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03 agosto 2019

I piloti militari italiani e norvegesi in Florida, per studiare la cognitive radio degli F-35

A fine giugno in Florida, in una base della US Air Force, rappresentanti della nostra Aeronautica Militare e della Marina, insieme ai loro colleghi norvegesi, hanno inaugurato il Norwegian-Italian Reprogramming Lab, un pezzo decisivo della strategia di supporto all'operatività dei caccia F-35. In questo laboratorio i nostri militari verranno addestrati alla generazione dei cosiddetti Mission Data File, fondamentali set di impostazioni che l'intelligenza artificiale di bordo dei caccia utilizza per gestire tre ambiti decisivi come l'elaborazione dei segnali radar volti alla corretta identificazione degli altri velivoli che popolano gli scenari di intervento; le funzioni di EW (electronic warfare) che servono a intercettare e rispondere alle azioni di identificazione radar e disturbo delle capacità e delle comunicazioni di bordo (in pratica un complesso gioco di camuffamenti contro i radar nemici e di azione/reazione contro il jamming avversario sulle stesse radiofrequenze radar e radio); e le comunicazioni in generale. 
Il laboratorio NIRL è anche fonte di una certa preoccupazione perché in questa sede confluiscono informazioni molto sensibili che riguardano lo "stile" dei piloti, le loro manovre nei diversi scenari regionali, gli eventi registrati in missione (per una analisi più dettagliata della posta in gioco questo interessante articolo apparso tre anni fa su AnalisiDifesa). È possibile conciliare le esigenze di generazione, condivisione e analisi BigData dei sistemi cognitivi degli F-35 con quelle di riservatezza e segregazione che qualunque forza aera vorrebbe mantenere, anche nei confronti di quelli che sono i suoi formali alleati? In linea di principio sì, nella realtà pratica bisognerà vedere... 
Ma allora perché questo strano modello di condivisione tra Italia e Norvegia, per un laboratorio che ha sede negli Stati Uniti? Intanto il NIRL non è un caso unico, nella stessa base aerea della Florida è entrato in funzione un analogo laboratorio congiunto tra Australia Canada e Regno Unito. Lo scopo di queste joint venture è da un lato essere vicini agli sviluppatori della Lockeed che hanno messo a punto i complessi algoritmi degli aerei da combattimento. Dall'altro avere l'opportunità di condividere i costi molto elevati della strumentazione e della formazione.
Per generare gli MDF il NIRL dovrà per esempio ricorrere ai sofisitcati emulatori, gli Advanced Architecture Phase Amplitude and Time Simulator che Textron Systems ha messo a punto per ricreare virtualmente le stesse condizioni elettroniche del campo di battaglia. Il sistema utilizza ovviamente gli ultimi ritrovati delle tecnologie DSP e Software Defined Radio, facendo ampio uso di componentistica speciale, le stesse FPGA che hanno rivoluzionato il mondo dell'embedded computing sia civile, sia militare.

24 ottobre 2012

Parellella: un supercomputer da 99 dollari per la nuova frontiera dell'SDR

Novantanove dollari. Sembra una di quelle offerte da venditore di pentole, ma Adapteva promette ben altro. Con quella cifra, messa sul tavolo del sito di "crowdfounding" Kickstarter, potete portarvi a casa la potenza di un supercomputer in un fattore di forma minuscolo, praticamente quello di una scheda da microcontroller alla Arduino. Adapteva è una startup americana fondata nel 2008 da Andreas Olofsson con un team costituito da scienziati israeliani. Nel corso della sua breve esistenza ha già messo a punto Epiphany, un chip multicore con fino a 4.096 processori su singolo die. Ora però Olofsson punta a un salto di qualità: la massificazione del calcolo massivamente parallelo. Il nuovo progetto si chiama Parallella (con quattro elle in totale) e punta a un sistema parallelo a bassissimo costo, facilmente programmabile, completamente open: open hardware e open software. 
Su Kickstarter Adapteva punta a raccogliere 750 mila dollari. Mancano tre giorni alla scadenza e la quota raggiunta è di poco inferiore al mezzo milione. Tutti possono investire in Parallella: per 99 dollari il microfinanziamento (se il progetto va in porto) viene premiato con una scheda basata su Epiphany-III, un chip che può ospitare da 16 a 1024 processori. Il pacchetto comprende anche un libro di testo sulla programmazione parallela in OpenCL, OpenMP, Erlang e MPI scritto dal team di Adapteva in persona.



Nel filmato qui sopra, pubblicato nella pagina Adapteva su Kickstarter, Andreas Olofsson spiega i vantaggi della sua tecnologia insieme a uno dei suoi clienti, guarda caso un cervello italiano: lo psicologo sperimentale e neuroscienziato Massimiliano Versace del Neuromorphics Lab della Boston University, un avamposto della ricerca nel campo dei biocomputer.
Parallelismo computazionale, spiega Adapteva in un suo whitepaper, significa anche software defined radio. Nel breve documento, Olofsson e il suo (credo) connazionale Gunnar Hillerström, della FOI-Swedish Defence Research Agency, spiegano: 

"the $99 Parallella board announced by Adapteva recently includes an Epiphany multicore DSP and a Xilinx Zynq-7010 with a dual-core ARM A9 CPU and on chip programmable logic. When combined with a daughter board containing an ADC and DAC, the Parallella board can be used to implement traditional SDR with tight high bandwidth host coupling and any other signal processing wanted. The software that normally runs on the remote host PC can now be run on the tightly coupled Dual-Core ARM A9 host processor in collaboration with the Epiphany multicore DSP."

Diventa sempre più affollato il mercato delle soluzioni programmabili rivolte a grandi volumi di applicazioni e soprattutto di sviluppatori. A questi livelli di costo, addirittura inferiori a quelli della nuova generazione di schede basate su avanzati processori grafici (GPU), appena più cari dei microcontrollori come Arduino o Raspberry, il supercalcolo è davvero alla portata di chiunque (a patto di saper programmare ovviamente). E' questo è un messaggio fortissimo per il nostro sistema economico e educativo: investire in applicazioni software avanzatissime richiede ormai una manciata di euro. Si possono fare numerosi esempi di schede con CPU multicore in grado oggi di raggiungere livelli prestazionali enormemente superiori ai primi, rudimentali microcontrollori programmabili, progetti come il coreano Odroid, della società Hardkernel o Sabre Lite della Boundary Devices, basata sul chip quad-core Freescale iMX6Q. Le prospettive si fanno sempre più interessanti per gli sperimentatori della radio cognitiva e software-based. 



10 settembre 2012

L'Unione: l'Europa ha bisogno di uno spettro radio più condiviso

Un bell'intervento di Guido Scorza, cybergiurista, a proposito di politiche di gestione dello spettro radio è apparso sul blog di Guido su Wired ed è stato ripreso da diverse altre fonti.
Tutto parte dalla raccomandazione "Promuovere l’uso condiviso delle risorse dello spettro radio nel mercato interno" che Bruxelles ha inviato agli Stati membri dell'Unione per stimolare un dibattito sulla creazione di regole comuni a favore di una gestione più condivisa e smart (nel testo si parla ovviamente di "tecnologie che migliorano la radio cognitiva, la condivisione dinamica e l’aggregazione dello spettro", ma anche di white spaces e altri concetti trattati qui sul mio blog). Al centro della raccomandazione c'è il documento "Perspectives on the value of shared spectrum access", uno studio commissionato dall'unione alla SCF Associates (ci ha lavorato anche l'amico Robert Horvitz) sui vantaggi, anche economici, che deriverebbero impiego più condiviso di risorse spettrali che sono per definizione scarse ma possono essere ottimizzate grazie a tecnologie come appunto la radio cognitiva. L'ambizione dei dirigenti europei è ovviamente quella di adeguare le normative a uno scenario di assoluto dominio delle cosiddette RadioLAN e della banda larga wireless, un tema che seguo molto da vicino per le implicazioni su un settore della radiofonia (e dell'intera industria editorial-musicale associata ai contenuti radiofonici) che si sta sempre più polarizzando tra sistemi di distribuzione tradizionali e online.
Guido Scorza alla fine si chiede se l'Italia è pronta ad accettare la sfida, a rendere più dinamici i processi decisionali e regolamentari in materia. La domanda però suona parecchio retorica e sembra anticipare una risposta negativa. In ogni caso sono documenti molto interessanti da leggere, facendo finta di vivere in un paese normale.




08 luglio 2010

IEEE, gestione opportunistica dello spettro RF

La rivista Spectrum della IEEE, associazione ingegneristica americana, si occupa di radio cognitiva e gestione intelligente delle risorse dello spettro radio in un articolo intitolato "Free the Radio Spectrum". Per gli autori dell'articolo è arrivato il tempo dell'assegnamento "opportunistico" delle radiofrequenze

Free the Radio Spectrum

Antiquated regulations have made radio spectrum artificially scarce. Rethinking the way we manage the airwaves could open up vast amounts of bandwidth


BY JAMES LOSEY, SASCHA MEINRATH // JUNE 2010

The Federal Communications Commission (FCC), the government entity that manages the commercial and public radio spectrum in the United States, has proposed making 500 megahertz of spectrum available for broadband within the next 10 years of which 300 MHz between 225 MHz and 3.7 GHz will likely be made available for mobile use within five years. The extra bandwidth, recaptured from broadcasters after the digital television transition, is certainly needed, given that AT&T reports that its mobile broadband traffic has increased 5000 percent over the last three years and that other carriers have also seen significant growth. However, under the current approach to allocating spectrum, this 500 MHz will do little to ease the looming spectrum crunch.
(...)
It’s time to rethink the way we allocate spectrum. Under current regulations, spectrum real estate is valuable but exclusive. In the past, that exclusivity was the only way to prevent multiple users from interfering with each other. But advances in radio technology means that today such exclusivity is no longer necessary; instead, it creates false scarcity. So we must change our decades-old approach to managing the public airwaves. These regulations must be updated to reflect the technological realities of smart radios.
Policy allowing these new radios, tagged Opportunistic Spectrum Access (OSA), would give birth to a new generation of connectivity. With smart radios, unlicensed devices could share the same bandwidth as licensed users, finding unused frequencies in real time and filling in during the milliseconds when licensed users are not using their bands. In essence, they would work the same way as today’s iTrip or many home wireless phones, which scan a number of different channels and choose the one with the least interference.
(…)


About the Authors
James Losey is a program associate with the New America Foundation’s Open Technology Initiative. Most recently he has published articles in Slate as well as resources on federal broadband stimulus opportunities and analyses of the National Broadband Plan.
Sascha Meinrath is the director of the New America Foundation’s Open Technology Initiative and has been described as a community Internet pioneer and an entrepreneurial visionary. He is a well-known expert on community wireless networks, municipal broadband, and telecommunications policy and was the 2009 recipient of the Public Knowledge IP3 Award for excellence in public interest advocacy.

01 luglio 2010

Nokia sul cognitive radio: come ti allargo la banda

Mentre lavoravo al post precedente sul car-infotainment, mi sono imbattuto in un post del blog ufficiale di Nokia "Conversations" sulla radio cognitiva. Il Nokia Research Center di Espoo ha una nuova sezione dedicata alla questione, che attraverso una gestione flessibile, real time e intelligente delle risorse spettrali e delle modulazioni, promette di fornire una soluzione concreta al problema del sovraccarico infrastrutturale. Secondo Informa il carico che pesa sulle infrastrutture degli operatori di telefonia mobile per la navigazione su Internet passerà dai 7 miliardi di megabyte del 2008 ai 63 miliardi di megabyte del 2013 (non mi è del tutto chiaro se il dato si riferisce a un intero anno di dati trasportati ma l'aumento sarà comunque molto consistente). Ecco il post da Nokia Conversations e il buffo cartone animato prodotto per spiegare i concetti di base della cognitive radio e i suoi effetti risolutivi sulla capacità di trasporto complessiva. Non mancate di cliccare sulla pagina Cognitive Radio allestita sul sito di Nokia Research. Il confronto tra approccio broadcast e modelli unicast/multicast si fa sempre più serrato e più incerto si fa il futuro della radio numerica convenzionale.

Cognitive radio in Nokia Research Center’s pipeline

By Rhiain on 28 June 2010

ESPOO, Finland – Free bandwidth is shrinking fast. With more and more of us bagging smartphones, it’ll soon become a bit of a bun fight to watch videos, send emails and make calls everywhere and anywhere. According to a recent study by Informa, mobile internet traffic handled by mobile operators will grow from seven billion megabytes worldwide (in 2008) into 63 billion megabytes in 2013. The answer? Cognitive radio, according to Nokia Research Center. No idea what cognitive radio is? Neither did we, till yesterday. Read on to find out more.
NRC, famed for their skill to look into the future, has foreseen that we need to avoid our mobile data traffic turning into a total gridlock. Cognitive radio will make using data-intensive services much quicker. So, watching videos from web, finding where you are in the world, sending a Tweet about a celebrity spotting or updating your Facebook status will be a cinch; even if you’re surrounded by the Tweetaholics of this world.
So, what exactly is it? Here’s the skinny: cognitive radio can sense and understand its environment and use that knowledge to serve users better. Meaning, if you’re in an area saturated with intense mobile users and you fancy catching up on some HD video goodness, cognitive radio will look for additional bandwidth, or provide optimal service continuity for mobile users.
Nokia Research Center has been beavering away on projects concerning cognitive radio and it hopes, in the future, it’ll form the basis for communication technology. A couple of months ago, at the Open Innovation event in Tampere, we saw the first example of an app using the tech in the form of Nokia Instant Community. But there’s so much more to come, and I for one am excited. Along with Nokia Instant Community, NRC is also working on spectrum sensing and software defined radio. All the research is clearly a step towards solving the problems that we’ll face in the future as we go smartphone mad.
All sound a bit technical? Well, that’s because it is. But luckily, NRC has created the handy video below to explain the tech wizardry.
Will we see a difference in our phones? Nope, it’ll just nuzzle in the phones we already have, and happily work away to make our phone experience better. 
Sounds good to us. What do you guys think? Let us know in the comments below. For more information head over to the Nokia Research Center website.


20 novembre 2009

Spectrum Policy Group europeo sulla radio cognitiva

Non è solo l'OFCOM britannico a occuparsi di radio cognitiva. Anche il Radio Spectrum Policy Group RSPG - organismo creato nel 2002 dalla Commissione Europea e comprendente i responsabili della gestione dello spettro delle radiofrequenze dei 27 paesi membri - ha preparato una bozza di rapporto sulla cognitive radio che in queste settimane è sottoposto a un processo di revisione pubblica attraverso una apposita consultazione, bandita tra il 13 novembre e il 28 dicembre.
Il "Report on cognitive technologies" è un documento di 28 pagine molto ricco di definizioni e spunti. Mi pare un'ottima introduzione alla problematica dell'accesso intelligente alle risorse radio. Potete informarvi su questa consultazione sul sito dell'RPSG, mentre in questo documento trovate l'elenco completo delle organizzazioni europee che ne fanno parte.

Call for public input on the draft RSPG report on Cognitive Technologies
13 November 2009 -> 28 December 2009

The Radio Spectrum Policy Group (RSPG) is preparing a Report on Cognitive Technologies. In the process of finalising this report, the RSPG is seeking input and views from stakeholders on the contents of this draft report. The RSPG also welcomes other remarks or suggestions that you may consider relevant on this topic. Please reply by e-mail to to INFSO RSPG (INFSO-RSPG (at) ec (dot) europa (dot) eu), with PUBLIC INPUT ON COGNITIVE TECHNOLOGIES in the subject line.

The RSPG also discussed its report on Cognitive technologies, examining how best to support this very innovative and nascent sector in the coming years. Cognitive radio technologies can be a key driver of innovation resulting in a more efficient use and a more dynamic management of spectrum. Policy-makers need to be informed well in advance of the challenges they may raise for cognitive technologies to realise their full potential. The report recognises that the EU would benefit from adopting a harmonised approach to cognitive radio technologies. It will now be submitted to call for public input in view of final adoption at the next RSPG plenary meeting.

18 novembre 2009

UK, radio cognitiva per gli "spazi bianchi"

Anche il regolatore britannico OFCOM si occupa, come l'americana FCC, della questione "whitespaces", le finestre di frequenza UHF lasciate libere dalla riorganizzazione dello spettro televisivo del digitale terrestre. L'authority propone una pubblica consultazione sull'uso di tecnologie di radio cognitiva per una gestione automatica dell'offerta di servizi di accesso Internet wireless a larga banda che dovrà andare a occupare questi "spazi bianchi". In Gran Bretagna si pensa soprattutto alla copertura Internet di aree rurali scarsamente infrastrutturate. A differenza di quanto accade per sistemi come WiMax, Wi-Fi o Bluetooth, che operano, con o senza licenza, su frequenze predeterminate, i futuri dispositivi wireless per i whitespace utilizzeranno le stesse frequenze della televisione e non è pensabile quindi venderne modelli con canali preimpostati, né consentire agli utenti di sintonizzare i loro apparati. La possibile soluzione è una intelligenza di bordo che permetta al dispositivo di verificare da solo la disponibilità di frequenze libere.
Secondo OFCOM questa intelligenza dovrebbe funzionare sul principio della geolocalizzazione. Il dispositivo calcola (per esempio col GPS) la sua posizione geografica e consulta un database aggiornato con le frequenze televisive occupate in quella zona. Una volta identificati i canali liberi decide quali utilizzare.
Oggi il regolatore bandisce una consultazione su questo tipo di approccio, per studiarne la fattibilità. Potete scaricare il documento da questa pagina, da dove ho estratto anche il seguente Executive Summary. A febbraio 2010, a termini di presentazione scaduti, il regolatore avvierà l'iter decisionale.
Digital Dividend: Geolocation for Cognitive Access

Background

1.1 Since its launch in 2005, our Digital Dividend Review (DDR) has considered how to make the spectrum freed up by digital switchover (DSO) available for new uses. This includes the capacity available within the spectrum that will be retained to carry the six digital terrestrial television (DTT) multiplexes after DSO. This is known as interleaved spectrum because not all this spectrum in any particular location will be used for DTT and so is available for other services on a shared (or interleaved) basis.

1.2 In our statement of 13 December 2007 on our approach to awarding the digital dividend, we considered the use of interleaved spectrum by licence-exempt cognitive applications (i.e. those exempted from the need to be licensed under the Wireless Telegraphy Act 2006 ). We concluded that we should allow cognitive access as long as we were satisfied that it would not cause harmful interference to licensed uses, including DTT and programme-making and special events (PMSE). This could potentially bring substantial benefits to citizens and consumers in the form of new devices and services.

1.3 We published a consultation on proposed parameters for licence-exempt cognitive devices using interleaved spectrum on 16 February 2009. In a subsequent statement published on 1 July 2009 we concluded that cognitive devices should either sense the presence of other signals or make use of a geolocation database to determine which spectrum was unused in the vicinity. In that statement we provisionally concluded on the parameters needed for sensing but noted that further discussion would be needed as to how a geolocation database might operate. This discussion document is intended to stimulate and inform such discussion.

Cognitive access to interleaved spectrum

1.4 Much previous work has assumed that cognitive devices would sense the use of spectrum by monitoring for licensed transmissions and only transmitting if they found none in a particular frequency range. Recent studies have shown however that the signal levels they would need to sense down to, in order to be certain of not causing harmful interference, are extremely low and so alternative approaches are now being considered.

1.5 The most promising alternative to sensing (also known as detection) appears to be geolocation, where cognitive devices measure their location and make use of a geolocation database to determine which frequencies they can use at their current location. They are prohibited from transmitting until they have successfully determined from the database which frequencies, if any, they are able to transmit on in their location. In this case parameters such as locational accuracy and frequency of database enquiry are important.

1.6 This discussion document focuses on geolocation and the mechanisms likely to be needed for it to work. It is intended as input to the thinking that is taking place around the world on geolocation rather than as a statement of clear regulatory intent. As such, it is hoped that it will further discussion and speed the development of possible geolocation solutions. It does not seek to change in any way the decisions on general cognitive access and sensing set out in our July 2009 statement.

Key geolocation issues

1.7 We see five key issues to be addressed in developing a geolocation approach.

1.8 The information to be provided by the device to the database(s). We suggest that this be flexible with the device allowed to select from providing only its location through to providing location, locational accuracy, device type and preferences as to the amount of information that it receives. As the device provides additional information the database can tailor its response, in some cases allowing higher power levels. We note that this may require standardisation work around the protocols to be used.

1.9 The information returned from the database(s) to the device. We suggest that this should be a list of frequencies and power levels for each geographical pixel or location. Alternatively, if the device has moved to a different country, the database might return the address that the device now needs to send its enquiry to.

1.10 The frequency of update of the database(s) and hence the periodicity with which devices will need to re-consult. Because some licensed uses of relevant frequencies might require access at short notice - for example some PMSE users - we suggest that devices be required to recheck the database at least every two hours.

1.11 The modelling algorithms and device parameters to be used to populate the database(s). We make some detailed suggestions as to propagation algorithms, assumed device sensitivity and methodology that would enable the database to derive the list of frequencies that could be available for cognitive devices from the information provided about licensed use.

1.12 The maintenance of the database(s). We note that someone will need to develop and host the database and that costs will be incurred. We seek views as to who should be responsible for the database and on what terms, where the costs might fall and what role it would be appropriate for regulators to play.

Next steps

1.13 This discussion invites responses by 9 February 2010. We will consider any responses we receive and then decide on what to do next.

OFCOM, consultazione pubblica sulla WRC-12

Una sventagliata di comunicati tutti interessanti è comparsa in questi giorni sul sito del regolatore inglese OFCOM. Il primo di questi annunci riguarda la conferenza World Radio Regulation WRC-12 prevista per il 2012 a Ginevra, un consesso dove vengono prese fondamentali decisioni in merito alla regolamentazione dello spettro. In previsione dell'evento e in questa fase preparatorio OFCOM si rivolge ai cittadini e alle organizzazioni britannici per chiedere i loro pareri. In agenda ci sono aspetti curiosi come ad esempio le misure atte a salvaguardare dalle interferenze i dispositivi radio passivi (ricevitori) utilizzati per il rilevamento dei fulmini nella porzione di spettro inferiore ai 20 kHz.
Un altro punto riguarda la software defined radio e la cognitive radio. Alla WRC-12 si discuterà dell'opportunità di introdurre per queste due tematiche una regolamentazione a livello delle Radio Regulations. Secondo OFCOM non è necessario ma anche qui vengono raccolti i pareri dei potenziali player (vi riporto in calce i paragrafi che riassumono questa presa di posizione). Il testo che introduce la pubblica consultazione si trova a questo indirizzo mentre qui potete scaricare il PDF con il testo completo.

Agenda Item 1.19 - Software defined and cognitive radio systems

6.8 The issue for agenda item 1.19 is whether there is a need to regulate software- defined radio (SDR) and cognitive radio systems (CRS) in the Radio Regulations. SDR and CRS are radio systems employing technologies which may offer improved efficiency to overall spectrum use and additional flexibility. CRS technologies in particular may enable coexistence/sharing in bands where it would otherwise not be feasible, for example operating in the gaps in planned terrestrial broadcasting bands known as interleaved spectrum or white space.
6.9 Ofcom is supportive of such technologies but believes that harmonisation of spectrum access for CRS should be done outside the Radio Regulations on a non mandatory basis. Where harmonisation is necessary this can best be delivered on a regional basis.
6.10 As SDR is a technology to facilitate the implementation of radio equipment, we do not believe that any change to the Radio Regulations is necessary for the introduction of SDR.

02 novembre 2009

Dall'ETSI il primo mattone dell'edificio cognitive radio

L'organo di standardizzazione ETSI ha appena rilasciato un primo report sulle necessità regolatorie e la fattibilità dei cosiddetti Sistemi radio riconfigurabili, in pratica la definizione della radio cognitiva. In sostanza si tratta di reti e sistemi celle/terminale che non utilizzano determinati tipi di modulazione, codifica, frequenza RF, come nei sistemi attuali. Ma riescono per così dire a "improvvisare" questi parametri in una modalità ad hoc, definita il più possibile via software. Il documento è molto interessante e getta la base di una futura discussione sugli standard che verranno effettivamente messi sul tavolo. Prossimo passo: il 15 dicembre nella città di Mainz dove si terrà la riunione del RRS Technical Committee.
Perché introdurre questo tipo di tecnologia in un assetto in apparenza così ben regolato? Secondo l'ETSI sarà una scelta inevitabile. Nel 2017 si prevede che saranno in funzione qualcosa come settemila miliardi di dispositivi radiomobili per sette miliardi di utilizzatori, a quel punto la gestione "ex ante" dello spettro sarà problematica e si ritiene necessario mettere nelle reti e nei terminali abbastanza intelligenza da renderli capaci di "arrangiarsi da soli". Il driver iniziale di questo processo definitorio sarà la necessità di assicurare reti e sistemi efficienti per le applicazioni di sicurezza e pronto intervento, ma c'è da chiedersi se in futuro non sarà possibile autoregolamentare anche le architetture di rete broadcast, magari su scala limitata. Probabilmente per questo tipo di applicazioni l'unico approccio possibile è una pre-regolamentazione, ma non è detto che la radio cognitiva non possa essere introdotta come sottosistema di controllo.
ETSI's standardization of Reconfigurable Radio Systems gets underway
ETSI Headquarters, Sophia Antipolis, France – 2 November 2009

Following the completion of a phase of feasibility studies, standardization of Reconfigurable Radio Systems (RRS) is now getting underway. RRS are seen by many as the most effective response to the ever-growing demand for a great diversity of wireless communications, as well as facilitating more flexible use of the radio frequency spectrum.
The initial phase of the work, carried out by ETSI's RRS Technical Committee, has resulted in a series of ETSI Technical Reports that examine the standardization needs and opportunities. They include architectural and implementation aspects of RRS, as well as specific user requirements in the context of public safety communications. The principal Technical Report in this series (TR 102 838) summarizes the feasibility studies carried out by the committee and presents its recommended topics for standardization. This report can be downloaded free of charge at:

http://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/102800_102899/102838/01.01.01_60/tr_102838v010101p.pdf

Reconfigurable Radio Systems are based on technologies such as Software Defined Radio (SDR) and Cognitive Radio whose systems exploit the capabilities of reconfigurable radio and networks for self-adaptation to a dynamically-changing environment with the aim of ensuring end-to-end connectivity.
Global interest in RRS solutions is being fuelled by the rapidly-growing demand for wireless communications for a wide range of purposes. For example, today there are already more than 4 billion mobile phone users today, but estimates such as those of the Wireless World Research Forum suggest that by 2017 there will be 7 trillion wireless devices serving 7 billion users. To meet these expectations with the limited radio spectrum, more flexible ways to share radio frequencies amongst multiple services and radio networks are needed – and RRS technologies offer the solution.
Faced with increasing global data traffic volumes, regulators have started to consider allowing wireless data devices to operate as secondary users on spectrum bands which traditionally have been dedicated solely to their primary users. Network operators are building composite wireless networks to provide access to multiple services. Typical user devices may contain several radios and it is becoming increasingly vital to co-ordinate the operation of these different radios and systems to minimize cost and make efficient energy use of the overall radio communications capacity. Creating effective, standardized RRS solutions is an essential foundational task in this fast-moving revolution.
As part of its work, the ETSI committee is addressing the critical area of public safety communications. Currently, public safety communications are characterized by patchworks of separate, often incompatible systems with widely varying capabilities. The application of dynamic spectrum management, cognitive radio and SDR can provide solutions for the required interoperability of such systems, which often operate in uncertain and changing operational scenarios, and maximize the use of the very limited radio spectrum usually assigned to these services. Apart from bringing improved operational capabilities, these techniques also offer increased system flexibility and the ability to adapt to evolving technologies.
ETSI’s Director-General, Walter Weigel, said: “A real opportunity now exists for the development of globally-applicable standards for Reconfigurable Radio Systems in a highly-flexible and innovative environment and ETSI is perfectly placed to assist in its enablement.”
Peter Olanders, Chairman of ETSI's RRS Technical Committee, stressed the urgency of interested parties getting involved in RRS standardization: "Now that the initial definition phase has been completed, I expect the real standardization work to move forward with considerable speed. I therefore consider it vital that all companies, network operators and public safety organizations interested in RRS participate in this critical next phase. If they fail to do so, they risk losing any influence over decisions that we expect will determine the future of RRS worldwide."
The next meeting of the ETSI RRS Technical Committee will take place in Mainz, Germany, from 15 to 17 December this year. Participation is open to all ETSI members in accordance with the Institute's rules: membership of ETSI is open to all companies and organizations wishing to participate in its work.


03 luglio 2009

Accesso radio cognitivo, le prime regole di OFCOM

Secondo The Register il regolatore britannico Ofcom ha pubblicato una dichiarazione che fa il punto della consultazione sulla radio cognitiva come metodologia di sfruttamento delle risorse del dividendo digitale derivato dalla scomparsa della televisione analogica. Si ripropone in Europa il dibattito sull'impiego dei cosiddetti spazi bianchi (white spaces) le frequenze non occupate da trasmettitori televisivi analogici attraverso dispositivi "intelligenti", capaci cioè di impegnare una frequenza dopo averne verificato, in tempo reale, la disponibilità.
Il parere espresso da Ofcom, riferisce The Register, va in direzione della creazione di un database centralizzato costantemente aggiornato, a cui ogni dispositivo deve comunicare le sue frequenze di lavoro. Non è chiaro se questo implicherebbe, per ciascun dispositivo, l'integrazione di un chip di localizzazione GPS (in caso di apparecchi autoconfigurabili) o come minimo una procedura di setup da parte di personale autorizzato e competente (e in questo caso la radio cognitiva sarebbe riservata a dispositivi e infrastrutture di tipo non mobile). The Register rivela anche che alcuni esperti hanno manifestato un certo scetticismo sulla reale fattibilità della radio cognitiva a causa della densità di apparecchi non cognitivi sul territorio britannico.
La lettura della documentazione appena resa pubblica sul sito OFCOM è molto istruttiva.


Ofcom decides on white-space parameters
Location, location, location and a bit of sensing
By Bill Ray
2nd July 2009

UK regulator Ofcom has been considering what restrictions to place on white-space-exploiting cognitive radios, and has concluded that a location-based database is the only way to be sure.
The conclusion comes in a statement following up on the consultation Ofcom launched back in February, and concludes that detection mechanisms might one day work, but for the foreseeable future any device intending to operate in white-space spectrum will need to check its location against an online database to make sure no one else is around before it starts transmitting.
Advocates of utilising white space - bits of radio spectrum used to broadcast TV in one part of the country which lie unused in other places - have been arguing that devices can detect and avoid transmissions, though tests have demonstrated the difficulty of that approach.
The easiest approach is to have an online database of available frequencies and require devices to check before they start transmitting. That means white-space-using devices either have to be fitted with GPS, or be set up by an engineer - with the latter option being most likely as the restrictions mean that white space is only really going to be used for fixed point-to-point connections.
Assuming it gets used at all, that is: Ofcom's statement makes no reference to the calculations of Adrian Payne, who argued last December that even if transmissions are allowed in white space the density of TVs in the UK makes any commercial deployment impractical.
Ofcom's almost religious dedication to the capabilities of cognitive radio makes such calculations irrelevant, as well as making it impossible to reject detect and avoid entirely, as the FCC has done in the US. So in the UK, it will be possible to deploy a cognitive radio without checking the database - though at very low power levels and only if you continue checking for other users at least once a second.
Ofcom also isn't saying what criteria it's going to use to judge usable detect and avoid devices, noting that "detection-only devices [are] likely many years away and hence there is little advantage in rapidly making the necessary regulations to licence-exempt such devices". The regulator is, however, planning to publish proposals for location-based white space systems later this year, which should prove interesting.

17 giugno 2009

A Roma, per l'Isimm, il padre della radio cognitiva

Lo so, sono in ritardissimo, ma domattina 18 giugno alle 10.45 il padre della cognitive radio Joseph Mitola parlerà in Italia dei fondamenti della teoria di gestione intelligente dell'accesso alle risorse radio, per un uso ottimizzato della banda disponibile. Lo farà a Roma in occasione del 18esimo seminario Bordoni, alla sala delle conferenze di Piazza Montecitorio 123/A. L'evento è organizzato dall'Isimm, dove troverete il pdf dell'agenda. Il testo che segue è quello di presentazione ricevuto dall'amico Raffaele Barberio di Key4Biz, che ringrazio.

18° Seminario Bordoni: Joseph Mitola su Cognitive Radio. Utilizzare i ‘buchi’ lasciati dallo switch-off per la wireless broadband

Giovedì 18 giugno (Sala delle Conferenze, Piazza Montecitorio, 123/A - Roma) si terrà il XVIII Seminario Bordoni su “Nuove frontiere nella gestione dello spettro radio”.

La gestione dello spettro radio è stata da sempre caratterizzata dalla suddivisione delle risorse disponibili in bande strettamente associate ad un certo servizio. Si stanno però approfondendo nuove e più flessibili modalità di utilizzo delle frequenze. Fra di esse, emerge per la propria importanza il modello delle Cognitive Radio, coniato alla fine degli anni Novanta dal Dr. Joseph Mitola III, a cui è affidata la lezione magistrale di questo Seminario Bordoni. Questi sistemi cercano di sfruttare le “fette” di spettro non utilizzate: devono perciò avere conoscenza adeguata dell’ambiente radio in cui stanno operando ed adattarsi ad esso in modo ottimale.
Con le Cognitive Radio, si può pensare di andare ad utilizzare in modo efficiente i “buchi” (negli USA, chiamati “white spaces” dalla FCC) lasciati vuoti nelle bande televisive dalla migrazione al digitale. La FCC in particolare ha proposto di consentire l’uso di tali “white spaces” per fornire servizi molto diversi da quelli televisivi tradizionali, quali ad esempio l’Internet mobile, ossia l’accesso a banda larga di tipo wireless. In questa linea, anche diversi stati europei, a valle delle decisioni della WRC07, stanno valutando l’impiego del cosiddetto digital dividend per servizi wireless broadband.
Le riflessioni più prospettiche svolte durante la mattinata serviranno perciò come spunto per il tema che verrà affrontato dalla Tavola Rotonda del pomeriggio, dedicata al ruolo delle tecnologie radio per lo sviluppo delle NGN, Next Generation Networks. Le reti a banda larga vengono spesso concepite come lo sviluppo delle reti fisse tradizionali verso tecnologie innovative. La parte fissa potrebbe d’altra parte avere un possibile complemento ed una preziosa integrazione dall’impiego di tecnologie wireless per tutte quelle aree in cui l’impiego di fibra e rame risultasse di più difficile applicazione e di minore giustificazione economica. Un uso più flessibile dello spettro radio potrebbe quindi avere evidenti ricadute socio-enomiche per lo sviluppo dell’intero Paese.
La Prima sessione si aprirà con l’intervento di Enrico Manca, Fondazione Ugo Bordoni , e di Enzo Pontarollo, Consiglio di Amministrazione FUB.
Seguirà il Keynote di Joseph Mitola III su “Fundamentals of Cognitive Radio Technology” e discussione sugli argomenti trattati con Guido Riva, Fondazione Ugo Bordoni , e Giovanna De Minico, Università degli studi di Napoli Federico II.
La Seconda sessione prevedrà la Tavola Rotonda “Il ruolo delle tecnologie radio per lo sviluppo della banda larga”, introdurrà e modererà Mario Frullone, Fondazione Ugo Bordoni.
Contributi di Enrico Buracchini, TILab; Mario Citelli, Aria; Giovanni Guidotti, Selex Communication; Alberto Lotti, Alcatel Lucent Italia; Stefano Nocentini, Telecom Italia; Laura Rovizzi, Open Gate Italia; Alessio Zagaglia, Ericsson.
Interventi di Antonio Sassano, Università “La Sapienza”, e Francesco Troisi, Ministero dello Sviluppo Economico.

10 aprile 2009

Il valore di mercato di "spazi bianchi" e cognitive radio

Mi sono occupato diverse volte della questione degli "spazi vuoti" o "white spaces" le fette di spettro RF liberate nella banda dalle VHF alle UHF dopo il passaggio dalla tv analogica a quella digitale. Negli Stati Uniti la FCC ha deciso di aprire l'uso di queste frequenze ad applicazioni molto diversificate, orientate però alla fornitura di accessi a larga banda come Internet mobile, telefonia. La caratteristica di questo spettro è la "discontinuità": invece di utilizzare il solito approccio che prevede l'allocazione di una porzione di frequenze ben delimitata, la FCC sembra favorire l'assegnamento "ad hoc" di finestre di frequenza diverse, anche separate tra loro. Un impiego che tuttavia richiede, da parte dei dispositivi che trasmetteranno in tale finestre, l'uso di algoritmi capaci di decidere istantantaneamente i canali da impegnare senza interferire o subire interferenze. Insomma, è in questa nuova tipologia di accesso deregolamentato - o forse sarebbe meglio dire autoregolamentato dai dispositivi stessi - che entrerà in gioco la cosiddetta radio cognitiva.
Un altro studio di ABI Research esplora le opportunità di mercato legate al dividendo digitale, cioè il valore economico dello spettro lasciato libero. Libero per che cosa? Il cognitive radio potrebbe essere applicato a sistemi ormai tradizionali come WiFi o lo stesso WiMAX (che fino a questo momento richiede la concessione di licenze), ma anche per standard o consorzi di ultima generazione come CogNeA (creato dall'industria dell'elettronica di consumo e dell'informatica per sfruttare le opportunità dei "white spaces)" o 802.22 gruppo di lavoro IEEE impegnato nello studio delle Wireless Regional Area Networks. Secondo l'istituto di ricerche i provider di servizi di accesso a larga banda nelle aree meno servite da fibra e rame potranno generare interessanti profitti, magari sfruttando i fondi finanziari (7 miliardi di dollari) che il governo americano ha messo da parte per sostenere economicamente queste nuove iniziative. Il "dividend" contro il "divide".
Controversial FCC White Space Decision Creates “Goldrush” Opportunities
NEW YORK - April 9, 2009

After an epic battle between the US broadcasting industry and high-tech companies, the FCC ruled in November 2008 that it would open up white space spectrum (54 MHz to 698 MHz) once TV stations move from analog to digital transmissions and no longer need the bandwidth “guard rails” required by analog. Congress has set the date for that transition for June 2009.
“The decision to open up new spectrum is one of the most contentious the FCC has ever made,” says ABI Research vice president Stan Schatt. “It’s the equivalent of the government opening up a previously untapped oilfield. This is very valuable spectrum because unlike most wavelengths used by wireless communications it allows signals to pass through terrain features such as hills and forests, greatly increasing usable range.”
An epic battle led up to this decision. The broadcast industry and wireless microphone vendors were opposed, expressing concerns about possible interference from WSDs (White Space Devices). To address their objections, the FCC has established several safeguards.
In the supporting camp are found device manufacturers, chip-makers, consumer electronics vendors, some politicians, and hopeful service provider startups which, says Schatt, are likely to be the first to take advantage of this opportunity. “Service provider startups will use this spectrum to offer new services to rural communities in particular. In sparsely-populated areas there’s a lot of white space available. If they move quickly enough, it’s even possible they can take advantage of some of the $7 billion in broadband rollout funds available through the American Recovery and Reinvestment Act.”
A new ABI Research Brief, “The US White Space Spectrum Opportunity: 802.22, CogNeA, and Wi-Fi Join the Gold Rush” outlines the FCC requirements and describes the possible impact of the IEEE draft 802.22 “cognitive radio” specification. It discusses the new CogNeA vendor group, the role of Wi-Fi, and possible implications for WiMAX vendors and specific other major stakeholders. Product and service timelines, and projections for 2010 and 2011, are also included.

19 novembre 2008

ERO: i ricevitori cambiano il modo di gestire lo spettro

Lo European Radiocommunications Office ha appena pubblicato un report che cerca di fare il punto su come le nuove tecnologie di progettazione dei ricevitori possono impattare la politica di gestione dello spettro. Per molti anni, l'uso delle risorse frequenziali è stato condizionato dai limiti degli apparati riceventi, in particolare la loro capacità di "selezionare" la frequenza giusta, evitare le interferenze dalle frequenze vicine, resistere alla saturazione determinata dalla presenza di campi elettromagnetici di forte intensità anche in finestre spettrali molto ampie. Ma questi limiti sono drammaticamente cambiati nell'era della nuova circuiteria analogica e soprattutto nell'era della software defined radio e della radio cognitiva. I gestori dello spettro, sostiene l'ERO, devono tener conto di questi cambiamenti per consentire un uso diverso delle radiofrequenze. Un uso molto più libero e, se vogliamo, aperto e "democratico".
Un po' la scoperta dell'acqua calda, lo so. Ma è normale che i regolatori arrivino in ritardo sulle tecnologie. L'importante è che prima o poi ci arrivino. Andate a scaricare il testo del report, il numero 127, e i documenti correlati su questa pagina del sito ERO.

ECC Report 127
"The impact of receiver standards on spectrum management"

Executive Summary

This study was initiated by a decision of the ECC’s Krakow meeting in March 2007 to consider the impact of receiver performance on spectrum management.
The document begins by setting out technical and regulatory background to the issues, with some references to their underlying economic relevance.
Some groups within the CEPT and ETSI have been consulted to identify examples of where poor receiver performance, or spectrum planning on the assumption of poor receiver standards, has given rise to frequency management problems.
Typically these are lost opportunities to develop new services to their full potential, or at all, or else the constraints to existing services caused by interference. The hypothesis underlying the study is that by applying more demanding requirements for receivers, backed by an appropriate regulatory framework, an overall economic benefit might be obtained.
This study is only the first step of a process to test the hypothesis.
The study has revealed several cases where it would have been possible to make a significant difference to an outcome in spectrum management if the treatment of receiver performance, and particularly the application of receiver parameters, had been different. Historically the extent of technical benefit or disadvantage has not been quantified, and so the evidence available to this study is very limited in how it can be used. In particular, there is a lack of available impact analysis to determine whether and to what extent an alternative approach or alternative receiver parameters would have given a net economic benefit.
Improvements in technology allow for opportunities to improve spectrum management. This will be helped at a later stage if standards can play a role in licensing and/or consumer expectation when a service is first launched, in order to manage legacy protection issues at a later stage.

05 novembre 2008

FCC: Ok al Wi-FI "tappabuchi". Smart Internet in UHF

Per molti versi è quella che gli americani chiamano landmark decision, una decisione esemplare, destinata a contrassegnare, d'ora in poi, il territorio del regolatore dello spettro radio. La FCC americana dà il via libera a dispositivi radio che potranno condividere, senza licenza, lo stesso spettro assegnato a operatori che magari hanno pagato caro il diritto a utilizzare (fino a oggi in via esclusiva) le frequenze televisive UHF. Ora che il digitale terrestre televisivo è entrato in funzione anche negli USA, molte frequenze prima occupate dalle tv analogiche vengono lasciate libere. In questi inattesi "buchi" potranno operare le stazioni base del Wi-Fi, rendendo possibile la creazione di servizi di connettività Internet molto interessanti (a 800 MHz le onde radio penetrano meglio all'interno degli edifici e il Wi-Fi può diventare molto più accessibile. La chiamano già il Wi-Fi che ha preso gli steroidi.
I broadcaster non sono affatto contenti, perché oltre ai servizi televisivi su queste stesse frequenze operano i radiomicrofoni di cantanti e attori. Come evitare che questi dispositivi regolamentati non subiscano le interferenze delle future "base station" libere? E qui scatta il fattore davvero innovativo: la FCC imporrà l'uso di sofisticati algoritmi di "spectrum sensing" e di geolocalizzazione. In altre parole, le stazioni base "sapranno" se è possibile trasmettere o si deve cambiare canale. Un primo, importante esempio di radio cognitiva su larga scala. Saranno abbastanza sofisticati questi algoritmi? Solo l'esperienza diretta ce lo dirà.

FCC Approves White Spaces, 'WiFi On Steroids'

by Wendy Davis, Tuesday, Nov 4, 2008

Kevin J. Martin of FCCIn a move expected to spur broadband growth, the Federal Communications Commission voted unanimously Tuesday to allow the unlicensed use of the white space spectrum.
"Opening the white spaces will allow for the creation of a WiFi on steroids," FCC chair Kevin Martin said in a statement issued Tuesday. "It has the potential to improve wireless broadband connectivity and inspire an ever-widening array of new Internet based products and services for consumers."
Some Web companies, including Google and Microsoft, backed the plan-- as did broadband access advocates. They say that allowing white spaces to be used for Internet access will encourage companies to create new wireless broadband networks because the radio airwaves are powerful enough to transmit through walls and across large areas.
But TV broadcasters and other users of the spectrum condemned the proposal, arguing that allowing unlicensed devices on vacant radio airwaves will cause interference with TV signals or wireless microphones.
The FCC said Tuesday that new devices on the white space spectrum will not interfere with existing users. "The rules represent a careful first step to permit the operation of unlicensed devices in the TV white spaces and include numerous safeguards to protect incumbent services against harmful interference," the agency said.
The agency said that it will require new devices to have geolocation and database access capabilities, or alternatively, spectrum-sensing capabilities, in order to prevent interference.
The FCC also said that current users of wireless microphones--including Broadway theaters and others that never obtained licenses --will be able to register their locations in a database. New devices with database capabilities will be able to communicate with the registry, which will tell the devices which portions of the radio airwaves can be used.
Backers of the plan cheered the FCC's decision. "Today's vote ushers in a new era of wireless broadband innovation," Microsoft said in a statement. "Like other unlicensed facilities, which enabled popular technologies such as WiFi and Bluetooth, white spaces will make possible new and creative solutions to a range of broadband connectivity challenges."
Opponents, including the National Association of Broadcasters, criticized the ruling. "While we appreciate the FCC's attempt to address significant issues raised by broadcasters and others, every American who values interference-free TV should be concerned by today's Commission vote," the group said in a statement.

20 ottobre 2008

Dispositivi "white spaces": la FCC pronta ad approvarli

Potrebbe essere uno dei primi esempi reali, applicati di radio cognitiva. Si discute da parecchio negli Stati Uniti se autorizzare o meno l'uso non licenziato di dispositivi radio in grado di utilizzare le frequenze negli "spazi vuoti" i white spaces, tra i canali televisivi occupati dalle stazioni televisive digitali terrestri nella banda UHF. Oggi questa banda viene utilizzata anche dai broadcaster e da altri organismi (per esempio sportivi) per i collegamenti dei microfoni professionali senza-fili. E sono proprio questi ultimi player a nutrire grande diffidenza nei confronti di un utilizzo alternativo basato su tecnologie di "sensing", di rilevamento automatico. Il dispositivo non licenziato dovrebbe esplorare la banda televisiva, individuare gli "spazi vuoti" di una determinata area e autoconfigurarsi per la trasmissione e la ricezione in quegli spazi. I broadcaster sono addirittura inviperiti per il possibile ingresso di utenti non licenziati in un dominio superregolato come quello televisivo.
Qualche giorno fa il capo della FCC Kevin Martin ha ufficialmente sponsorizzato le istanze dei fautori di questi dispositivi, rappresentati dalla Wireless Innovation Alliance. Martin ha convocato una seduta che voterà sulla proposta il prossimo 4 novembre, mentre la FCC ha già reso noto un approfondito studio di fattibilità (trovate tutti i riferimenti nei link raccolti qui sotto dalla società di consulenza di Robert Gonsett, alla cui newsletter ho già attinto parecchio in passato. Io aggiungo la documentazione che ho trovato sul sito della Wireless Innovation Alliance, con un comunicato stampa riassuntivo e un riferimento al dettaglio delle richieste presentate alla FCC, e un pezzo della Associated Press che fa la cronaca delle dichiarazioni di questi giorni.
Tanto per essere chiari, dietro la WIA e la White Spaces Coalition, che propongono l'uso di questi dispositivi intelligenti e chiedono il permesso di condividere la banda con l'industria della televisione, ci sono aziendine come Microsoft. Tra gli oppositori, invece, segnalerei la Maximum Service Television Association, che da almeno due anni ripete che i dispositivi "unlicensed" in questa porzione di spettro sarebbero una jattura.
i risultati dello studio della FCC sono immediatamente diventati controversi. A quanto si legge il regolatore si dice soddisfatto dei primi test sulla capacità di rilevare le frequenze occupate, ma i critici ribattono che le percentuali di errore sono ancora elevate e che le interferenze potranno essere molto dannose. La WIA propone di rafforzare tali capacità con l'uso di tecnologie apposite, per esempio imponendo agli apparati utilizzati oggi, come i radiomicrofoni, l'uso di veri e propri "radiofari" in grado di segnalare la loro presenza in banda. Nessuno ha mai detto che la cognitive radio sia una cosa facile, ma forse ci si può almeno provare.
White Space Devices

o The FCC'S Office of Engineering and Technology has released a report on tests of prototype white space devices. Radio World synopsis followed by FCC executive summary:
http://www.radioworld.com/pages/s.0100/t.15991.html
http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/DA-08-2243A2.doc

o FCC Chairman Martin's recently announced plan to allow unlicensed wireless computer devices in unoccupied portions of the TV broadcast spectrum (the so-called white spaces) has drawn heavy fire from AMST's president David Donovan:
http://www.tvnewsday.com/articles/2008/10/15/daily.19/

o White spaces vote reportedly scheduled for Nov 4:
http://www.broadcastingcable.com/article/CA6605731.html?desc=topstory
http://tinyurl.com/WhiteSpacesVote (WSJ subscription required)

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White Space Supporters Propose Solution for Wireless Mic Industry

WASHINGTON D.C. – The Wireless Innovation Alliance (WIA) today announced its support for a compromise proposed by the White Space Coalition to ensure the protection of wireless microphones. The compromise, outlined today in a letter to the Federal Communications Commission (Available here), would employ both protection beacons and the capability to sense and avoid wireless microphones. The “belt-and-suspenders” concept of a combined beacon/sensing protection for wireless microphones had been previously proposed by Shure, the leading manufacturer of wireless microphones. The Coalition’s letter specifically proposes a way for the Commission to: (1) ensure extraordinary protection for legal wireless microphones, (2) address the open secret that most wireless microphone use in the TV bands is illegal, and (3) recognize that the use of wireless microphones by churches and other socially important users should be legalized.
“White space supporters are aware and sympathetic of the Commission’s difficult task of balancing the benefits of innovation with the legitimate concerns of incumbents,” Ed Thomas, Senior Policy Advisor and spokesperson for the Coalition said. “It has been our long held belief that balance is in the best interest of everyone involved and is simply a matter of adopting the right technological solution. Today’s proposal is that solution.”
“WIA, our partners, and supporters of white space technology in general have every interest in ensuring the continued operations of legitimate wireless microphone users,” Brian Peters, a spokesperson for the Wireless Innovation Alliance said. “A beaconing design would alleviate any concerns the Commission or the Microphone Industry Coalition (MIC) would have regarding the continued development of white space technology, and should be embraced as soon as possible. WIA is committed to working with any and all of the interested stakeholders to find reasonable solutions that can move this important process forward.”
Today’s submission also proposed that the Commission include, for the first time, most churches, Broadway theatres, and other organizations for which the Commission determines the use of wireless microphones is in the public interest, in the Agency’s list of permissible license holders in the TV band. Today most wireless microphones use in the TV band violates FCC rules.

About the Wireless Innovation Alliance:
The WIA includes more than 15 organizations, representing the technology industry, consumer and public interest groups, and educational and technical organizations. The Alliance also enjoys strong bipartisan support from a growing number of Congressional Members committed to actively working to create opportunity and enable innovation in the U.S. The goal of the Alliance is to work closely with policymakers to craft rules of the road that will realize the opportunity of TV White spaces, which lie vacant in as much as 75% in some areas of the country.
For more information about the Wireless Innovation Alliance, please visit us at: http://www.wirelessinnovationalliance.com.

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FCC chair eyes fallow TV airwaves for broadband

Wednesday October 15
By Joelle Tessler, AP Technology Writer

Federal Communications Commission pushes plan to use unused TV spectrum to deliver broadband

WASHINGTON (AP) -- The chairman of the Federal Communications Commission on Wednesday proposed opening up unused portions of the television airwaves known as "white spaces" to deliver wireless broadband service.
The proposal by FCC chief Kevin Martin appeals to public interest groups and many of the nation's biggest technology companies, including Google Inc. and Microsoft Corp., which hope it will bring affordable high-speed Internet connections to more Americans.
"No one should ever underestimate the potential that new technologies and innovations may bring to society," Martin said in a statement.
His plan could run into opposition from the nation's big television broadcasters, which have argued that the use of the fallow spectrum to deliver wireless Internet services could disrupt their over-the-air signals. The National Association of Broadcasters had no immediate comment.
Shure Inc., a manufacturer of wireless microphones, has also raised concerns about interference with audio systems at concerts and sporting events.
Martin issued his proposal ahead of the official release of a technical report by FCC engineers concluding that potential interference could be eliminated with the use of wireless transmitter devices that rely on spectrum-sensing and "geo-location" technologies to detect and avoid nearby broadcast signals.
Martin, one of three Republicans on the five-member FCC, circulated his proposal to his colleagues ahead of a Nov. 4 vote on the plan. He wants to allow the use of white spaces to provide broadband following the upcoming transition from analog to digital TV broadcasting in February, which will free up additional wireless spectrum. That space could be used to deliver high-speed Internet connections as well as improved communications networks to connect police officers, fire fighters and other emergency responders.
Supporters of the plan say the vacant spaces between television channels are particularly well suited to providing broadband since they can penetrate walls, carry a great deal of data and reach a wide geographic area.
"Freeing up these powerful airwaves will create a boom in innovative technologies and expand the opportunities for citizens to communicate with one another and the rest of the world," said Ben Scott, policy director for the advocacy group Free Press.
Scott Blake Harris, counsel to the White Spaces Coalition, added that harnessing white spaces will create a multibillion market for advanced wireless devices to transmit and receive signals, including laptops, personal digital assistants and set-top boxes. Members of the White Spaces Coalition include Microsoft, Google, Dell Inc., Hewlett-Packard Co. and Phillips Electronics.
Martin's white spaces proposal is one of several in which he is pushing to use wireless technology to bring affordable broadband to parts of the country that lack high-speed Internet. He also wants to require telecommunications carriers to use the Universal Service fund, which subsidizes phone service in underserved areas, to invest in broadband.
And he is backing a plan to auction off airwaves to a bidder that agrees to offer a free, national wireless Internet service. That proposal has run into opposition from several large wireless carriers, including T-Mobile, which warn that it could interfere with their own broadband services that rely on adjacent spectrum. But in a separate technical report released late last week, FCC engineers found that technical safeguards would prevent interference.

03 settembre 2008

SD/cognitive: la radio delle libertà

Il comunicato Business Wire che segue fa il punto sull'SDR Forum e traccia una scheda delle ultime aziende e organizzazioni che sono entrate a far parte di questo consorzio per la radio definita dal software (come vedete c'è un grande interesse nelle applicazioni militari ma non solo per quello).
Lunedì 8 settembre a Boston si terrà uno dei periodici working meeting del Forum e il programma è fitto di tematiche e speakers interessanti. Mi ha proprio incuriosito l'intervento di apertura, affidato a WIlliam Lehr, un economista che studia le applicazioni dell'intelligenza artificiale e del software. Il prof. Lehr spiegherà ai membri dell'SDR Forum come sviluppare un ecosistema per una cognitive radio commerciale. Come sapete questo è uno degli argomenti più di frontiera insieme alla radio in cui il trasporto (modulazione) e l'estrazione (demodulazione) delle informazioni sono gestite quasi completamente via software. Nella radio cognitiva, oltre all'aspetto della modulazione, la radio utilizza una propria intelligenza (artificiale) per accedere allo spettro delle radiofrequenze. Se l'SDR "libera" la radio da un legame troppo ingegneristico con i vari sistemi di modulazione, analogici o numerici che siano, il cognitive radio determina una analoga frattura: sia nel pesante meccanismo che oggi viene faticosamente applicato per regolare l'assegnamento delle frequenze da impegnare quando si trasmette o si riceve, sia per quanto concerne il risvolto industriale del rispetto di queste regole. Pensate che differenza fondamentale: una radio convenzionale dev'essere progettata in funzione del sistema modulante prescelto e delle frequenze utilizzate. Una radio software defined e cognitiva, invece, può fare (per certi versi) quello che le pare, adattandosi con un semplice interruttore software a sistemi e finestre di frequenze molto diversi tra loro, senza provocare conflitti.
Dalla pagina personale del prof. Lehr ho trovato il link a un suo articolo apparso su IEEE Communications lo scorso anno, intitolato "The Path to Market Success for
Dynamic Spectrum Access Technology".

SDR Forum Experiences Rapid Growth with the Addition of Eight New Members
Sept. 2, 2008

PHOENIX, Sep 02, 2008 (BUSINESS WIRE) -- Eight organizations working within the advanced wireless market have recently joined the SDR Forum ( www.sdrforum.org), bringing the total number of new members joining the Forum since its Technical Conference in November to 25. This growth represents a 20 percent increase in the Forum's member organizations comprising world class business, government and technical leaders from around the world.
Feedback from these new SDR Forum members indicates that this rapid expansion can be attributed to the growing acceptance of SDR and related technologies in mainstream wireless markets, and the value that the SDR Forum brings to its members when operating within this dynamic environment.
"As a research center advancing SDR technology, we feel that the SDR Forum is the place to be," says Liesbet Van der Perre, science director Nomadic Embedded Systems at IMEC. "Now that SDR technology is entering the consumer markets, the SDR Forum has grown into a worldwide community of interested parties. For us, it is a valuable community where we can exchange ideas with users, operators and electronics companies alike. Moreover, the momentum and enthusiasm in the SDR Forum will give us valuable input to the next generation of Cognitive Radios that we are investigating."
With a main goal of "Promoting the Success of Next Generation Radio Technologies," the SDR Forum provides its members with a singular venue to expand the market, evaluate trends and technologies, educate and influence decision makers at all levels of the wireless value chain, and drive changes that will reduce costs and time to market/time to deployment for software defined and cognitive radio technologies. This is done through strategic partnerships with other organizations, collaboration within the Forum's work groups and special interest groups, and networking at the Forum's four regional meetings held throughout the year and the annual Technical Conference and Product Exposition, recognized as the premier event in the reconfigurable radio community.
"Membership in SDR Forum reinforces our corporate and engineering commitment to the advancement of digital radio technologies," said Jeff Westra,VP of Engineering for Xenotran. "Xenotran's core expertise includes digital signal processing, waveform development, and software defined radio implementations. Being part of the SDR Forum enables Xenotran to actively participate in this exciting community."
New member organizations since February 2008 include:

DRS Signal Solutions -- ( http://www.drs-ss.com/) DRS Signal Solutions, Inc., headquartered in Gaithersburg, Maryland, U.S.A., is a world leader in providing commercial-off-the-shelf products and custom based SIGINT solutions. Our wide range of Software Definable Radio products provide frequency coverage from HF to millimeter wave and meet defense department objectives for Modular Open System Approach (MOSA) architectures. These solutions leverage over 45 years of experience in the design, development, and manufacturing of a broad range of high performance radio frequency surveillance equipment. Our applications are deployed worldwide by virtually all United States military, as well as several allied international governments and defense prime contractors.

ENSTA -- ( http://www.ensta.fr/) Originally founded in 1741, ENSTA is today one of the top French institutes of higher education in engineering. Its students are selected from among the brightest science students of each generation. Situated in Paris, ENSTA offers a comprehensive scientific education, training in a broad range of technological areas, as well as in the management skills necessary to the engineer. Its five laboratories, which enjoy excellent facilities, perform top-level fundamental and applied research.

Fraunhofer IIS -- ( http://www.iis.fraunhofer.de/EN/index.jsp) Founded in 1985, the Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS in Erlangen, Germany, today with 520 staff members, ranks first among the Fraunhofer Institutes concerning headcount and revenues. As the inventor of mp3 and co-inventor of the MPEG AAC audio coding standard, Fraunhofer IIS has reached worldwide recognition. It provides research services on contract basis and technology licensing. The research topics are: Audio and video source coding, multimedia realtime systems, digital radio broadcasting and digital cinema systems, integrated circuits and sensor systems, design automation, wireless, wired and optical networks, localization and navigation, imaging systems and nanofocus X-ray technology, high-speed cameras, medical sensor solutions and communications technology in transport and logistics. The budget of 61 million Euro is mainly financed by projects from industry, the service sector and public authorities. Less than 20 percent of the budget is subsidized by federal and state funds.

IMEC -- A world-leading independent research center in nanoelectronics and nanotechnology, IMEC's ( http://www.imec.be/) research focuses on the next generations of chips and systems, and on the enabling technologies for ambient intelligence. IMEC develops generic technologies for the mobile terminal of the future which will be offering ubiquitous access to the Internet, to specific services, content and applications. Researchtargets enabling technologies for low-power and low-cost software-defined radios (SDR) and cognitive radios, including flexible front-ends, digital platforms and complementary algorithmic solutions.
UC San Diego -- ( http://www.ucsd.edu/portal/site/ucsd) The California Institute for Telecommunications and Information Technology (Calit2) is a partnership of UC San Diego and UC Irvine. With a focus on discovery and innovation at the intersection of science, engineering and the arts, Calit2 constitutes one of the largest multidisciplinary research centers in the nation. One of the research areas at UCSD Calit2 is software-defined radio, which includes both educational and sponsored-research components.
Reservoir Labs -- ( http://www.reservoir.com/) Reservoir Labs provides leading-edge consulting and contract R&D to the computer industry, government, and business end-users. We employ state-of-the-art compiler and verification technologies, and also bring proprietary tools developed on a wide variety of architectures over the past 16 years. We seamlessly work with your teams to deliver substantial improvements in performance, reliability, productivity and time to market.

Xenotran -- Xenotran ( http://www.xenotran.com/) specializes in the analysis, design and implementation of digital communication components used in wireless communication systems - including satellite and terrestrial systems. Their engineering teams are experienced in applying state-of-the-art digital signal processing techniques to solve communication system design requirements. Xenotran has demonstrated software development and engineering leadership on the latest Ultra High Frequency (UHF) Satellite Communications (SATCOM) programs and Xenotran's Integrated Waveforms (IW) are compliant with the newest military standards (MIL STD) - MIL-STD-188-181C, -182B, -183B, -186. Xenotran is currently developing the industry reference for the Common Interactive Broadcast (CIB) and Joint Tactical Terminal (JTT) waveform, and Xenotran's SCA compliant Software Defined Radio technology will drive the efforts to alleviate critical bandwidth shortages for new and existing DoD deployed radios.

VIPMobile, Inc. -- VIPMobile, Inc. ( http://vipmobile.com/), offices in San Francisco, CA and San Diego, CA, provides research & development, software engineering and systems integration services to government and commercial customers with a focus on innovative tactical Intelligence, Surveillance & Reconnaissance (ISR) technology solutions to benefit the defense, homeland security, and intelligence communities. In connection with recently awarded government contracts, VIPMobile, Inc. is developing: (i) an extensible and affordable Software Defined Radio with cross-band cross-protocol capability, which is capable of bridging wireless communications networks operating at different radio frequency bands, physical layers, data/voice protocols, vocoders, and encryption methods and (ii) a multi-channel gateway that can be integrated into expendable devices (e.g. sonobuoys, submarine-launched sensors and communications buoys, deployed sensors) and handheld radios.

05 luglio 2008

Radio digitale: FUB, nuove codifiche ed efficienza spettrale

Con Andrea Borgnino chattavo l'altro giorno dei risultati del seminario che la Fondazione Ugo Bordoni ha tenuto questa settimana a Roma sulla radio digitale. Anche Antonio Tamiozzo mi segnala il lungo e dettagliato reportage che Key4Biz, dell'amico Raffaele Barberio, ha da poco pubblicato sul suo sito. In calce al reportage troverete i pdf di due interventi, quello di Nigel Laflin sugli aspetti della radio digitale in Europa e un altro di Guido Riva, della FUB, con interessanti considerazioni sul fenomeno radio digitale visto dagli utenti e sul futuro delle codifiche e delle modulazioni.

24 maggio 2008

La radio che cancella il parlato e salva la musica


Dite la verità, quante volte avete smadonnato dietro al deejay più spiritoso del mondo che straparlava sopra un bel brano musicale? PopCatcher, una piccola azienda svedese che lavora sulla piattaforma Analog Devices Blackfin ha l'oggetto che può risolvere la vostra voglia di musica alla radio priva di inutili chiacchiere, jingle e spot pubblicitari. Il sistema PopCatcher, recentemente adottato anche dalla britannica Intempo Digital (che lo commercializza con il nome di "Rebel"), è un apparecchio radio FM con funzioni congnitive, capace di separare la musica dal parlato. Funziona attraverso una costante analisi dei programmi ricevuti. L'andamento ritmico regolare di una canzone passa attraverso il filtro digitale intelligente elaborato da PopCatcher, tutto il resto no. La musica spogliata dal parlato viene direttamente salvata in formato MP3 su una schedina di memoria. Non ho idea di quale sia il risultato, le prime recensioni che ho trovato in giro su Web dicono che la qualità audio non è entusiasmante. Inoltre, non ho capito se il software è in grado anche di ricostruire un brano musicale nella sua interezza sovrapponendo diversi estratti catturati in tempi diversi. Sarebbe bellissimo ma anche molto complicato da realizzare. Dalle brochure disponibili sul sito PopCatcher sembra che l'apparecchio si limita ad applicare un fade a sfumare quando chiude una registrazione. Non è ottimale ma potrebbe essere accettabile. Il difetto principale è che il modulo realizzato da PopCatcher e venduto anche ad altri assemblatori integra solo la ricezione FM e non il DAB. Tuttavia è possibile filtrare anche la musica immessa nell'apparecchio tramite ingresso line-in, prendendola da altri ricevitori o da Internet.
Ho visto che il materiale informativo allegato con Intempo Rebel contiene qualche frase in lingua italiana, quindi presumo che prima o poi Rebel o chi per essa sbarcherà anche da noi se già non è successo. Il costo in UK (ma Intempo copre anche il mercato in Francia e Germania) è di 69 sterline, in Svezia di 99 euro.

04 marzo 2008

Modulazioni per la radio cognitiva, progetto Phydyas

Les Echos, il quotidiano finanziario francese, pubblica oggi una anticipazione del progetto Phydyas PHYsical layer for DYnamic AccesS and cognitive radio, un consorzio di tredici istituzioni e aziende (tra cui l'Università di Napoli Federico II), che intende promuovere la radio cognitiva attraverso il superamento dei limiti della modulazione OFDM. L'obiettivo è sostituirla o integrarla con la modulazione Filter bank multi carrier, FBMC per consentire livelli di ottimizzazione nell'uso delle risorse spettrali oggi considerati inarrivabili. Il presupposto dei ricercatori è che la radio cognitiva può aiutarci a fare piazza pulita dell'errata percezione di uno spettro troppo affollato, ma che per arrivarci dobbiamo superare le limitazioni intrinseche della modulazione OFDM (eccessiva sensibilità alle interferenze, problemi propagativi). Phydyas intende farlo dimostrando la fattibilità di una "versione" di Wimax basata appunto sulla FBMC. Mi sembra moooolto interessante. Cercherò di approfondire meglio il tema; sul progetto Phydyas non ho trovato molto, solo una paginetta del Conservatoire des Arts et Metiers di Parigi e una pagina del server europeo Cordis conservata nella cache di Google.

Une nouvelle norme pour la bande passante
[ 04/03/08 ]

Un consortium européen prépare une nouvelle technologie de communication pour mieux exploiter les canaux existants.

Pour anticiper l'engorgement, un consortium européens de treize industriels et laboratoires vient de se lancer dans une nouvelle technologie de communication qui pourrait mieux exploiter les canaux existants.
Ça commence à bouchonner dans la radio. Après la bande FM, la télévision, les communications amateurs ou gouvernementales, le spectre doit désormais loger les portables GMS, UMTS, la télévision numérique TNT et tout un tas de nouvelles liaisons de données Wi-Fi, Wimax, RFID, Galileo, etc. La saturation ne va pas s'arranger avec la montée en régime des hauts débits. Pour anticiper l'engorgement, un consortium européen de treize industriels et laboratoires vient de se lancer dans une nouvelle technologie de communication qui pourrait mieux exploiter les canaux existants.
« Il faut rapprocher la qualité des liaisons sans fil avec celle des liaisons câblées, en débit et en qualité de service », explique Maurice Bellanger, coordinateur du projet au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM). A la différence des liaisons filaires, on maîtrise mal la propagation des ondes radio dans l'air et à travers les obstacles. La perte d'énergie des signaux varie avec le carré de la distance mais parfois c'est au cube ou à la puissance 4 que la puissance des ondes s'atténue. Les canaux électromagnétiques ont aussi le désavantage d'être limités en nombre, contrairement aux fils que l'on peut multiplier à volonté. Enfin, l'octroi des bandes de fréquences est très normé aux niveaux national et international. Il est donc difficile d'utiliser le spectre en fonction des besoins immédiats.
Pour le moment, la pénurie des canaux reste artificielle. Aux Etats-Unis, une étude a montré que la moyenne d'occupation d'une fréquence est de 6 %. Certaines fréquences sont saturées, d'autres beaucoup plus calmes. « Beaucoup de propriétaires de spectre l'utilisent mal, surtout la télévision », confirme Maurice Bellanger. D'où les deux voies actuellement poursuivies. Dans un premier temps, les chercheurs travaillent sur l'allocation dynamique des canaux. Actuellement, chaque opérateur télécoms se voit attribué un spectre fixe par antenne-relais. L'allocation dynamique consiste à attribuer la largeur de bande dont a besoin chaque utilisateur en temps réel. La norme Wimax mobile a déjà intégré cette technologie.
L'autre voie plus futuriste est la radio cognitive. Elle consiste à détecter les trous dans le spectre radio et à l'exploiter immédiatement. Cette stratégie impose alors d'équiper le réseau de communication de scanners. Il implique aussi une grande réactivité des systèmes de communication puisque les propriétaires de spectre doivent pouvoir immédiatement récupérer leurs fréquences. « Nous visons des réactivités de l'ordre de la seconde », assure Maurice Bellanger.
Les chercheurs du projet estiment que ces deux solutions s'appliquent mal avec l'état de l'art actuel en modulation, l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) développée depuis une décennie. Elle consiste à diviser le signal numérique sur un grand nombre de porteuses. C'est ainsi que dans le domaine filaire est apparue l'ADSL. En radio, le Wi-Fi utilise 50 sous-bandes pour transmettre un signal. La TNT est le champion en la matière puisqu'elle saucissonne le signal sur 8.000 bandes. L'écart entre chaque porteuse de la TNT atteint la valeur minime de 4 kilohertz.
La limite de l'OFDM est qu'elle transmet les informations par blocs de données, de sorte que chaque porteuse soit dépendante des autres. L'allocation dynamique des sous-bandes est donc compliquée. Quant à la radio cognitive, Maurice Bellanger estime que l'OFDM n'offre pas une résolution suffisante car elle reste trop sensible aux interférences. Les chercheurs misent donc sur la nouvelle modulation FBMC (Filter Bank Multicarrier Modulations) qui propose de transmettre le signal sur des porteuses indépendantes.
Concrètement, l'objectif du consortium est de réaliser en fin de projet un démonstrateur du type Wimax utilisant la modulation FBMC. Il sera alors comparé à un boîtier Wimax classique en termes de débit, de robustesse face à d'autres sources radio perturbatrices. Le démonstrateur devra apporter la preuve de sa souplesse d'exploitation supérieure. C'est à ce prix que les Européens espèrent imposer leur norme au niveau mondial, d'ici cinq à dix ans.
Face à l'enjeu, les porteurs du projet ont convaincu Alcatel-Lucent d'y participer. Le spécialiste mondial des analyseurs de spectre Agilent apportera aussi son expertise dans ce type de capteur. L'antenne du démonstrateur assurerait le rôle d'émetteur-récepteur mais aussi de scanner des fréquences. Le gros du travail consistera surtout à concevoir l'algorithmique des modulations. C'est pourquoi le financement de 4 millions d'euros, dont la moitié apportée par le PCRD européen, reste modeste. Le projet rassemble de très bons spécialistes en traitement du signal, comme cette équipe de l'université finlandaise de Tempere, un partenaire de Nokia.