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Advancing the state of the art of MIMO: the key to the successful evolution of wireless networks

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Es posible disponer de unas redes inalámbricas más rápidas y eficientes

Dado que las tecnologías inalámbricas como la 5G cobran cada vez más importancia en las comunicaciones en Europa, unos investigadores han desarrollado técnicas que hacen más eficientes estas tecnologías para hacer realidad un Internet de las Cosas plenamente desarrollado.

Economía digital

La banda ancha ha pasado a ser la forma habitual de acceso a internet en la Unión Europea, ya que fue la utilizada por el 88 % de los hogares en 2019, cuota 33 puntos porcentuales por encima de la registrada en 2009. Las tecnologías de múltiple entrada-múltiple salida (MIMO, por sus siglas en inglés) se han concebido como un elemento fundamental para el despliegue satisfactorio de las redes de próxima generación, pero todavía existen muchos problemas prácticos, como la carencia de espectro, la eficiencia energética y los entornos inalámbricos dinámicos. Según explica Keivan Navaie, coordinador del proyecto ATOM: «La comunicación inalámbrica es un facilitador esencial de la vida moderna y ha estado, y sigue estando, ampliamente integrada en nuestras actividades cotidianas. Sin embargo, el principal recurso para prestar servicios inalámbricos, el espectro radioeléctrico, es extremadamente limitado, aspecto que lo encarece mucho». En el proyecto ATOM, financiado con fondos europeos, se propusieron explotar plenamente las tecnologías MIMO para revolucionar las redes inalámbricas. El equipo trabajó para ayudar a implementar los resultados de la investigación entre los países europeos y otros países, y ofrecer un marco de soluciones MIMO avanzadas para conseguir unas comunicaciones inalámbricas ecológicas, seguras y con un alto rendimiento de datos. Esta investigación se ha llevado a cabo con el apoyo del programa Marie Curie. «Abordamos estas mismas cuestiones en el corazón de la comunidad investigadora de las comunicaciones inalámbricas», señala Navaie. «Desarrollamos técnicas para mejorar el uso del espectro radioeléctrico disponible y prestar unos servicios inalámbricos sostenibles y menos caros con una menor huella de carbono a fin de facilitar que se pongan tecnologías versátiles a disposición de una comunidad más amplia».

Liberación del potencial de los sistemas MIMO

Los socios de ATOM desarrollaron tecnologías que permiten la transmisión simultánea de potencia e información en sistemas MIMO. Desarrollaron esta función para abordar el desafío técnico de proporcionar la energía necesaria para materializar un Internet de las Cosas o IdC, que debe integrarse en pequeñas dimensiones y sin acceso directo a la red eléctrica. Los investigadores mejoraron las técnicas para un acceso múltiple no ortogonal en comunicaciones inalámbricas mediante la creación de herramientas analíticas a fin de potenciar la eficiencia del espectro radioeléctrico. ATOM fue pionero en esta tecnología revolucionaria al incorporar el procesamiento perimetral móvil, nuevas tecnologías como las ondas milimétricas y los drones, lo cual abarca una amplia serie de aplicaciones en distintos entornos y ambientes. ATOM desarrolló asimismo varias otras tecnologías MIMO que abordan cuestiones como hacer el mejor uso posible de la tecnología 5G para la eficiencia de la transferencia de datos y técnicas de asignación de recursos que mejoran la cobertura para los usuarios. El equipo desarrolló una tecnología que analiza el espacio 3D para reducir las interferencias en redes cargadas, un sistema que mejora la seguridad de las comunicaciones secretas y uno que mejora el diseño del almacenamiento en caché en redes densas.

Aprovechamiento de la tecnología 5G

«A lo largo del proyecto, la tecnología inalámbrica ha cambiado enormemente y se ha lanzado la tecnología 5G», observa Navaie. «Este avance mejoró nuestra investigación al permitirnos contribuir a su desarrollo a través de este proyecto». ATOM presentó nuevas tecnologías como las radiosuperficies inteligentes, las comunicaciones de ondas milimétricas y las redes móviles facilitadas por VANT.

Reconocimiento de la innovación de alto impacto

La Comisión Europea seleccionó el proyecto ATOM para el programa Radar de la Innovación que apoya a las innovaciones con alto potencial y a los innovadores de programas marco de investigación e innovación financiados con fondos europeos. Los conceptos presentados en este proyecto son transformadores y han dado lugar a un cambio de paradigma en la tecnología de acceso inalámbrico que va a mejorar el uso del radioespectro sin comprometer la calidad de los servicios inalámbricos.

Palabras clave

ATOM, MIMO, comunicación inalámbrica, 5G, radiosuperficie inteligente, red inalámbrica, múltiple entrada-múltiple salida

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