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Letras Universidad de Sevilla

Proyecto de investigación


Desarrollo de nuevas tecnologías WiFi inteligentes en entornos móviles y con alta densidad de usuarios

Responsable: Sergio Toral Marín / Daniel Gutiérrez Reina
Tipo de Proyecto/Ayuda: PAIDI: Proyectos I+D+i
Referencia: P18-TP-1520
Fecha de Inicio: 01-01-2020
Fecha de Finalización: 31-03-2023

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Junta de Andalucía (Consejería de Economía y Conocimiento)

Equipo:

Contratados:

  • Técnicos/Personal Administrativo:
    • Maydelis de las Nieves Barreras Martín

Resumen del proyecto:

La tecnología WiFi es una tecnología madura, que tras dos décadas de implantación se ha desplegado con éxito por todo el planeta, dando soluciones allí donde había que desplegar una red inalámbrica. No obstante, la entrada en su tercera década afronta nuevos retos. En primer lugar, el número de dispositivos. Se estima que para 2020 haya más de 50.000 millones de dispositivos conectados a Internet, la mitad de los cuales se corresponderá con dispositivos IoT (Internet of Things). En segundo lugar, los nuevos servicios demandados por los usuarios, principalmente subida y bajada de videostreaming en tiempo real, con resoluciones superiores a FullHD (2 Mpíxels por fotograma) y 4K (8 Mpíxels por fotograma). Finalmente, la apertura de nuevos espacios WiFi asociados al transporte, como trenes, aviones, barcos, autobuses, donde además de nuevos servicios y alta densidad de usuarios es preciso considerar aspectos como una mayor eficiencia energética y menor radiación electromagnética.

Para hacer frente a estos retos es necesario que los puntos de acceso WiFi (AP, Access Points) dejen de competir por los recursos y adopten nuevas estrategias cooperativas y también dotarlos de una inteligencia contextual. En la actualidad, la mayoría de los routers usados como APs compiten por los mismos canales en las franjas de 2.4GHz y 5 GHz, este hecho provoca que en escenarios de alta densidad las comunicaciones se vean degradadas debido a las colisiones entre paquetes y los retrasos debido al acceso al medio compartido. Por inteligencia contextual se entiende toda estimación, predicción y adaptación a los distintos sucesos que ocurren en el entorno (espacio y tiempo) de la red WiFi. Dentro de las estrategias cooperativas se abordarán algoritmos que optimicen los recursos de la red, como la asignación automática de canal, itinerancias inteligentes, balanceo de carga y control automático de potencia. Todo ello de forma distribuida, permitiendo que varios APs comuniquen entre sí para optimizar el comportamiento red la red. En cuanto a la inteligencia contextual, se abordará la localización de dispositivos para el mapeo de usuarios, la itinerancia proactiva y la toma de decisiones predictiva utilizando patrones de comportamiento de los usuarios, tales como movilidad y demanda de recursos, y algoritmos de machine learning.

Desde el punto de vista científico, la propuesta permitirá avanzar en el uso de la información contextual para la mejora del rendimiento en las comunicaciones inalámbricas, dando lugar a las redes celulares más inteligentes y capaces de gestionarse de manera autónoma.

Desde el punto de vista de la empresa colaboradora, el proyecto le permitirá alcanzar soluciones prácticas, robustas y fiables para la industria del transporte (aviones, autobuses, barcos y trenes), así como para entornos comerciales e industriales con alta densidad de usuarios como hoteles, centros de convenciones, oficinas e industria 4.0.

Junta de Andalucía 2020

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