Antenas inteligentes podrán mejorar las redes sin hilos
El congreso PIMRC muestra tecnologías que multiplican velocidad y mejoran la gestión unificada de los distintos sistemas de radiocomunicaciones
Incrementar la capacidad y eficiencia de los canales de radiocomunicaciones móviles aprovechando al máximo las infraestructuras existentes. Es una de las principales aportaciones del simposio internacional PIMRC 2004 de radiocomunicaciones personales sin hilos, celebrado en Barcelona la pasada semana y que reunió a más de 600 científicos de universidades y empresas.
¿Cómo hacer mejoras sin grandes inversiones? Uno de los trucos propuestos es multiplicar el número de antenas en estaciones y terminales sin aumentar la potencia de transmisión (para tranquilidad de los ciudadanos) minimizan...
Incrementar la capacidad y eficiencia de los canales de radiocomunicaciones móviles aprovechando al máximo las infraestructuras existentes. Es una de las principales aportaciones del simposio internacional PIMRC 2004 de radiocomunicaciones personales sin hilos, celebrado en Barcelona la pasada semana y que reunió a más de 600 científicos de universidades y empresas.
¿Cómo hacer mejoras sin grandes inversiones? Uno de los trucos propuestos es multiplicar el número de antenas en estaciones y terminales sin aumentar la potencia de transmisión (para tranquilidad de los ciudadanos) minimizando el impacto visual; otro, aprovechar bandas de comunicación que estén infrautilizadas; un tercero, reconfigurar las redes según las necesidades.
Una de las estrellas ha sido la nueva tecnología MIMO (Multiple Imput, Multiple Output), que permitirá aumentar el número de usuarios o de información transmitida por un canal sin incrementar la potencia.
Ya existen los primeros desarrollos de MIMO para UMTS. Como explica Ramón Agustí, investigador de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y coordinador del PIMRC 2004, "los equipos MIMO pueden transmitir a mayor velocidad combatiendo efectos negativos del canal de radio, como ruidos o interferencias".
Reinaldo Valenzuela, director del departamento de investigación de Wireless de Bell Labs (Lucent), una de las primeras compañías que ha desarrollado tecnología MIMO, cree que es un avance revolucionario. "La teoría se ha transformado en algo fundamental en un periodo relativamente breve y va a tener un gran impacto a corto plazo: ya existen los componentes y en meses habrá productos para Wi-Fi a medida que los introduzcan los integradores de sistemas".
¿Cómo funciona MIMO? En el mismo espacio de estaciones y terminales se instalan antenas adicionales. Cada antena del emisor envía simultáneamente una parte de la información; cada antena del receptor recibe esa información, y luego se procesa mediante un conjunto de algoritmos. "Si combinas las antenas de forma astuta se refuerza el mensaje", añade Valenzuela. Automáticamente aumenta la velocidad tantas veces como antenas pongamos: un portátil puede acomodar hasta 16 antenas; los móviles actuales, cuatro.
Ya hay aplicaciones de MIMO en entornos cerrados con la tecnología 802.11 n (n por el número de antenas). Una red Wi-Fi con una configuración de cuatro antenas puede alcanzar así los 200 Mbps. En Estados Unidos los fabricantes Atheros y Airgo han comenzado a proporcionar estos sistemas.
MIMO permite asignar a un solo cliente todas las antenas durante un par de milisegundos para que envíe una foto de alta calidad y, al instante, abrir el servicio a muchos usuarios de voz. También facilitará la asignación dinámica del espectro. Europa quiere mejorar la eficiencia de las redes sin hilos y la integración de redes heterogéneas y por eso creará equipos que aprovechen bandas libres. En su proyecto E2R (End to End Reconfigurability), participan Telefónica I + D y un grupo de la UPC.
Gurú español de teoría de la información
El catedrático de Princeton Sergio Verdú ha inventado la tecnología de detección multiusuario, que tendrá gran repercusión en la radiocomunicación sin hilos.
Esta tecnología permite recibir señales digitales aunque existan interferencias, y alcanzar la máxima capacidad de transmisión teórica de un canal, que Claude Shannon descubrió en 1948. Tiene aplicación en telefonía móvil, televisión digital, ADSL e incluso en GPS, ya que los satélites también producen interferencias. Verdú no ha patentado su invento: "Quiero que la tecnología tenga la máxima difusión". Compuesta por un conjunto de algoritmos de recepción, esta tecnología que elimina interferencias e incrementa la capacidad del canal también beneficia a los sistemas de antenas múltiples de MIMO y del ADSL, que funciona con cables de cobre "y que no están diseñados para llevar señales digitales y actúan de antena". Verdú considera la segunda generación de móviles GSM "un ejemplo de ineficiencia del uso del ancho de banda". Para explotar mejor un canal y alcanzar la capacidad máxima teórica predicha por Shannon, "es necesario conocer mejor el canal y eso se consigue con la detección multiusuario, que permite identificar el tipo de ruido y eliminarlo". De esta manera quedan más vías libres.
El sistema de Verdú aumentará su protagonismo con las radiocomunicaciones 4G, pues superará el desvanecimiento de la señal en las conexiones rápidas de Internet en un vehículo en movimiento.