Antenas inteligentes podr¨¢n mejorar las redes sin hilos
El congreso PIMRC muestra tecnolog¨ªas que multiplican velocidad y mejoran la gesti¨®n unificada de los distintos sistemas de radiocomunicaciones
Incrementar la capacidad y eficiencia de los canales de radiocomunicaciones m¨®viles aprovechando al m¨¢ximo 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 reuni¨® a m¨¢s de 600 cient¨ªficos de universidades y empresas.
?C¨®mo hacer mejoras sin grandes inversiones? Uno de los trucos propuestos es multiplicar el n¨²mero de antenas en estaciones y terminales sin aumentar la potencia de transmisi¨®n (para tranquilidad de los ciudadanos) minimizando el impacto visual; otro, aprovechar bandas de comunicaci¨®n que est¨¦n infrautilizadas; un tercero, reconfigurar las redes seg¨²n las necesidades.
Una de las estrellas ha sido la nueva tecnolog¨ªa MIMO (Multiple Imput, Multiple Output), que permitir¨¢ aumentar el n¨²mero de usuarios o de informaci¨®n transmitida por un canal sin incrementar la potencia.
Ya existen los primeros desarrollos de MIMO para UMTS. Como explica Ram¨®n Agust¨ª, investigador de la Universidad Polit¨¦cnica de Catalu?a (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 investigaci¨®n de Wireless de Bell Labs (Lucent), una de las primeras compa?¨ªas que ha desarrollado tecnolog¨ªa MIMO, cree que es un avance revolucionario. "La teor¨ªa 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 habr¨¢ productos para Wi-Fi a medida que los introduzcan los integradores de sistemas".
?C¨®mo funciona MIMO? En el mismo espacio de estaciones y terminales se instalan antenas adicionales. Cada antena del emisor env¨ªa simult¨¢neamente una parte de la informaci¨®n; cada antena del receptor recibe esa informaci¨®n, y luego se procesa mediante un conjunto de algoritmos. "Si combinas las antenas de forma astuta se refuerza el mensaje", a?ade Valenzuela. Autom¨¢ticamente aumenta la velocidad tantas veces como antenas pongamos: un port¨¢til puede acomodar hasta 16 antenas; los m¨®viles actuales, cuatro.
Ya hay aplicaciones de MIMO en entornos cerrados con la tecnolog¨ªa 802.11 n (n por el n¨²mero de antenas). Una red Wi-Fi con una configuraci¨®n de cuatro antenas puede alcanzar as¨ª 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 env¨ªe una foto de alta calidad y, al instante, abrir el servicio a muchos usuarios de voz. Tambi¨¦n facilitar¨¢ la asignaci¨®n din¨¢mica del espectro. Europa quiere mejorar la eficiencia de las redes sin hilos y la integraci¨®n de redes heterog¨¦neas y por eso crear¨¢ equipos que aprovechen bandas libres. En su proyecto E2R (End to End Reconfigurability), participan Telef¨®nica I + D y un grupo de la UPC.
Gur¨² espa?ol de teor¨ªa de la informaci¨®n
El catedr¨¢tico de Princeton Sergio Verd¨² ha inventado la tecnolog¨ªa de detecci¨®n multiusuario, que tendr¨¢ gran repercusi¨®n en la radiocomunicaci¨®n sin hilos.
Esta tecnolog¨ªa permite recibir se?ales digitales aunque existan interferencias, y alcanzar la m¨¢xima capacidad de transmisi¨®n te¨®rica de un canal, que Claude Shannon descubri¨® en 1948. Tiene aplicaci¨®n en telefon¨ªa m¨®vil, televisi¨®n digital, ADSL e incluso en GPS, ya que los sat¨¦lites tambi¨¦n producen interferencias. Verd¨² no ha patentado su invento: "Quiero que la tecnolog¨ªa tenga la m¨¢xima difusi¨®n". Compuesta por un conjunto de algoritmos de recepci¨®n, esta tecnolog¨ªa que elimina interferencias e incrementa la capacidad del canal tambi¨¦n beneficia a los sistemas de antenas m¨²ltiples de MIMO y del ADSL, que funciona con cables de cobre "y que no est¨¢n dise?ados para llevar se?ales digitales y act¨²an de antena". Verd¨² considera la segunda generaci¨®n de m¨®viles GSM "un ejemplo de ineficiencia del uso del ancho de banda". Para explotar mejor un canal y alcanzar la capacidad m¨¢xima te¨®rica predicha por Shannon, "es necesario conocer mejor el canal y eso se consigue con la detecci¨®n multiusuario, que permite identificar el tipo de ruido y eliminarlo". De esta manera quedan m¨¢s v¨ªas libres.
El sistema de Verd¨² aumentar¨¢ su protagonismo con las radiocomunicaciones 4G, pues superar¨¢ el desvanecimiento de la se?al en las conexiones r¨¢pidas de Internet en un veh¨ªculo en movimiento.
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