Innovación del rango de los terahercios para unas velocidades de datos móviles ultraaltas
Desde la llegada de los teléfonos inteligentes, el consumo de datos se ha disparado. Los consumidores y las empresas cada vez dependen más de los datos móviles para suministrar una serie de servicios, y esta demanda sin duda seguirá aumentando. «Desde un punto estrictamente técnico, esto presenta un desafío», señala el coordinador del proyecto ThoR, Thomas Kürner, de la Universidad Tecnológica de Brunswick (Alemania). «¿Qué podemos hacer para alcanzar velocidades de datos mayores?». Una opción es aumentar la eficiencia de los sistemas de transmisión de datos para poder incorporar más datos en el ancho de banda disponible actualmente. «Esto cada vez resulta más difícil», afirma Kürner. Otra alternativa es incrementar el ancho de banda disponible. Pero esto también es complicado, dado que cada vez se agota una mayor parte del espectro existente.
Ancho de banda de alta frecuencia
La idea para el proyecto ThoR surgió a partir del descubrimiento de que, a lo largo del espectro, más allá del nivel de 275 gigahercios en el rango de frecuencias de los terahercios (THz), todavía hay ancho de banda disponible para suministrar servicios de datos móviles. «Este espacio no está completamente sin regular», añade Kürner. «Hay algunas aplicaciones científicas, como los satélites de exploración de la Tierra o la radioastronomía, que utilizan ancho de banda en ese rango. Pero hemos encontrado suficiente ancho de banda para poder construir sistemas que lleguen a ofrecer velocidades de datos elevadas». Para ello, deben superar un obstáculo significativo. El uso de altas frecuencias puede provocar una considerable pérdida de vías o una reducción de la intensidad de la potencia. Para mitigar esta pérdida, puede aprovecharse el potencial de las antenas de THz de alta ganancia para garantizar un enlace de retorno estable. El enlace de retorno de una red móvil describe la conexión de un emplazamiento de células, normalmente una torre celular, con la red principal. Mientras que este enlace puede lograrse mediante cables de fibra óptica, requiere obras en las calles. Especialmente en las ciudades, la conexión de todas las estaciones base de la red móvil por cable es, simplemente, inviable.
Radioenlace del rango de los THz
El objetivo del proyecto ThoR, por consiguiente, era demostrar que un radioenlace repetidor del rango de los THz, suministrado por antenas instaladas en dos tejados, podría constituir una alternativa viable. El equipo del proyecto confiaba en que así se establecería una conexión de retorno entre las células de radio móviles y los nodos de la red de radio móvil, sin necesidad de obras en las calles. Para lograrlo, el proyecto reunió a un consorcio de socios de Europa y Japón. Muchos de estos socios habían desarrollado los componentes para un prototipo de ese tipo. El proyecto ThoR llevó este trabajo un paso más allá integrando estos elementos en un radioenlace bidireccional del rango de los THz. Una vez integrada la tecnología, las antenas se instalaron en un par de edificios en el campus universitario a una distancia superior a 160 m. Entonces se transmitieron datos reales, incluido vídeo, y Kürner analizó la eficacia del sistema con su equipo.
Altas velocidades de datos
El proyecto demostró satisfactoriamente el potencial de un radioenlace bidireccional del rango de los THz con la red de datos de los proveedores de radio móvil. El prototipo demostró ser capaz de transmitir velocidades de datos muy elevadas y, además, es escalable, por lo que podrían alcanzarse velocidades aún mayores. «Fuimos capaces de demostrar que esta tecnología puede transportar de forma eficiente comunicaciones inalámbricas», afirma Kürner. «Esto podría contribuir a garantizar que disfrutemos de todas las capacidades prometidas por la 5G y la 6G». Todavía es necesario seguir desarrollando el prototipo para que sea posible comercializar la tecnología. No obstante, Kürner y su equipo confían en el potencial de esta innovación de retorno.
Palabras clave
ThoR, terahercio, móvil, radio, ancho de banda, teléfono inteligente
