En este artículo se presenta la propuesta de un algoritmo híbrido para la asignación de espectro en redes de radio cognitiva basado en los algoritmos Analytical Hierarchical Process (AHP) y Multi-Criteria Optimization and Compromise Solution (VIKOR), con el objetivo de mejorar el desempeño de la movilidad espectral de los usuarios secundarios en redes de radio cognitiva.Para evaluar el nivel de desempeño del algoritmo propuesto se realiza un análisis comparativo entre  este, el Grey Relational Analysis (GRA) y una asignación de espectro aleatoria (Random). Los dos primeros trabajan con los mismos criterios de decisión: probabilidad de disponibilidad del canal, tiempo estimado de disponibilidad del canal, relación señal a ruido más interferencia y ancho de banda. A diferencia de los trabajos relacionados, la evaluación comparativa se validó a través de una traza de datos reales de ocupación espectral capturados en la banda de frecuencia GSM, que modela el comportamiento real de los usuarios licenciados. En la evaluación de desempeño se utilizaron cinco métricas de evaluación: número promedio acumulado de handoff fallidos, número promedio acumulado de handoff realizados, ancho de banda promedio, retardo promedio acumulado y throughput promedio acumulado.Los resultados del análisis comparativo con los otros dos algoritmos muestran que el algoritmo de handoff AHP-VIKOR propuesto provee el mejor desempeño en la movilidad espectral.

Se presenta una revisión sobre la movilidad espectral en redes de radio cognitiva, describiendo el Handoff espectral, sus clasificaciones, sus enfoques actuales, sus criterios de decisión y sus métricas de evaluación de acuerdo con la literatura actual. La revisión se realizó a partir del análisis de publicaciones recientes de corriente principal con sus respectivas citas, tratando de proveer un marco referencial completo de la literatura actual sobre la movilidad espectral en redes de radio cognitiva. Los principales resultados determinan la importancia de soluciones escalables y la optimización de la detección y selección del canal objetivo, teniendo en cuenta la carga de tráfico, el comportamiento del usuario, los niveles de interferencia, la caracterización del espectro, el tipo de aplicación y la necesidad de múltiples canales de frecuencia. El estudio sugiere que se deben diseñar algoritmos adaptativos que permitan optimizar los recursos involucrados durante el Handoff espectral.

Este artículo describe los detalles y resultados de una campaña de medición de espectro, que tuvo lugar en Bogotá (Colombia) desde Marzo a Diciembre de 2012. El estudio incluye el análisis de ocupación de las bandas de frecuencias que van desde 54 MHz a 6 GHz. Las mediciones se ordenan de acuerdo a las diferentes bandas y servicios, a fin de proveer una visión clara de los ciclos de trabajo típicos asociados a diferentes tecnologías. Los resultados sugieren que la utilización actual del espectro es todavía muy baja, incluso en una densa área urbana.

No abstract

This paper describes the details and results of a spectrum occupancy measurement campaign that took place in Bogota (Colombia) from March to June 2012. The scope of the study includes all frequency bands ranging from 54 MHz to 6 GHz. Measurements are sorted according to different bands and services so as to provide a clear insight into the typical duty cycles associated to different technologies. Results suggest that current spectrum utilization remains remarkably low even in busy metropolitan areas in capital cities (namely an outdoor metropolitan environment).

Este artículo centra su atención en la capa física de las redes de radio cognitiva (CR), es decir, en las técnicas que se utilizan para detectar la presencia o ausencia de usuarios licenciados en las diferentes bandas del espectro electromagnético. Las técnicas presentadas, con sus ventajas y desventajas, están organizadas jerárquicamente como: técnicas fundamentales (detección de energía, filtro adaptado y características ciclo-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 alternativas típicas del análisis de imágenes (transformada Hough y Wavelet). Adicionalmente se describen los retos principales en la detección de usuarios licenciados junto con las diferentes dimensiones en las que se pueden hallar oportunidades de uso espectral eficiente por parte de los dispositivos de radio cognitiva. Palabras clave: Radio cognitiva, detección de espectro, usuarios primarios, usuarios secundarios, asignación dinámica de espectro, huecos espectrales.

This paper presents the development and evaluation of two linear algorithms for forecasting reception power for different channels at an assigned spectrum band of global systems for mobile communications (GSM), in order to analyze the spatial opportunity for reuse of frequencies by secondary users (SUs) in a cognitive radio (CR) network. The algorithms employed correspond to seasonal autoregressive integrated moving average (SARIMA) and generalized autoregressive conditional heteroskedasticity (GARCH), which allow for a forecast of channel occupancy status. Results are evaluated using the following criteria: availability and occupancy time for channels, different types of mean absolute error, and observation time. The contributions of this work include a more integral forecast as the algorithm not only forecasts reception power but also the occupancy and availability time of a channel to determine its precision percentage during the use by primary users (PUs) and SUs within a CR system. Algorithm analyses demonstrate a better performance for SARIMA over GARCH algorithm in most of the evaluated variables.

No abstract