Algoritmo para acceso al medio en redes inalámbricas cognitivas Público Deposited
Bajo la tecnología actual, el espectro radioeléctrico es un recurso natural finito por el cual se propagan las ondas electromagnéticas. Estas dan lugar a las comunicaciones inalámbricas haciendo posible la transmisión de información como: datos, imágenes, voz y sonido. Por ser finito, es necesaria una política para administrarlo eficientemente, asignar las bandas de frecuencia de forma adecuada y así dar cabida a distintos tipos de servicio y satisfacer las necesidades de comunicación de los usuarios. Dicha regulación del espectro consiste en la asignación de bandas de frecuencia a instituciones y consta de un conjunto de políticas de reparto establecidas en cada país, esta tarea es responsabilidad del gobierno. Sin embargo, estas políticas no son muy eficientes ya que existen muchas regiones del espectro que son utilizadas por debajo de su capacidad total. Para resolver este inconveniente se propuso la tecnología de redes inalámbricas cognitivas. Estas hacen uso de los espacios disponibles en las bandas de frecuencia mediante terminales llamadas radios cognitivos, estos permiten aprovechar en la medida de lo posible los recursos del medio inalámbrico. Un componente fundamental para la operación de estas redes es el conjunto de protocolos de acceso al medio, los cuales, permiten utilizar los recursos del espectro de forma “oportunista” al detectar periodos de inactividad en un canal que no esté siendo ocupado por otro usuario. De esta forma se aprovechan espacios en la banda de frecuencia que se encuentren temporalmente en desuso. En este proyecto se planteó como propuesta el desarrollo de un protocolo de control de acceso al medio capaz de operar en redes cognitivas, la propuesta lleva por nombre CRUAM-MAC del acrónimo Radio Cognitivo Universidad Autónoma Metropolitana - MAC. Entre sus características principales está la incorporación de técnicas que evitan interferir de forma considerable con las transmisiones de otros usuarios y coordinar de forma eficiente el acceso a los recursos ofreciendo una mayor velocidad de transmisión de la información. Para verificar el funcionamiento de la propuesta, se implementó una herramienta de simulación de eventos discretos. Usando esta aplicación, se evaluó el desempeño del protocolo CRUAM-MAC y el de una versión desarrollada a partir del mecanismo CSMA/CA para redes cognitivas. Esto permitió realizar una comparación del desempeño de ambos mecanismos y así validar la eficiencia y ventajas de la propuesta desarrollada en este proyecto. El programa de simulación implementado, permite realizar la representación de diferentes protocolos de acceso al medio siendo un software escalable que hace posible la incorporación de nuevas funciones a fin de simular escenarios cognitivos más robustos. Como resultado de este proyecto, se obtuvo el protocolo CRUAM-MAC que reduce la cantidad de paquetes perdidos entre terminales de radio cognitiva durante el proceso de comunicación. También considera un mecanismo para coordinar los cambios de canal debido a la presencia de usuarios primarios, resuelve dinámicamente el problema de asignación de recursos del espectro y soluciona el problema de las terminales expuestas y ocultas presente en las redes inalámbricas.
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