaria para asegurar el correcto uso del espectro de televisión sin interferir en el espectro ya usado por las emisiones. Según lo que la BS reciba de los CPE's, actuará de una manera u otra. Todo esto es mostrado gráficamente en la figura 1. Capacidad del servicio Este estándar puede alcanzar una velocidad media de 18 Mbps en un canal de televisión de 6 11 Conexión usada para interconectar redes entre sí utilizando diferentes tipos de tecnologías alámbricas o inalámbricas. 12 Federal Communications Commission 5
Mhz de ancho de banda. Suponiendo un total de 12 usuarios simultáneos, se consigue 1.5 Mbps de bajada y 384 kbps de subida, bastante similar al servicio ADSL. Cobertura Otra de las grandes diferencias de este estándar con respecto a los otros estándares inalámbricos es el rango de cobertura de las BS, siendo de hasta 100 km siempre que la potencia no sea un problema. Si la BS cuenta con 4W de potencia, la cobertura puede alcanzar una distancia de unos 33 km. En la figura 2 se muestra una comparación de la cobertura y las velocidades con otros estándares inalámbricos. La interfaz aérea El requerimiento más importante de la interfaz aérea del estándar 802.22 es la flexibilidad y la adaptabilidad, ya que hay que evitar las interferencias con otros usuarios que 6
usan el mismo espectro. Además, al no requerir licencias para usar este sistema y debido a la gran cobertura que alcanzan las BS, la coexistencia entre varias celdas (auto-coexistencia a partir de ahora) es de vital importancia. En esta sección se hablará del diseño de las capas PHY 13 y MAC 14, que ofrecen la flexibilidad y la adaptabilidad necesarias anteriormente comentadas. La capa física (PHY) La capa física (PHY) es la interfaz entre el MAC y el medio inalámbrico. Provee de tres niveles de funcionalidad: Intercambiar tramas entre PHY y MAC. Utilizar portador de señal (signal carrier) y modulación de espectro ensanchado (spread spectrum) para transmitir tramas a través del medio. Proveer al MAC de un indicador de detección de portadora (carrier sense indication) para señalizar actividad en el medio. El PHY está dividido en dos sub-capas, el PLCP (Physical Layer Convergence Procedure) más cercano al MAC y el PMD (Physical Medium Dependent Layer), que interacciona con el medio inalámbrico (WM en sus siglas en inglés). En la figura 3 se aprecia lo que podría ser el patrón de ocupación de los canales de televisión. Como se puede ver, las oportunidades de transmision de las BS son totalmente aleatorias influyendo, por consiguiente, en el diseño del MAC y del PHY. Las aplicaciones WRAN 15 requieren flexibilidad en subida y bajada con soporte para varios usuarios. El borrador actual del estándar 802.22 está basado en modulación OFDMA 16. Esta multiplexación es una versión multiusuario de la anteriormente mencionad multiplexación por división de frecuencias ortogonales(ofdm). Se utiliza para conseguir que un conjunto de usuarios de un sistema de telecomunicaciones puedan compartir el espectro de un cierto canal para aplicaciones de baja velocidad. El acceso múltiple se consigue dividiendo el canal en un conjunto de subportadoras que se reparten en grupos en función de la necesidad de cada uno de los usuarios. 13 PHYsical layer, o capa física. 14 Medium Access Control, o control de acceso al medio. (No confundir con dirección MAC) 15 Wireless Rural Area Network (red inalámbrica de área rural) 16 Orthogonal Frecuency Division Multiple Access 7
Las redes WRAN se caracterizan también por largos tiempos de propagación(desde 25us hasta 50us), lo que requiere el uso de un prefijo cíclico 17 de unos 40us. Para reducir la sobrecarga debido al prefijo cíclico, se usan portadoras de aproximadamente 2K en un canal de televisión. La capa física también ha de proveer alta flexibilidad en términos de modulación y codificación. La modulación OFDMA se ajusta perfecta a los requisitos para estos fines. Actualmente se ha propuesto repartir los abonados en 48 subcanales. Las modulaciones propuestas son QPSK, 16QAM y 64QAM. Eso conseguiría una tasa de transferencia de unos pocos Kbps por subcanal hasta 19 Mbps por canal de televisión. Análisis preliminares mostraron la dificultad de transmitir a 19Mbps en 30 km usando sólo un canal de televisión. Para ello se usa el vínculo de canales. Hay dos maneras de vincular canales: Vínculo de canales contiguos. Vínculo de canales no contiguos. El borrador actual prevee ambos métodos, pero aquí sólo se hablará del vínculo de canales contiguos. En la figura 4 se puede apreciar un diagrama simplificado de cómo sería el vínculo de canales contiguos. En principio, vincular tantos canales como sea posible sería lo ideal, pero las limitaciones a la hora de implementar este estándar limita el número de canales a vincular. Así, el espacio libre mínimo entre canales de televisión para que la WRAN pueda operar debe de ser de tres canales. Según esto, el ancho de banda está limitado a tan sólo tres canales contiguos. Para canales de 6 Mhz esto supondría un ancho de banda de 18 Mhz. Para facilitar la implementación, este diagrama usa espacios entre portadoras fijos, lo que permite al trasnductor la posibilidad de no tener que cambiar su reloj de sistema basado en el número de canales vinculados. Esta propuesta se traduce en requerir tantos FFT 18 como canales vinculados. En general, el sistema está basado en FFT de 6K para tres canales de televisión. Cuando sólo se usa un canal de televisión las portadoras externas son puestas a cero y sólo unas pocas subportadoras siguen activas, aproximadamente 1.7K. Cuando un dispositivo empieza la sincronización, no sabe a priori los canales que están vinculados. Para facilitar la sincronización inicial, se ha definido un superframe (mostrado en la figura 5). La cabecera de este superframe se transmite en el modo de los 6 Mhz. El nuevo dispositivo empieza a escanear en modo 6 Mhz hasta encontrar la cabecera del superframe y obtener la información de los siguientes frames. La cabecera del superframe contiene información tal como el preámbulo de sincronización, el 17 El prefijo cíclico está formado por una copia de la parte final de información útil y se inserta delante del símbolo para reducir los efectos del multicamino. 18 Fast Fourier Transform o transformada rápida de Fourier. Eficiente algoritmo que permite calcular la transformada de Fourier discreta (DFT) y su inversa 8
ajuste AGC 19 y la estimación de canal. Al preámbulo le sigue un símbolo de cabecera que contiene los bits de información actual. Esta misma información se transmite en todos los canales de televisión vinculados. El nivel MAC o control de acceso al medio El superframe y la estructura del frame El borrador actual del estándar 802.22 usa el superframe descrito en la figura 5. Al inicio de cada superframe, la BS envía un preámbulo especial y un SCH 20 en cada canal de televisión. Las CPE's sintonizadas con cualquiera de estos canales sincronizan y reciben el SCH. Con este SCH las CPE's son capaces de obtener toda la información necesaria para asociarse con la BS. La estructura del frame de MAC se muestra en la figura 6. Se puede ver que el frame se compone de dos partes: Un frame de bajada o downstream (DS). Consiste en sólo un PHY PDU 21 con contenido sobre posibles coexistencias. Otro frame de subida o upstream (US). Contiene información como los intervalos sincronizados de inicialización, demanda de ancho de banda, notificación UCS 22 y uno o más PHY PDU, cada uno transmitido desde diferentes CPE's. Entrada en la red e inicialización Siempre que una CPE se enciende, lo primero que hace es escanear todos los canales de televisión. Seguidamente, realiza un mapa de ocupación del espectro, en donde se identifica en cada canal si hay usuarios 19 Automatic Gain Control o control de ganancia automática. 20 Superframe Control Header o cabecera de control del superframe. 21 Protocol Data Units o Unidades de Datos de Protocolo. Se utiliza para el intercambio entre unidades parejas, dentro de una capa del modelo OSI. 22 Urgent Coexistence Situation o situación urgente de coexistencia. 9
legítimos o no. Esta información es enviada a la BS y usada por la CPE para determinar que canales están vacíos y, a partir de ahí, usar esos canales vacantes para buscar transmisiones SCH de las BS's. Una vez que la CPE recibe el SCH, adquiere el canal y la información de la red para acceder a ella. Medidas y manejo del espectro Para que una celda 802.22 pueda operar sin causar interferencias a los usuarios legítimos, las BS debe instruir a sus CPE's asociadas para que realicen mediciones periódicas, las cuales pueden ser: Medidas en banda. Estas medidas se realizan en los canales usados por la BS para comunicarse con las CPE's. Para estas medidas la BS silencia periódicamente el canal, así el detector de usuarios legítimos puede cumplir su cometido. Medidas fuera de banda. Las medidas se realizan en todos los otros canales. Para detectar la presencia de usuarios legítimos, los dispositivos 802.22 deben poder detectar señales a un nivel SNR 23 muy bajo con acierto. El borrador actual provee soporte para todos estos aspectos, así como un gran número de funciones que permiten manejar el espectro con eficiencia. Periodos de silencio para detectar usuarios legítimos Para canales en banda se emplea el mecanismo de periodos en silencio. Este mecanismo se divide en dos partes, que tienen diferentes escalas de tiempo (figura 7): 1. Sensor rápido o fast sensing. Durante esta fase se emplea un algoritmo de sensor bastante rápido y eficiente. Los resultados de las medidas de los CPE's y de los BS's se consilidan en las BS's, las cuales deciden si la fase de sensor preciso es necesaria. 2. Sensor preciso. En esta fase se emplea un sensor más preciso que en la fase 1. Los algoritmos utilizados aquí pueden durar milisegundos por cada canal. Este mecanismo es altamente eficiente y algo menos rápido que el anterior. Aún así, no siempre es necesaria esta fase; su uso se decide en la fase de sensor rápido. 23 Signal to Noise Ratio, o relación señal/ruido. Esta relación se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen es medido en decibelios. 10
Coexistencia en IEEE802.22 En esta sección se muestran los aspectos de coexistencia para proteger a los usuarios legítimos de las interferencias causadas. Antenas Cada CPE necesita dos antenas: una direccional y otra omnidireccional (con ganancia a partir de 0 db). La antena direccional es la antena princpal usada por el CPE para comunicarse con la BS. Por el contrario, la antena omnidireccional se usa para propósitos de sensor y para realizar medidas. Se recomienda que esta antena sea siempre exterior. Coexistencia con televisión y micrófonos inalámbricos En el estándar 802.22 las BS's y los CPE's son los encargados de la protección del espectro de los usuarios legítimos. Es para ello para lo que se usan diferentes técnicas tales como fusión de datos y consulta sobre todos los datos de medida para obtener una figura fiel de ocupación del espectro. Sensor de umbrales Las BS's y los CPE's son los responsables de detectar las emisiones legítimas o con licencia gracias a la antena omnidireccional en cualquier acimut 24 y polarización posibles. Las BS's abandonan un canal si detectan señales sobre los siguientes umbrales: Televisión digital (TDT). -116dB para un canal de 6 Mhz. Televisión analógica. Para cuando este proyecto esté en marcha se habrá producido el apagón analógico 25. Esto supone una gran ventaja, ya que quedará una gran parte del espectro libre para el estándar 802.22 Micrófonos inalámbricos. -107dB para un ancho de banda de 200 Khz Cálculo de los umbrales Se ha de convertir la fuerza del campo a voltaje recibido. La fuerza del campo se puede expresar como la función del voltaje recibido, la ganancia de la antena y la frecuencia. Todo esto suponiendo que la antena tiene una impedancia de 50 ohmnios. La expresión sería: E db V =E db V /metro Gr dbi 20log f Mhz 29.8 Para cálculos de potencia y voltaje en una carga de 50 ohmnios: P dbm = E db V 107 ; P dbm = E db V /m Gr dbi 20log F Mhz 77.2, donde Gr es la ganancia de la antena. At 615 Mhz la conversión campo-voltaje para recibir señal es 24 Punto exacto en el que debemos fijar la antena en el plano horizontal. Este ángulo Azimut se mide desde el norte geográfico en sentido de las agujas del reloj. Al ser la antena omnidireccional, esta configuración no tiene mucho sentido. 25 Aunque ya se ha dejado de emitir televisión analógica en muchas partes de España, el definitivo está calculado para el 3 de Abril de 2010. 11
de unos -133dB. Requisitos temporales de DFS 26 Estos parámetros definen los requisitos que el estándar 802.22 debe cumplir con el fin de proteger de manera efectiva a los usuarios legítimos. Estos parámetros se muestran en la siguiente tabla: Parámetro Tiempo de comprobación de disponibilidad de canal. Valor para microfonía inalámbrica Valor para emisiónes de televisión 30 segundos 30 segundos Periodo de no-ocupación 10 minutos 10 minutos Tiempo de detección de canal 2 segundos 2 segundos Tiempo de configuración del canal 2 segundos 2 segundos Tiempo de apertura de transmisión del canal 100 milisegundos 100 milisegundos Tiempo de traslado del canal 2 segundos 2 segundos Tiempo de clausura de transmisión del canal Umbral de detección de interferencias Detección de micrófonos inalámbricos 100 milisegundos 100 milisegundos -107 dbm -116 dbm Si la detección de transmisiones de televisión era difícil, la detección de micrófonos inalámbricos es mucho más difícil, ya que éstos ocupan un ancho de banda bastante menor (sobre 200Khz) y transmiten a una potencia mucho mas pequeña; sobre los 50 mw para 100 metros de cobertura. Sin embargo, hay dos opciones a tomar en cuenta para proteger este servicio: La percepción y detección ordinarias, las cuales estarían basadas en la tabla para DSF anterior. Las balizas o beacons. Esta opción consiste en un pequeño emisor integrado en el micrófono que emite estas balizas para darse a conocer en el canal en el que estén, similar al funcionamiento del estándar Wi-Fi 802.11. Tabla de uso del espectro Otra funcionalidad del estándar 802.22 es la capacidad de crear y mantener una tabla con la clasificación de la disponibilidad de los canales, como los que están ocupados, los que están disponibles y los prohibidos. Esta table puede ser actualizada por un operador o por el mismo mecanismo de detección del estándar. 26 Dynamic Frequency Selection o selección dinámica de frecuencia. 12
Coexistencia con otras antenas 802.22 Este estándar posee protocolos y algoritmos para coexistencia con otras antenas. Múltiples CPE's y BS's pueden operar en el mismo rango de cobertura (visto en la figura 1), causándose interferencias entre ellos, lo que podría ocasionar un bajo rendimiento de la señal. La coexistencia implica que las redes 802.22 situadas al alcance de otras redes 802.22 tienen que ser capaces de sincronizar sus superframes mutuamente. Esta sincronización se consigue transmitendo beacons con anotaciones temporales implícitas en el mismo beacon (llamados beacons de coexistencia). De esta manera, los CPE's de una red vecina pueden recibirlos. Cuando una BS recibe el beacon de coexistencia de una red próxima, ajusta el tiempo de inicio del superframe. Se ha hecho una simulación de este supuesto, mostrándose los resultados en la figura 8. Esta simulación consiste en un número de redes (eje de abscisas), situadas aleatoriamente en un área cuadrada de 50x50, 100x100 y 150x150 km con tiempos de inicialización aleatorios y un rango de cobertura de 25km. En el eje de ordenadas se puede apreciar el tiempo de convergencia en unidades de superframe. Se puede apreciar que, aún habiendo un gran número de redes en un área determinada, convergen de manera muy rápida. Conclusiones Este estándar va a llevar las telecomunicaciones al mundo donde el cable o no llega o no es rentable para las teleoperadoras. Allí incluso donde no llega la cobertura de la telefonía móvil, siendo un 1% del territorio español, por lo que en España no resulta factible, pues el estándar WiMAX sí que está implantado y su uso no se ha extendido. También se dará en 2010 el apagón analógico en España, por lo que quedará la mayor parte del espectro libre. Digo la mayor parte y no todo el espectro, pues en las frecuencias de televisión también emiten otros dispositivos como los equipos de radio aficionado, las emisoras de los servicios de emergencia, etc... 13
He estado buscando información en el CMT y no habla nada de este estándar, pero sí del WiMAX. También puedo decir que el borrador en el que me he basado es del año 2006 y sigue siendo un borrador del que no hay mucha información. En Estados Unidos se pretende llevar adelante este proyecto, asi como a paises sudamericanos donde la telefonía móvil no tiene tanta cobertura como en nuestro pais, llevando así el mundo de las comunicaciones a las poblaciones más desfavorecidas, mejorando así su calidad de vida y la enseñanza. Aún así, el mundo de las radios cognitivas sí que tiene un gran futuro, pues se podrá reducir el ancho de banda desaprovechado, no sólo en las frecuencias de emisión de televisión analógica, si no en cualquier otra frecuencia. Así por ejemplo, en un futuro podríamos tener dispositivos que si detectan que estamos en un ambiente en donde es imposible comunicarnos por WiFi, que este automáticamente lo haga por tecnología 4G, o si nota que muchas frecuencias de WiFi no están siendo utilizadas, empezar a utilizarlas todas para aumentar el ancho de banda. O si una llamada no sale, porque no hay una torre celular cerca, hacer un ruteo de la llamada por medio de WiFi de manera automatizada. Sin embargo, la tecnología de Radio Cognitiva no está limitada a utilizar frecuencias conocidas para servicios conocidos, sino que en teoría podría funcionar de manera ad-hoc ("a lo loco"), utilizando cualquier tipo de frecuencia encontrada para maximizar el flujo de datos (obviamente tendría que haber tecnología de Radio Cognitiva también en las torres y routers inalámbricos para que esto funcione óptimamente). En otras palabras, es posible que en un futuro no importe el tema de WiFi, 4G, Bluetooth, etc, ya que lo único que importaría sería el protocolo lógico de alto nivel (digamos, TCP/IP) y no la tecnología "física" de bajo nivel, ya que nuestros dispositivos se comunicarían con cualquier recurso inalámbrico de comunicación, en todas las frecuencias conocidas, sin importar el lugar, lo que si lo piensan, sería algo sumamente potente que aumentaría nuestra eficiencia en redes de manera exponencial. Fuentes de información Además de ser las referencias de donde he sacado la información, también hay enlaces en los que se puede acceder para ampliar la información poco detellada o poco explicada en las notas al pie de página que se pueden encontrar a lo largo del documento. http://es.wikipedia.org/wiki/radio_cognitiva http://en.wikipedia.org/wiki/ieee_802.22 http://www.academypublisher.com/jcm/vol01/no01/index.html http://compnetworking.about.com/od/basicnetworkingconcepts/a/network_types.htm http://preguntaslinux.org/-guia-modelo-ieee-802-x-t-165.html http://www.pcmag.com/encyclopedia_term/0,2542,t=unlicensed+band&i=45467,00.asp http://en.wikipedia.org/wiki/u-nii http://es.wikipedia.org/wiki/ieee_802.15 http://es.wikipedia.org/wiki/tecnolog%c3%ada_disruptiva 14
http://es.wikipedia.org/wiki/spectrum_pooling http://es.wikipedia.org/wiki/ofdm http://es.wikipedia.org/wiki/calidad_de_servicio http://www.quobis.com http://www.ieee802.org/22/ http://www.cmt.es http://es.wikitel.info http://es.wikipedia.org/wiki/control_de_acceso_al_medio http://www.wordreference.com http://es.wikipedia.org/wiki/orthogonal_frecuency_division_multiple_access http://es.wikipedia.org/wiki/transformada_r%c3%a1pida_de_fourier http://es.wikipedia.org/wiki/apag%c3%b3n_anal %C3%B3gico#El_Apag.C3.B3n_en_Espa.C3.B1a 15