Ajuntament de Terrassa - Societat del coneixement.

UPC - Universitat Politècnica de Catalunya - 14/07/2010


La UPC coordina un projecte europeu per millorar la cobertura i el servei de les xarxes de telefonia mòbil


Imatge d'un mòbil

És una possible solució al col·lapse de les xarxes sense fils, previst d'aquí a tres anys




El projecte Freedom se centra a dissenyar millores tecnològiques per ampliar la capacitat de les xarxes de telecomunicacions, estalviar energia i aportar beneficis econòmics i socials, amb el desplegament massiu de mini estacions base a l'interior dels edificis


Un equip d'investigadors del Grup de Processament del Senyal i Comunicacions de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), dirigit pel professor Josep Vidal, coordina el projecte europeu Freedom, per dissenyar solucions tecnològiques que permetin ampliar la cobertura de telefonia mòbil a l'interior dels edificis i oferir serveis d'alta velocitat de transmissió de dades a un cost econòmic. El projecte està orientat a augmentar la capacitat de les xarxes de telecomunicacions, estalviar consum energètic i aportar beneficis tant econòmics com socials.


Solució al col·lapse previst

El boom dels telèfons mòbils intel·ligents (smartphone) en els darrers anys ha fet augmentar la congestió de les xarxes de telefonia mòbil en entorns urbans, ja que en permetre a l'usuari tenir obertes alhora diferents aplicacions (correu, Internet, etc.), generen més tràfic de dades i, per tant, consumeixen més recursos radioelèctrics. En aquest context, si el creixement del consum de dades es manté al ritme actual, es preveu que les xarxes es col·lapsin totalment en els propers tres anys.

Espanya és el tercer país europeu amb més usuaris d'aquest tipus de telèfon (9,9 milions), per darrera d'Itàlia (15 milions d'usuaris), que és la primera, i Gran Bretanya (11 milions). Després se situen Alemanya (8,4 milions) i França (7 milions). Amb tot, Gran Bretanya és la que ha protagonitzat un creixement més ràpid (del 70%) en el darrer any (segons dades de comScore, Inc, empresa d'investigació del mercat digital).

Davant d'aquesta necessitat, els operadors de telecomunicacions es veuen obligats a buscar solucions tecnològiques que posin solució a un col·lapse previst i temut. Una de les solucions és augmentar el nombre d'estacions base. Aquesta solució, però, presenta diversos inconvenients: és una solució que no està ben acceptada socialment i té un cost econòmic alt.

A més, no resol el problema de la cobertura en interiors d'edificis, que fa que els serveis d'Internet a través de telefonia mòbil puguin ser massa lents per a l'exigència actual dels usuaris, tot i que hi hagi una bona cobertura per al senyal de veu. De fet, la major part del trànsit de dades en telefonia sense fils es produeix en entorns domèstics o d'oficines, on, a més a més, la cobertura encara és més reduïda.


Cobertura a curta distància

En els darrers deu anys, la reducció de la mida de les àrees assignades a una estació base (cèl·lules) ha contribuït a incrementar la taxa de transmissió dels sistemes sense fils, però aquesta reducció no pot anar més enllà sobretot en entorns urbans. Segons els experts, un avenç molt important per millorar la cobertura i la prestació de serveis de dades d'alta velocitat a un cost econòmic acceptable és l'ús de les anomenades femtocèl·lules, cèl·lules servides per estacions base de curt abastament (donen cobertura a 30-50 metres) i de baix cost que s'instal·len en entorns domèstics o d'oficina i connecten els telèfon mòbils estàndard a la xarxa d'un operador mòbil a través d'un enllaç IP (aprofiten la connexió de la xarxa ADSL o de fibra òptica). A més, tenen una baixa potència (uns 20mW, és a dir, cinc cops menys que un router WiFi d'ADSL).

Aquestes miniestacions base són dispositius sense fils que comparteixen l'espectre sense fils llicenciat de la telefonia mòbil convencional i que, segons es preveu, tindran un desplegament massiu a mig termini, cap el 2012-2013.

Actualment, alguns teleoperadors ja estan experimentant la implementació de de mini estacions base i de femtocèl·lules en interiors d'edificis, però no de forma massiva; tot i així, aquestes encara no són del tot eficients i existeixen nombrosos problemes tecnològics oberts que han de resoldre's perquè aportin un avantatge real a la xarxa.

El desplegament massiu de miniestacions base i de femtocèl·lules requereix una administració eficient de la interferència mútua entre ambdós tipus de xarxa. Per això, un dels reptes del projecte Freedom —que forma part del VII Programa Marc de la Unió Europea i té un pressupost de 3,45 milions d'euros— és donar resposta a com s'ha d'organitzar la transmissió de dades de les mini estacions base interiors i les estacions base exteriors (convencionals) dins de l'espectre radioelèctric comú, i quina part de l'espectre infrautilitzat es reaprofitarà.

Així mateix, els investigadors estudien el model de negoci que es pot generar al voltant de la nova tecnologia.


Beneficis per a usuaris i operadors

La transmissió a través de petites estacions base i de femtocèl·lules beneficia tant els consumidors com els operadors. D'una banda, asseguren una millor cobertura en interiors, amb unes taxes de dades equivalents a un sector complet de la xarxa 3G, amb potències de transmissió molt petites. D'aquesta manera, s'incrementa la durada de la bateria dels telèfons existents, sense necessitat d'introduir dispositius WiFi addicionals.

Així mateix, i segons la política de preus dels operadors, es poden arribar a aplicar tarifes especials per a trucades de mòbil quan aquestes es facin dins de la zona de cobertura de la femtocèl·lula, la qual cosa beneficiaria els usuaris. També es preveu oferir serveis basats en la proximitat del mòbil a la mini estació base, com ara serveis d'avís per SMS o de posada en funcionament de dispositius domòtics. Pel que fa a usuaris d'empresa, tenir aquestes mini estacions base en lloc de telèfons DECT (domèstics sense fils) o WiFi permetria tenir un únic telèfon i una única llista de contactes.

Pel que fa als beneficis per als operadors de telefonia, en zones amb alta densitat d'usuaris i amb densitat proporcionalment baixa d'estacions base, les estacions de curt abastament i les femtocèl·lules poden reduir la congestió que es produeix si hi ha un pic de demanda, ja que tenen capacitat de drenar part del trànsit a l'estació base convencional, a través de la connexió ADSL.

Així mateix, redueix el cost associat a l'estació base convencional, ja que una part del mateix, especialment el referit als consums elèctrics de la potència irradiada en la transmissió, passaria a ser cobert pel mateix usuari.

En el projecte Freedom que coordina la UPC hi participa un consorci de vuit socis, entre universitats i empreses, format per la Università di Roma La Sapienza, la Universitat Tècnica Txeca, el Comissariat de l'Energia Atòmica de França i les empreses Dune SLR (Italia), Telkom (Indonèsia), Sequans i Siradel (França).


Projecte Freedom

Freedom.





Butlletí Innovem Terrassa !!!
Universitat i Societat del coneixement - Ajuntament de Terrassa.