La investigación europea que lidera la UPC

El uso oportunista de bandas de frecuencia y la instalación de terminales repetidores son dos tecnologías que serán clave en las futuras redes de telecomunicaciones móviles WiMax y LTE. El proyecto ROCKET (Reconfigurable OFDMA-based Cooperative Networks Enabled by Agile Spectrum Use), que coordina el profesor Josep Vidal, del Grupo de Investigación de Procesamiento de la Señal y Comunicaciones, se centra en el estudio de este campo de investigación.

Se ha observado que el espectro radioeléctrico está infrautilizado en lugares y horas del día determinados. En este escenario, los investigadores plantean que tanto los terminales móviles como las estaciones base detecten si en su entorno es posible utilizar estas bandas para incrementar la velocidad de transmisión de la información.

Asimismo, el proyecto propone instalar terminales repetidores muy pequeños y económicos, y aumentar significativamente las prestaciones de las redes inalámbricas, sin que sea necesario incrementar el número de instalaciones, que son muy costosas y voluminosas, en las azoteas de los edificios, puesto que se colocarían fácilmente en semáforos o farolas. “En algunos casos, en los que no sean utilizados, los mismos teléfonos móviles u ordenadores portátiles de los usuarios podrían hacer de repetidores”, explica Josep Vidal.

La idea es ingeniar soluciones inalámbricas con capacidad para enviar bits a más de 100 Mbps, con la posibilidad de llegar a picos de 1 Gbps. La UPC es la única universidad española que participa en el proyecto ROCKET, en el que también están implicadas la Universidad de Aquisgrán (Alemania), la Universidad de Surrey (Reino Unido), la Czech Technical University (República Checa), el Comisariado de la Energía Atómica de Francia y las empresas Motorola Labs, Intracom S.A., Telecom Solutions (ICOM), Iber WiFi Exchange SLU y Dune SLR.

Sistemas inteligentes distribuidos
En el campo de la inteligencia artificial aplicada a la ingeniería del software, el Knowledge Engineering and Machine Learning Group investiga nuevos modelos, metodologías y herramientas informáticas para diseñar, implementar y mantener dinámicamente sistemas de servicios distribuidos, ya sea en entornos de servicios web o de computación GRID (una tecnología innovadora que permite la integración y el uso colectivo de ordenadores de alto rendimiento). El trabajo de investigación forma parte del proyecto Alive (Coordination, Organisation and Model Driven Approaches for Dynamic, Flexible, Robust Software and Services Engineering), que lideran Ulises Cortés y Javier Vázquez.

Para desarrollar una nueva generación de sistemas y aplicaciones distribuidas compuestas para servicios flexibles y heterogéneos, el proyecto aplica las estrategias que se utilizan actualmente para organizar las relaciones y dependencias complejas del comportamiento humano, social y económico. En este sentido, Javier Vázquez explica que se están usando conceptos como la dinámica de grupos y modelos para organizar y resolver las interdependencias complejas que aparecen durante la construcción de sistemas distribuidos.
La nueva tecnología no solamente ayudará a diseñar e implementar nuevos sistemas de servicios web, sino que también permitirá hacer el mantenimiento de sistemas ya existentes e incorporarles nuevas funcionalidades.
Actualmente, la interconexión de los diferentes servicios web se efectúa de manera muy rígida. La nueva tecnología permitirá que haya múltiples interconexiones, de manera semiautomática, aprovechando todas las potencialidades de cada uno de los servicios.
Alive abrirá nuevas posibilidades de negocio en diferentes campos y contribuirá a la futura evolución de la industria del software en Europa. En el proyecto participan la Universidad de Bath y la Universidad de Aberdeen (Reino Unido); el Trinity College de Dublín (Irlanda); la Universidad de Utrech (Holanda), y las empresas BCN d’Infografia S. L., Calico Jack Ltd. y Thales Nederland B. V.

Redes inalámbricas adaptables
El campo de las redes inalámbricas también avanza a paso de gigante, como pone de manifiesto la acción Marie Curie denominada Coolness, que lidera Lluís Alonso, del Grupo de Investigación en Comunicaciones Móviles, y que se lleva a cabo en colaboración con la empresa Vidavo. Esta empresa griega fabrica dispositivos móviles para monitorizar el seguimiento sanitario y la teleasistencia de personas enfermas y mayores. Mediante esta acción, los investigadores de la empresa conocerán de primera mano el trabajo de investigación que se desarrolla en la UPC sobre protocolos de acceso y técnicas de gestión de recursos de radio por redes de sensores inalámbricas y los podrán aplicar a sus productos.

El investigador y su equipo están trabajando con técnicas cross layer, que buscan mejorar la adaptabilidad de la red a las condiciones de cada momento. En oposición a las emisiones de radio convencionales, que envían la señal con características y parámetros constantes, se están dando pasos para obtener redes inalámbricas que puedan adaptarse automáticamente a los cambios que se producen en el entorno del sensor, como por ejemplo la distancia existente entre la persona monitorizada y el transmisor de la señal, los obstáculos, el nivel de batería del sensor o el nivel de tránsito en la red.

En este sentido, Alonso trabaja en la mejora del protocolo de control de acceso al medio (MAC, medium access control) de la red inalámbrica para evitar los problemas del estándar actual que, por ejemplo, pierde mucha capacidad de transmisión cuando trabaja con muchos sensores a la vez.

El trabajo de investigación introducirá medidas constantes en el estado del canal, que permitirán que los parámetros del protocolo de acceso se ajusten automáticamente para que el sistema sea más fiable y pueda transmitir más información en menos tiempo.

También se está trabajando en el ahorro energético de los dispositivos que emiten la señal, un factor esencial para los usuarios de dispositivos de control médico como los que distribuye Vidavo. Las personas enfermas o mayores que usan un elemento portátil de monitorización a menudo tienen dificultades para recargarlo, por lo que es importante que el protocolo de acceso tenga la máxima eficiencia energética posible.

Nueva red de banda ancha
Otro de los proyectos del VII Programa marco que la UPC lidera a través del Grupo de Comunicaciones Ópticas es SARDANA. El proyecto, con el catedrático Josep Prat al frente, debe sentar las bases para la construcción de una nueva infraestructura de banda ancha, una red densa de fibra óptica universal, que los expertos denominan fibre-to-the-home network, capaz de llegar a todos los hogares europeos. El hilo mágico y, a través de él, todos los datos, recorrerán grandes distancias para dar servicio tanto a núcleos urbanos como rurales.

La idea es que la tecnología, que podría causar la denominada brecha digital, proporcione las herramientas para que esto no se produzca. Es el paradigma “hogar e inclusión de ciudadanos”: todos somos miembros de la denominada sociedad de la información y todos debemos poder disfrutar en igualdad de condiciones de las mejoras que aporta la nueva sociedad tecnificada.

Los japoneses ya han decidido que la fibra óptica llegue hasta su casa a precio de ADSL, mientras que los estadounidenses empiezan a tejer con decisión sus redes. Por otro lado, Europa apoya la investigación en este ámbito y, para ello, varios grupos de investigación diseminados por el viejo continente y liderados por la UPC buscan soluciones que permitan dar servicio a un mayor número de usuarios con una mínima infraestructura (entre 1.000 y 4.000 usuarios por anillo de fibra), a distancias superiores y con una velocidad más que aceptable, de unos 10 Gbps. Aquí es donde se siente la SARDANA (Single-fibre-tree Advanced Ring-based Dense Access Network Architecture).

El proyecto, de nombre indiscutiblemente catalán, quiere crear una nueva arquitectura de red de acceso y un nuevo sistema de regeneración de la señal óptica a través del bombeo y la amplificación remotos, que permitirá a los usuarios acceder a las nuevas aplicaciones multimedia sin los atascos actuales.

La red resultante será escalable —puede crecer fácilmente sin que el servicio pierda calidad— y más robusta, segura y barata de construir y mantener.

El consorcio SARDANA está integrado por la UPC —que lidera el proyecto—, France Telecom (FT)–Orange, Tellabs, Intracom, el Instituto de Telecomunicações (IT), el High Institute of Communication and Information Technology (ISCOM) y el Research and Educational Laboratory in Information Technology (AIT).

Los cuatro proyectos que lidera la UPC forman parte de las 25 iniciativas de I+D que financia la Comunidad Europea en el ámbito de las TIC dentro de la primera convocatoria del VII Programa marco de I+D. Actualmente, se está negociando la resolución de los proyectos que recibirán financiación en la segunda y la tercera convocatorias. Los mencionados son proyectos emblemáticos que marcarán las pautas de desarrollo de las TIC en Europa en los próximos años.

La UPC, líder en Cataluña en proyectos europeos
La UPC también ha sido líder en Cataluña en participación y coordinación de proyectos europeos de l VI Programa marco de R+D. De los 431 proyectos en los que las universidades catalanas participan, la UPC coordina 16, que están en proceso. Asimismo, es la universidad con un retorno más elevado de los recursos obtenidos para estos proyecto, con más de 33 M€. Actualmente, la resolución de las otras dos convocatorias está en proceso de negociación con la Comisión Europea.