La tecnología de acceso inalámbrico revolucionará la forma de comunicación que hoy en día se utiliza para la transmisión de servicios y aplicaciones digitales. Tendencias a nivel mundial indican que los sistemas de banda ancha de acceso inalámbrico Broadband Wireless Access (BWA), entre los cuales se encuentran los sistemas LTE y WiMAX, surgirán como tecnologías complementaria para brindar servicios y aplicaciones que en su conjunto puedan utilizar canales de subida o bajada por arriba de los 300 Mbps, o incluso superar 1Gbps en LTE-Avanzado [7]. Estas nuevas tecnologías BWA serán muy superiores a las tecnologías utilizadas hoy en dia para proveer servicios de voz y datos que son ofrecidos en la actualidad por compañías de telefonía celular denominados Carriers o proveedores de servicios de Internet ISP. Las principales ventajas de los sistemas LTE y WiMAX sobre los sistemas celulares de la tercera generación son: 1) Tasas de transmisión de datos por arriba de los 300 Mbps comparados con 3Mbps de la tecnología UTMSWCDM o CDMAEVDO. 2) Los sistemas LTE y WiMAX al ser tecnologías basadas exclusivamente en conmutación de paquetes utilizando el protocolo de Internet IP, presentaran la mejor opción para el aprovisionamiento de servicios digitales de la cuarta generación, los cuales demandan tasas de transmisión por arriba de los 3Mbp y que no pueden ser soportados por los sistemas celulares de la 3ra generación. 4) Su instalación, configuración y operación será mucho más fácil de manejar. 5) La tecnología BWA será lo suficientemente robusta para dar soporte a todo tipo de usuarios fijos, móviles o de tipo malla (Mesh). Las grandes ventajas que presentan los sistemas LTE y WiMAX sobre la tecnología celular de 3g, nos motiva a basar nuestra investigación en estos sistemas BWA que se espera que revolucione el sector de las telecomunicaciones. Por consiguiente el objetivo principal de este proyecto es realizar investigación de punta a nivel mundial que permita incrementar y extender el conocimiento actual de las redes BWA tipo LTE y WiMAX. Así mismo, un aspecto fundamental en este proyecto es la formación de recursos humanos que incursionen en esta área del conocimiento en México. Las metas principales a lograr en este proyecto serán: 1) Diseñar técnicas de calendarización de recursos que distribuya eficientemente los recursos de los canales uplink y downlink de los sistemas inalámbricos basados en las tecnologías LTE y WiMAX, que consideren las diferentes propiedades y características de un medio inalámbrico, con el propósito de ofrecer una buena calidad de servicio (QoS) a los usuarios. 2) Concluir el trabajo realizado de nuestro proyecto anterior (PAPIIT IN 108910), en el cual se está Diseñado un algoritmo de reservación bajo un esquema centralizado y distribuido haciendo uso de las redes WiMAX Mesh. En esta línea de investigación hay un alumno de doctorado que se espera termine en el 2013. 3) Otro aspecto fundamental es la publicación de nuestros resultados en conferencias y revistas de renombre tanto cional como internacional. Así como la transferencia de las técnicas de reservación que resulten de esta investigación a compañías fabricantes de equipo de redes de acceso inalámbrico de banda ancha LTE y WiMAX, así como también, a compañías de telefonía celular para que consideren nuevas opciones hacia 4g. Nuestro grupo de trabajo actualmente está formado por 3 doctores en telecomunicaciones, 2 estudiantes de doctorado y 2 de maestría.

Este proyecto forma parte de las tendencias mundiales del desarrollo acelerado de las telecomunicaciones. Las técnicas de calendarización propuestas presentan una solución viable para poder suministrar adecuadamente todos los recursos de las redes basadas en los sistemas LTE y WiMAX, considerando las diferentes propiedades y características de un medio inalámbrico de largo alcance, como propagación, tipo de terreno, desvanecimiento de la señal (shadow fading y mutipath fading), efecto doppler, atenuación, ruido, interferencia, entre otros. Las técnicas de calendarización son consideradas como la funcionalidad más importante de estos sistemas, los cuales garantizan una calidad de servicio demandada por los usuarios móviles, sin importar las dificultades, altas tasas de atenuación, o los altos índices de interferencia de los canales inalámbricos, ni las complicaciones al utilizar un espectro mayor a 1GHz. En el Departamento de Ing. en Telecomunicaciones de la UNAM, hemos desarrollado en los últimos 7 años, un modelo de simulación para el estudio de redes basadas en los protocolos IEEE 802.16-2004 (Wimax-Fijo, con apoyo PAPIIT IN 104907, 104907) e IEEE 802.16e (Wimax Móvil con apoyo PAPIIT IN 108910), los cuales soportan actualmente algunas de las características (como modulación, codificación, QoS, modelos de propagación, etc.) que se necesitan para poder modelar las técnicas de calendarización propuestas para los sistemas de comunicación LTE y WiMAX. Entre estas características principales se encuentra implementada las siguientes funciones: • Un modelo de propagación para espectros radioeléctricos mayores a 2 GHz, el cual considera los tres tipos de terreno para usuarios fijos y móviles. • OFDM para usuarios fijos, y OFDMA para usuarios móviles. • Modulación adaptiva (QPSK, 16-QAM y 64 QAM) para ambas regiones de contención y de reservación, con las siguientes variaciones. • 1) Para los sistemas WiMAX, se incluyen los cuatro niveles de calidad de servicio (UGS para aplicaciones interactivas en tiempo real, rtPS para aplicaciones de video variable, nrtPS para tráfico masivo en ráfagas y BE para aplicaciones que no requieren QoS) que son controlados a través de técnicas de calendarización que no se incluyen en los estándares. • 2) Para los sistemas LTE se incluyen 16 posibles niveles de calidad de servicio controlados también por técnicas de calendarización. De todos los centros de investigación en México y Centroamérica, nos atrevemos afirmar que la UNAM es una de las primeras instituciones en Latinoamérica que elaboró un modelo de simulación para la optimización del comportamiento dinámico de sistemas fijos y móviles basado en el protocolo WiMAX, y con la investigación que se piensa llevar a cabo en este proyecto, pretendemos obtener un nuevo modelo de simulación que integre novedosas técnicas de calendarización para las redes LTE y WiMAX. Muchos avances se han reportado sobre los sistemas fijos principalmente en un gran número de congresos y revistas especializadas. Sin embargo, hacemos énfasis que en México puede invertirse para conseguir un mayor avance tecnológico y así pertenecer al grupo selecto de países que trabajan en la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías de 4G si se apoya la propuesta del presente proyecto. Nuestro grupo de trabajo se encuentra muy motivado para llevar a cabo esta propuesta de investigación, y sobre todo porque ya tenemos experiencia en el diseño e implementación de técnicas de calendarización y optimización de este tipo de redes, como muestra de ello nuestro algoritmo de reservación presentado en la conferencia internacional OPNETWORK Technology en agosto del 2006 [17], obtuvo el segundo lugar como mejor artículo técnico. Otros trabajos relacionados con técnicas de reservación se han presentado en revistas indexadas en el JCR [15], [16], y conferencias internacionales [18-21]. Además, como muestra del esfuerzo realizado por nuestro grupo de trabajo en el desarrollo de mecanismos de calendarización, el Consorcio Internacional “WIMAX ACEDEMIC FORUM”, ya nos aceptó como miembros de esta organización. Este Consorcio formado actualmente con aproximadamente 300 miembros a nivel mundial, está desarrollando modelos de simulación basado en OPNET MODELER v.14, que incorporen todas las funciones y propiedades de la capa MAC y PHY según los estándares IEEE 802.16-2004 (fijo) y IEEE 802.16e (móvil), IEEE 802.16j (multisalto). Dada nuestra experiencia previa en el modelado de redes fijas y móviles basados en los protocolos de comunicación IEEE 802.16 e IEEE 802.11[40-50], nuestro grupo de investigación está en una posición privilegiada para emprender el estudio de nuevas técnicas de calendarización para las redes móviles basadas en los sistemas de comunicación LTE y WiMAX, a un nivel de Ciencia Básica. Nuestro grupo de investigación posee la experiencia, motivación y liderazgo para realizar contribuciones relevantes de gran calidad y combinado con la formación de recursos humanos y los trabajos que se piensan publicar a nivel internacional (libros, revistas de JCR, conferencias), nos ayudará a colocar a México a la vanguardia en esta nueva área de las telecomunicaciones de 4ta generación que sin duda alguna predominarán en el año 2015 y posterior.