Redes Inalámbricas

Debido a la escasez de recursos en cuanto al espectro inalámbrico y a la creciente demanda de aplicaciones móviles, en la actualidad la optimización de las comunicaciones inalámbricas y la mejora de las arquitecturas de las redes inalámbricas constituyen una de las áreas de investigación más importantes y problemáticas en el ámbito de la interconexión de redes. La proliferación y la elevada penetración en el mercado de aparatos móviles de bajo coste, así como el hecho de que la conectividad sea algo omnipresente, abren la posibilidad de que surjan muchos nuevos servicios, aunque a la vez plantean retos específicos en relación con la escalabilidad, las interferencias y la imprevisibilidad del entorno inalámbrico.

Búsqueda de soluciones

IMDEA Networks lleva a cabo actividades en varias áreas de investigación sobre comunicaciones inalámbricas. Investigamos tecnologías inalámbricas emergentes tales como las comunicaciones de frecuencia extremadamente alta para 5G y LANs inalámbricas y la comunicación por luz visible, las cuales prometen incrementar la tasa de datos inalámbricos en un orden de magnitud o más. Nuestro trabajo para el logro de mejoras en la capacidad también se centra en materias como las redes ultra-densas, la gestión inteligente de interferencias, la codificación cooperativa y la codificación de redes, la mejora de los mecanismos de control de acceso al medio que requieren tecnologías avanzadas sobre capas físicas como MIMO, la cancelación sucesiva de interferencias, etc.

Entornos reales

Al mismo tiempo, las arquitecturas de las redes móviles deben soportar estas nuevas tecnologías, así como los nuevos casos de uso, y por consiguiente ser más flexibles. Realizamos investigaciones sobre arquitecturas de red para 5G y mas allá, centrándonos específicamente en arquitecturas basadas en redes definidas por software (SDN) y en la virtualización de funciones de red (NFV). Además, las redes inalámbricas se están volviendo más heterogéneas, ya que están ganando terreno en casos de uso más diversos como el Internet de Cosas (IoT) y las redes conectadas intermitentemente o tolerantes al retardo, las redes de vehículos aéreos no tripulados y las redes submarinas. Nuestras actividades de investigación abarcan el control de acceso al medio (MAC), el enrutamiento, el control de errores y los protocolos de transporte, considerados tanto como entidades independientes como parte de la infraestructura del diseño de capas cruzadas. Con la finalidad de mejorar la flexibilidad y la posibilidad de programación de las futuras tecnologías inalámbricas, también estudiamos nuevas interfaces programables que ponen al descubierto operaciones de bajo nivel para promover la evolución de la red y facilitar la optimización de los resultados y la personalización de los servicios. Para una serie de los casos de uso anteriores, la localización eficiente y precisa del dispositivo es muy útil.

Somos conscientes de la importancia de reducir la brecha existente entre los resultados teóricos y la investigación inalámbrica aplicada, para lo cual hemos establecido varios bancos de pruebas inalámbricas (para las redes de ondas milimétricas o mm-wave, el 5G, el estándar IEEE 802.1 y otros), por medio de los cuales aplicamos y evaluamos nuestras ideas.

Objetivos

Este área de investigación pretende alcanzar los siguientes objetivos:

Aumento de la capacidad de las redes inalámbricas

  • Redes de ondas milimétricas y redes de comunicación por luz visible para soportar comunicaciones de banda ancha de velocidad muy alta.
  • Redes extremadamente densas, células pequeñas y backhaul inalámbrico.
  • Gestión de interferencias, programación oportunista, codificación y modulación adaptativas, y descarga de tráfico.

Mejora de las arquitecturas de las redes móviles

  • Redes definidas por software (SDN) para redes móviles; virtualización inalámbrica
  • Virtualización de funciones de red (NFV), arquitecturas en capas NFV, interoperabilidad de soluciones NFV y federación de infraestructura NFV.
  • Protocolos de comunicación eficientes, robustos, justos y de alto rendimiento para redes celulares basadas en SDN/SDR, servicios orientados al contexto y centros de datos en la nube.
  • Conceptos Cloud RAN, con la división flexible del acceso de radio.

Apoyo a redes inalámbricas heterogéneas

  • Localización móvil en interiores para la optimización de redes, así como servicios basados en la localización.
  • Apoyo por parte de redes vehiculares y aéreas, así como de redes conectadas intermitentemente, redes tolerantes a demoras y redes submarinas.
  • Supervisión colaborativa del espectro de banda ancha.

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