QOSMOS: radio cognitiva para mejorar el servicio de los smartphones

La cantidad y variedad de smartphones y otros dispositivos conectados crecen sin cesar, una tendencia que hace necesario contar con cada vez más espectro de radio para los mismos. La tecnología de radio cognitiva creada en el proyecto QOSMOS podría suplir esta necesidad y, además, reducir los costes para las empresas de telecomunicación, circunstancia que en consecuencia mejoraría los servicios prestados e impulsaría la creación de mercados nuevos.

La industria de las telecomunicaciones se enfrentará en breve a tres retos consistentes en la necesidad de contar con un espectro de radio más amplio, el crecimiento constante de la demanda de datos y la reticencia de los consumidores a pagar más. No obstante, el espectro es un recurso finito.

El proyecto QOSMOS abordó los dos problemas paralelos que suponen la escasez del espectro, por un lado, y el coste al desarrollar tecnología de radio que optimice dinámicamente el uso del espectro de radio, por otro. Su propuesta consiste en acceder a las zonas menos aprovechadas del espectro y compartirlo entre dispositivos.

«Nuestra propuesta pasa por “desarmar” los silos —afirma Michael Fitch, de British Telecom y coordinador del proyecto QOSMOS—. Cada servicio y tecnología nuevos precisan su espectro, y la formación de silos se produce cuando una gran cantidad de dispositivos diferentes emplean partes distintas del espectro».

Esta diversidad no contribuye a gestionar eficazmente el espectro. Los socios del proyecto crearon por tanto tres tecnologías: un sistema de gestión central que controla en tiempo real la «cartera» del espectro de una región o un país dados; un sistema de gestión de recursos que asigna el espectro a cada sistema y detecta el estado en el que se encuentra el entorno; y un terminal de radio cognitiva.

También crearon un prototipo de transceptor con el que generar formas de onda FBMC (Filter Bank Multicarrier transmission), una tecnología que se espera sustituya a la OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), popular en la actualidad. La transmisión FBMC permite dividir el espectro en bloques rectangulares para así empaquetarlo de un modo más compacto y utilizarlo con mayor eficacia.

Evitar interferencias

QOSMOS propone aprovechar porciones infrautilizadas del espectro ya adjudicado, un aspecto clave para evitar las interferencias. Un programa piloto dirigido por Ofcom, regulador de telecomunicaciones en el Reino Unido, utilizará algunas de las tecnologías desarrolladas por QOSMOS para acceder a espacios blancos televisivos, esto es, espacios no utilizados pertenecientes a la banda UHF y destinados a empresas de difusión televisiva. Si no se cuenta con una gestión inteligente del espectro, las interferencias provocadas por «usuarios secundarios del espectro» podrían degradar la calidad de la retransmisión.

«Para evitar las interferencias es necesario gestionar el espectro en mayor medida —explica el Sr. Fitch—. Y no se trata solo de elegir el espectro idóneo, sino también de contar con la forma de onda adecuada». Señala además que la cantidad y la multiplicidad de dispositivos que se conectan a la red y a una célula son enormes y que cada dispositivo presenta necesidades distintas. Un sensor domótico, por ejemplo, puede transmitir información continua de su estado sin precisar para ello muchos datos, mientras que un descodificador podría absorber un ancho de banda mucho mayor y precisar una gestión del espectro más compleja.

Más que tecnología

Los miembros del consorcio QOSMOS no se limitaron a la creación de la tecnología, sino que además examinaron el modo de ponerla en práctica. Realizaron así un análisis de la cadena de valor y generaron «casos de uso» empresarial en los que se compararon los costes de acceder al espectro infrautilizado con el coste de adquirir más espectro. Identificaron además los ámbitos en los que podría comercializarse la tecnología de radio cognitiva.

Los actuales propietarios del espectro, por ejemplo, podrían alquilarlo durante periodos breves de tiempo, mientras que los gestores de redes podrían ofrecer servicios de gestión del espectro con valor añadido. Esta situación podría generar, con el paso del tiempo, un mercado en el que se realizasen microtransacciones con el espectro.

El proyecto culminó con varios eventos organizados por British Telecom en el Reino Unido y Microsoft en Washington D. C. El Commissariat à l’Energie Atomique de Francia sigue desarrollando el transceptor FBMC y otros miembros del consorcio probablemente comercialicen la tecnología de gestión del espectro. Además, según el Sr. Fitch, Ofcom está en condiciones de comercializar espacios blancos televisivos ya desde 2015.

QOSMOS estuvo en marcha desde enero de 2010 hasta marzo de 2013 y en él participaron catorce socios de toda la Unión Europea y uno de Japón. Recibió 9,4 millones de euros del Séptimo Programa Marco.

(European Commission, CORDIS)