Los resultados iniciales de una investigación realizada por la Universidad de Kansas con la colaboración de importantes compañías de telecomunicaciones abren nuevos campos de aplicación de la onda milimétrica en las comunicaciones móviles. Hasta ahora, la onda milimétrica es utilizada en distancias cortas para evitar los accidentes atmosféricos que afectan a sus frecuencias. Los investigadores han logrado buenos resultados con distancias de 8 kilómetros con tiempo despejado y elaboran un mapa de los fenómenos meteorológicos perturbadores, posibilitando que éstos puedan ser esquivados y el uso de caminos alternativos de la red.
En las redes en malla de telecomunicaciones, los nodos que las forman están interconectados entre sí por múltiples canales. Además, cada uno de ellos está conectado a uno o a varios nodos, de modo que la redundancia ofrecida por una red con esta topología ofrece una enorme fiabilidad. Por eso será una de las dos instancias más demandadas en el nuevo mundo emergente de las comunicaciones 4G (cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil).
La otra será probablemente la onda milimétrica, un espectro de radiofrecuencia disponible para la comunicación inalámbrica de banda ancha, y que opera entre las frecuencias 70-76, 81-86 y 92-94 GHz. Estas frecuencias tienen el inconveniente de que, más allá de una determinada distancia, pueden ser afectadas fácilmente por las precipitaciones, las pequeñas gotas de lluvia y otras partículas, por lo que su utilización no parece adecuada en principio para las comunicaciones inalámbricas de larga distancia.
A cambio, ofrecen como ventaja su capacidad para la transmisión de datos a velocidades del orden de gigabites por segundo, de ahí su potencial para los servicios metropolitanos de alta velocidad y su interés para las nuevas generaciones de redes de telefonía móvil.
Atenuación por lluvia
El Centro de Información y Tecnología de las Telecomunicaciones (ITTC en inglés) de la Universidad de Kansas lidera una investigación multidisciplinar en la que se estudian y analizan tanto la eficacia de los sistemas de comunicación de onda milimétrica como los eventos climatológicos que pueden debilitar la señal y perturbar las transmisiones, según un comunicado de dicha institución.
Le acompañan como colaboradores en la misma la compañía Sprint Nextel –con sede en Reston, Virgina, y una de las empresas de telecomunicaciones más grandes del mundo, que gestiona la tercera red inalámbrica más grande de EEUU– y Sunflower Broadband –un importante operador de cable de Kansas–, conscientes de lo que la investigación en este campo puede aportar a la reducción de costes y al aumento de rendimiento de los servicios inalámbricos de banda ancha.
Además de varias cámaras que toman in situ imágenes cada 30 segundos, proveyendo información suplementaria, los investigadores de ITTC han situado estaciones climatológicas tanto en sedes de Sunflower Broadband, alrededor de Lawrence, como en el campus de la universidad, para recolectar datos meteorológicos como el índice de precipitación, la humedad relativa del aire, la temperatura, la dirección y velocidad del aire, la presión barométrica y el tamaño de gota de lluvia.
El rendimiento de estas redes puede ser afectado no sólo por gotas demasiado pequeñas –demasiado para caer como precipitación, sino por otras partículas “originadas a partir de la polución aérea o también por causas naturales”, según explica Donna Tucker, co-investigadora y profesora asociada de geografía.
Clima y redes
Los investigadores situaron radios en los techos de algunos edificios de la universidad y las comunicaron entre sí mediante frecuencias de onda milimétrica con una radio fijada a un silo de cereales en Pendleton Farmsn, a unos 8 Km. de distancia. Y los resultados iniciales de su trabajo revelan que, más allá de las cerradas y próximas distancias en que tradicionalmente es utilizada, la onda milimétrica trabaja bien sobre esta otra distancia relativamente larga con tiempo despejado, y está disponible la mayor parte del tiempo.
Tim Euler, estratega tecnológico de Sprint Nextel, explicó que los futuros productos de la compañía precisarán una vasta amplitud de banda para diferenciarse en el mundo de la comunicación 4G. Por eso considera tan importantes las investigaciones realizadas por el ITTC, que desarrolla además tecnologías para la implementación de redes fuertes y elásticas que puedan redireccionar los datos alrededor de los campos impactados.
