Dynamic Spectrum Access - Sharing Algorithms

Introducere

În anul 2012 Comisia Europeană a înaontat un comunicat către Parlamentul European, Consiliu, Comitetul Economic și Social și Comitetul Regiunilor prin care promova utilizarea în comun a resurselor spectrului de frecvențe radio pe piața internă. În cadrul acestui comunicat sunt atinse mai multe probleme cu privire la utilizarea spectrului, dar sunt prevăzute și unele direcții de urmat în vederea rezolvării acestora.

Astfel, Uniunea Europeană se confruntă cu o creștere exponențială a traficului de date fără fir. Conexiunile fără fir capătă o importanță crescândă în economie. Sursele din sector estimează că traficul mobil de date la nivel mondial va crește cu 26 % anual până în 2015. Până atunci, vor exista 7,1 miliarde de telefoane, tablete și alte dispozitive mobile care se pot conecta la internet. Conexiunile fără fir în bandă largă au devenit un mediu omniprezent de acces la internet pentru europeni, iar operatorii de rețele mobile vor trebui să răspundă unei cereri în continuă creștere din partea utilizatorilor. Multe alte sectoare economice, pe lângă sectorul comunicațiilor electronice, ar trebui, de asemenea, să beneficieze de inovațiile din domeniul tehnologiilor fără fir și al aplicațiilor de transfer de date de mare viteză care pot îmbunătăți productivitatea și pot asigura o creștere economică sustenabilă.

Satisfacerea cererii crescânde de spectru pentru conexiunile fără fir este limitată de lipsa frecvențelor vacante și de prețul ridicat pe care îl implică realocarea frecvențelor pentru noi utilizări, în termeni de costuri, întârzieri și uneori, din cauza necesității de a retrage utilizatorilor tradiționali dreptul de utilizare a numitor frecvențe. Pentru satisfacerea cererii în creștere, utilizarea mai eficientă și inovarea sunt cruciale. În următorul deceniu, progresele tehnologice pot permite unui număr tot mai mare de utilizatori să folosească drepturi simultane de acces la o anumită bandă de frecvențe. Este însă necesar ca acest lucru să fie permis de cadrul de reglementare în vigoare.

Utilizarea în comun a spectrului de frecvențe radio implică existența a diferite categorii de utilizatori care beneficiază de dreptul de a utiliza o anumită bandă de frecvențe, aflați în relații de diferite tipuri. Acest lucru face disponibile resurse suplimentare ale spectrului de frecvențe radio și reduce obstacolele în calea accesului la spectrul de frecvențe radio pentru noii utilizatori. Un studiu realizat pentru Comisie arată că identificarea unor resurse suplimentare ale spectrului radio care pot fi utilizate în comun pentru conexiuni fără fir în bandă largă ar aduce beneficii economice nete semnificative pentru UE. Cu o creștere cuprinsă între 200 și 400 MHz a spectrului cu acces comun pentru conexiuni fără fir în bandă largă, scenariile evaluate în cadrul studiului arată o creștere netă a valorii economiei europene de ordinul a câteva sute de miliarde de euro până în 2020 .

Datorită dezvoltării exponenţiale a tehnologiilor din domeniul telecomunicaţiilor şi a nevoilor tot mai stringente de resurse din acest domeniu s-a ajuns la o supra-exploatare a spectrului radio. Este nevoie de o abordare multilaterală, care să trateze optimizarea managementului resurselor de spectru, în scopul eficientizării şi exploatării întregului potenţial radio de care dispunem. Acest lucru poate fi implementat atât prin revizuirea politicilor actuale de gestionare a spectrului radio dar şi prin distribuirea inteligenţei computaţionale în reţea, prin utilizarea unor tehnologii avansate şi a unor dispozitive cu o putere de procesare sporită, capabile de a lua decizii pe diferite niveluri funcţionale, beneficiind, deci, de algoritmi si tehnologii dedicate optimizării managementului de alocare a resursei electromagnetice.

Inteligenţa în acest context este sinonimă cu adaptabilitatea, sau, altfel spus, modificarea comportării unui dispozitiv din reţea sub acţiunea unor factori externi în sensul optimizării performanţelor acestuia. Practic un utilizator poate utiliza eficient resursa electro-magnetică doar atunci când dobândeşte, prin mijloace specifice, informaţii despre contextul radio în care se află, această ”conştiinţă de context” sau “context awareness” fiind specifică comunicaţiilor de tip radio cognitiv