Resumen de Contribution to the development of models, strategies, and techniques for passive spectrum awareness in cognitive radio systems
La tecnología denominada como "Cognitive Radio" surgió como un nuevo y prometedor paradigma para gestionar el uso del espectro, al objeto de remediar las desventajas que implícitamente poseen los dispositivos radio eléctricos convencionales en la forma de intercomunicarse entre ellos en la actualidad.
Esta nueva generación de dispositivos radioeléctricos han de poseer capacidades cognitivas, siendo posiblemente la función de monitorización del espectro la más importante, compleja y retadora. En este sentido, ya han pasado más de diez años desde que el término "Cognitive Radio" fue introducido en el campo de las Telecomunicaciones, y muchos esfuerzos científicos-técnicos están todavía en vías de desarrollo para intentar determinar las técnicas más fiables para llevar a cabo la monitorización del espectro dentro del contexto del "Cognitive Radio". Sin embargo, es posible que se necesiten algunos años (tal vez más de una década) antes de que podamos ser capaces de incorporar soluciones tecnológicas a todos los retos involucrados. Esta es la razón por la cual esta Tesis está orientada a proponer y desarrollar modelos, estrategias y técnicas enfocadas a hacer uso de la información avanzada que hoy en día es adquirida en las redes primarias modernas y con el objetivo de establecer radiocomunicaciones oportunistas basadas en la tecnología "Cognitive Radio" con un esquema de detección asistida y mediante la explotación de las fortalezas/debilidades que ocurren de manera natural dentro los entornos que albergan a los sistemas de radiocomunicaciones.
En concreto, la contribución principal de este trabajo de investigación radica en introducir comunicaciones secundarias oportunistas a través de:
- Canales primarios descartados dentro de un sistema basado en la tecnología OFDM donde: la ortogonalidad de las subportadoras; la resolución acerca de un reparto óptimo de potencia, es decir, para el usuario con licencia y, la incorrelación entre un usuario primario y otro secundario, fueron utilizadas para establecer una transmisión de baja prioridad mediante una subdistribución de potencia realizada exclusivamente sobre los recursos radioeléctricos que fueron desechados por el usuario primario.
- Condiciones de desvanecimiento extremas dentro de un entorno multiusuario basado en la tecnología SC-FDMA donde: la selectividad en frecuencia; la naturaleza variante con el tiempo de un canal móvil; la incorrelación entre usuarios con licencia y sin licencia; el conocimiento recabado por la estación base y la retroalimentación que ésta última provee a los usuarios dentro de la red, fueron utilizadas para inducir interferencia secundaria sobre las subportadoras primarias asociadas a condiciones de desvanecimiento extremas para los valores mínimos (nulos) y máximos (picos) del radiocanal. Se resalta que, la implementación del entorno multiusuario fue complementada con la incorporación de un planificador de canal (un algoritmo de optimización basado en el método Húngaro que fue mejorado con relación a lo que ya existe en la literatura y, por tanto, representa una contribución colateral), que permitió también evaluar la propuesta bajo un esquema de asignación dinámica de los recursos radioeléctricos.
- La robustez espacio-temporal de un sistema MIMO basado en una estructura SC-FDMA donde: la modelización de la repentina aparición de valores singulares que ofrecen una mayor resistencia a las distorsiones; la información adquirida en la estación base y, la incorrelación entre usuarios primarios y secundarios, fueron empleadas a fin de superponer una comunicación de baja prioridad que no ha de degradar severamente el rendimiento del usuario primario.
Lo anterior a objeto de extender los principios básicos de la tecnología 'cognitive radio', mediante la propuesta de utilizar tanto los recursos tecnológicos que ya han sido desplegados como los naturales de una manera más eficaz.
