Resumen

Este artículo centra su atención en la capa física de las redes de radio cognitiva (CR), es decir, en las técnicasque se utilizan para detectar la presencia o ausencia de usuarios licenciados en las diferentes bandas delespectro electromagnético. Las técnicas presentadas, con sus ventajas y desventajas, están organizadasjerárquicamente como: técnicas fundamentales (detección de energía, filtro adaptado y característicasciclo-estacionarias), técnicas basadas en las fundamentales o evolución (detección de forma de onda,identificación del radiotransmisor, detección de la potencia de fuga en el receptor) y técnicas alternativastípicas del análisis de imágenes (transformada Hough y Wavelet). Adicionalmente se describen los retosprincipales en la detección de usuarios licenciados junto con las diferentes dimensiones en las que sepueden hallar oportunidades de uso espectral eficiente por parte de los dispositivos de radio cognitiva.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, las redes inalámbricas, tales como la red de telefonía celular o las redes tipo WiFi, comunican a casi todos los habitantes del planeta, brindando servicios como llamadas telefónicas convencionales, acceso a Internet, geoposicionamiento, etc. La principal ventaja de este tipo de redes es su movilidad, que las hace muy atractivas para los usuarios que necesitan disponer de una red portátil; sin embargo, esta fortaleza fundamental de las conexiones inalámbricas se ve opacada por la reducción en ancho de banda cuando este se compara con la capacidad de transmisión de las redes cableadas. Para aumentar el ancho de banda de las redes inalámbricas se requiere cambiar el paradigma de asignación estática del espectro electromagnético. Se sugiere que gran parte del espectro asignado bajo las políticas actuales se usa de forma esporádica, lo que indica que el espectro está siendo subutilizado en gran medida [1]. En este escenario, los conceptos de CR son vistos como una solución que permitirá a los usuarios móviles grandes anchos de banda usando arquitecturas inalámbricas heterogéneas. Por supuesto, esta interacción entre arquitecturas impone retos importantes, los cuales van desde la estimación de las bandas de frecuencia que están en estado ocioso hasta el desarrollo de protocolos de enrutamiento propios de una asignación dinámica de recursos de red.

El marco de trabajo sugerido para estructurar el estudio de las redes de CR [2] establece la funcionalidad que deben ofrecer estos sistemas y propone tres aspectos fundamentales de diseño relacionados con la prevención de interferencia, el sentido permanente de la calidad de servicio y la conexión transparente del usuario no licenciado o de CR, cuando este transmite de forma oportunista en regiones licenciadas del espectro que no estén siendo usadas. Respondiendo a estas condiciones de diseño, la literatura divide una comunicación exitosa de CR en cuatro pasos, Detección, Decisión, Compartición y Movilidad.

• Materias:Análisis espectral Redes de radio Sistemas de imágenes Técnicas de escaneo
• Subjects:Spectrum analysis Radio Networks Imaging systems Scanning techniques
• Palabras claves:Radio cognitiva, detección de espectro, usuarios primarios, usuarios secundarios, asignación dinámica de espectro, huecos espectrales.
• Keywords:Cognitive radio, spectrum sensing, primary users, secondary users, dynamic spectrum allocation, spectrum holes.