I3A - Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón

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Universidad de Zaragoza
GCMGrupo de Comunicaciones Móviles

El Grupo de Comunicaciones Móviles (GCM), formado por 6 doctores y 3 doctorandos es un grupo de investigación reconocido como Grupo Consolidado por la Diputación General de Aragón. Su actividad de investigación abarca dos ámbitos de trabajo principales. Un primer ámbito centrado en la investigación en nuevos algoritmos y técnicas basadas en el procesado digital de la señal en el nivel físico de transmisores y receptores de sistemas de comunicaciones móviles públicos y de misión crítica 4G/5G, así como en técnicas de linealización y elevación de la eficiencia en potencia de transmisores, y un segundo ámbito más centrado en la provisión de Calidad de Servicio (QoS), diseño de protocolos de control de acceso al medio (MAC), gestión de recursos en sistemas inalámbricos con integración de servicios multimedia y planificación y optimización de redes celulares y despliegues heterogéneos de infraestructura celular 4G/5G.

En ambos ámbitos hemos participado y participamos en diferentes proyectos de investigación subvencionados tanto por instituciones públicas como por empresas, abarcando aspectos como el dimensionado y la planificación de redes de comunicaciones móviles, las tecnologías de comunicaciones móviles en escenarios de crisis y emergencias, el diseño energéticamente eficiente de equipos de comunicaciones móviles, los servicios multimedia en movilidad, etc. El interés del sector empresarial y el alineamiento de estas líneas de investigación con las líneas prioritarias tanto de los Planes Nacionales como de la estrategia científica de la Unión Europea Horizonte 2020, quedan reflejados en los numerosos proyectos de investigación tanto básica como aplicada y colaboraciones de transferencia tecnológica con la industria, así como publicaciones en las revistas y los principales congresos internacionales del área.

Línea de Investigación

Tecnologías de la Información y la Comunicación

Diseño de transceptores reconfigurables eficientes energéticamente para sistemas de comunicaciones inalámbricas 4G/5G

Nuestro trabajo se focaliza en la propuesta de técnicas de optimización energética y linealización para amplificadores de potencia, antenas de banda ancha y multibanda y diseño, implementación y...

Nuestro trabajo se focaliza en la propuesta de técnicas de optimización energética y linealización para amplificadores de potencia, antenas de banda ancha y multibanda y diseño, implementación y verificación de circuitos de adaptación de antenas para señales de banda ancha. Se investiga en tecnologías avanzadas de nivel físico para comunicaciones radio cognitivas, incluyendo el diseño de transceptores focalizado en el sensado y búsqueda de espacios de espectro disponibles, el control del modo de operación (AMC, modo FFT, etc.) y, también, en la exploración de los compromisos existentes entre el consumo de energía y la eficiencia espectral.

Sistemas avanzados de comunicaciones móviles de banda ancha 4G/5G

Nuestro trabajo se focaliza en el diseño de sistemas avanzados de comunicaciones móviles de banda ancha: redes heterogéneas LTE/LTE-Advanced (HetNet) basadas en soluciones que integran relays y...

Nuestro trabajo se focaliza en el diseño de sistemas avanzados de comunicaciones móviles de banda ancha: redes heterogéneas LTE/LTE-Advanced (HetNet) basadas en soluciones que integran relays y macro, pico y femtoceldas, incluyendo los nuevos sistemas de comunicaciones inalámbricas de banda ancha para Seguridad Pública y Emergencias. Trabajamos en el análisis y optimización de la capacidad y en el desarrollo de estrategias eficientes de gestión dinámica de recursos radio (RRM) tanto a nivel de enlace como a nivel de sistema: scheduling, control de potencia y de tasa de transmisión, gestión de la movilidad, gestión de interferencias, control de admisión, etc.

Proyectos Clave

Tecnologías de la Información y la Comunicación

Sistemas Móviles Avanzados de Banda Ancha. Gestión de Recursos Radio en Redes Heterogéneas de Infraestructura Celular y Redes Mesh Distribuidas (MAHTICES) (TEC2011-23037)
Este proyecto se enmarca en el ámbito de los sistemas móviles avanzados de banda ancha, con especial interés en la provisión de servicios profesionales. Las redes heterogéneas, basadas en el...
Este proyecto se enmarca en el ámbito de los sistemas móviles avanzados de banda ancha, con especial interés en la provisión de servicios profesionales. Las redes heterogéneas, basadas en el despliegue conjunto de pico/femto celdas y estaciones relay dentro de despliegues macrocelulares, son una alternativa interesante para aumentar la capacidad y disponibilidad del servicio en zonas de alta densidad de tráfico, cubrir huecos o aumentar la cobertura de las macroceldas o garantizar un servicio de calidad en interiores. No obstante, quedan abiertos múltiples puntos a resolver para garantizar la coexistencia de los distintos tipos de nodos de acceso, accesibilidad al servicio y capacidad esperados. En este contexto, y tomando como tecnología base LTE-A, los objetivos del proyecto se centran en el desarrollo de estrategias eficientes de RRM. Siendo la gestión de la interferencia (implica el diseño de estrategias de compartición y reparto de recursos, ajuste de parámetros de funcionamiento, estrategias de asociación óptima a nodos de acceso) el aspecto más relevante a resolver, su eficiencia no puede desligarse del diseño y comportamiento de las estrategias de gestión a nivel de enlace, por lo que se considera un desarrollo conjunto de estrategias eficientes de RRM: scheduling, control de potencia y tasa y gestión de interferencia. En condiciones cambiantes de distribución de carga y movilidad, el objetivo es la especificación de protocolos de adaptación de los parámetros de funcionamiento y gestión dinámica de recursos, control de admisión y handover y criterios de selección/reselección de nodo de acceso. El objetivo final es analizar la cobertura y capacidad conseguida con los despliegues heterogéneos y elaborar propuestas de mejora. Uno de los escenarios críticos de aplicación de los servicios profesionales y de seguridad pública es la respuesta en situaciones de emergencia, que requieren una rápida actuación por parte de múltiples cuerpos profesionales con requerimientos exigentes de conectividad, interoperatividad, tráfico o localización. La posible desconexión de la infraestructura de red principal en el área de incidencia evidencia la necesidad de establecer redes autónomas. Las redes mesh inalámbricas se postulan como candidatas efectivas para cubrir de manera rápida y auto-configurable dicha área, dando soporte a las comunicaciones o proporcionando acceso a la infraestructura de red. En este escenario, los objetivos del proyecto se centran en la propuesta de mecanismos eficientes de RRM a nivel de enlace y extremo a extremo y en el diseño de los protocolos MAC y de encaminamiento que den soporte al despliegue de redes mesh inalámbricas, con especial interés en la capacidad de reconfiguración y adaptación al entorno.
PULSERS PHASE II (Pervasive Ultra wideband Low Spectral Energy Radio Systems Phase II) and EUWB (Coexisting Short Range Radio by Advanced Ultra-Wideband Radio Technology)

Estos proyectos de investigación internacionales se han focalizado en el análisis de la interoperabilidad y coexistencia entre los sistemas UWB (Ultra Wide Band) y otros sistemas de comunicaciones...

Estos proyectos de investigación internacionales se han focalizado en el análisis de la interoperabilidad y coexistencia entre los sistemas UWB (Ultra Wide Band) y otros sistemas de comunicaciones inalámbricas y en la propuesta de técnicas de mitigación de interferencias. Para conseguirlo, se ha desarrollado una plataforma de simulación y demostración que ha permitido evaluar la degradación causada por ambos sistemas cuando operan simultáneamente. Además, se ha analizado el impacto de la información de localización en la optimización de las prestaciones de los sistemas de comunicaciones celulares al incorporarla en las estrategias de gestión de recursos radio (RRM). Se han simulado y desarrollado diferentes procedimientos basados en la localización.

Mejoras en la eficiencia en potencia para transceptores inalámbricos reconfigurables usando linealización y redes de síntesis de impedancia (TEC2011-29126-C03-03)

El objetivo de este proyecto es investigar, diseñar y evaluar la coexistencia de los amplificadores de potencia reconfigurables aplicando unidades de impedancia ajustables con algoritmos de...

El objetivo de este proyecto es investigar, diseñar y evaluar la coexistencia de los amplificadores de potencia reconfigurables aplicando unidades de impedancia ajustables con algoritmos de predistorsion y técnicas en dominios transformados para linealizar amplificadores de potencia de RF de alta eficiencia. Profundizar en el estudio de la distribución estadística de la impedancia de entrada de una antena en un entorno móvil con objeto de simplificar los tiempos de cómputo en la actualización de los sintetizadores de impedancia en sistemas adaptativos. Avanzar en la aplicación de técnicas de predistorsión en banda base destinada a correcciones de desbalances de transmisores LINC con polarización dinámica y multinivel.

Infraestructura LTE: Eficiencia en transmisión radio y gestión del ancho de banda y BANPROX: Comunicaciones de Banda Ancha en Radio Móvil Profesional

Estos proyectos pertenecen a un conjunto de proyectos de transferencia tecnológica financiados por la empresa TELTRONIC S.A.U. cuyo objetivo global es diseñar un sistema completo de comunicaciones...

Estos proyectos pertenecen a un conjunto de proyectos de transferencia tecnológica financiados por la empresa TELTRONIC S.A.U. cuyo objetivo global es diseñar un sistema completo de comunicaciones móviles de banda ancha para seguridad pública y servicios de emergencias basado en la tecnología LTE.

Diseño de arquitecturas de transmisión reconfigurables energéticamente eficientes para sistemas de comunicaciones móviles de próxima generación (TEC2014-58341-C4-2-R)
Este proyecto tiene como objetivo general desarrollar nuevas tecnologías de transmisión que mejoren significativamente la eficiencia energética de los sistemas utilizados en las redes actuales y...
Este proyecto tiene como objetivo general desarrollar nuevas tecnologías de transmisión que mejoren significativamente la eficiencia energética de los sistemas utilizados en las redes actuales y permitan satisfacer las exigencias de capacidad y calidad de servicio derivadas del incesante incremento del tráfico de datos móviles que experimentan tanto las redes públicas como las de servicios de seguridad pública y emergencias. El proyecto aborda varios retos científicos y tecnológicos derivados de las nuevas arquitecturas propuestas para las redes de acceso 5G, como es el caso de C-RAN, en las que se espera un despliegue masivo de sistemas de transmisión MIMO de bajo coste y alta eficiencia energética basados en tecnologías híbridas de óptica-RF. El análisis, evaluación y corrección de los efectos degradantes de la calidad de la señal transmitida que de forma conjunta ocasionan todos los subsistemas electro-ópticos tanto de la cadena transmisora como del lazo de realimentación constituye el objetivo principal de este proyecto que se articula en los siguientes objetivos específicos:
  • Propuesta de alternativas de diseño de subsistemas de etapas transmisoras híbridas (HRF) para su aplicación en redes 5G.
  • Implementación y evaluación de etapas de amplificación HRF reconfigurable de alta eficiencia energética.
  • Diseño y verificación de métodos de linealización y de compensación de los efectos degradantes de una etapa transmisora HRF.
  • Desarrollo de un demostrador hardware simplificado que represente adecuadamente los aspectos clave de las arquitecturas MIMO.
  •  Identificación de las ventajas, limitaciones y puntos críticos de diseño de este tipo de arquitecturas en el despliegue de redes 5G

Tecnologías Clave

Tecnologías de la Información y la Comunicación

Redes inalámbricas 4G/5G: Diseño, planificación y optimización
Tecnologías inalámbricas 4G/5G (LTE/LTE-A, UMTS/HSPA, TETRA, IEEE 802.11a/b/g/n/ac, Bluetooth, ….): Diseño de transceptores, técnicas de nivel físico, estrategias de gestión de recursos radio
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