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Grandes logros de IDT – Investigación de una antena avanzada para impulsar las transmisiones inalámbricas

Nuevos avances en la forma en que las antenas procesan las señales, en el actual entorno saturado de frecuencias, deberían ayudar a hacer las comunicaciones inalámbricas y los servicios de localización más rápidos y mucho más precisos. Los servicios de emergencias, telemedicina, seguridad cibernética y otras áreas que dependen de una transmisión de datos fiable, podrían beneficiarse de una investigación pionera financiada por la Unión Europea que mejora la precisión del cálculo de la localización en un 60 %.

Economía digital

Cuanto mejor es la capacidad de una antena de radio para captar señales, más fiable es la transferencia de datos. Una buena transferencia de datos mejora la calidad de recepción en el caso de los teléfonos móviles, o la capacidad para utilizar servicios de proximidad o basados en localización, como en situaciones de emergencia, rastreo de amenazas para la seguridad cibernética o para publicidad y marketing. Por ejemplo, si buscamos una farmacia, un servicio de proximidad preciso podría llevarnos hasta cuarenta metros del establecimiento. Pero si estuviéramos perdidos en un mar embravecido, necesitaríamos como mínimo una precisión de tres metros. Se prevé que el proyecto «Research on location estimation in multi-carrier systems» (Realmars), financiado por la UE, ayude a los operadores de telefonía móvil a ir por delante de la creciente demanda de servicios a través de las ondas. «Las ondas pueden soportar una cantidad de tráfico limitada; si se excede este límite, las señales empiezan a interferir entre sí y la calidad del servicio se ve afectada», explica Güneş Karabulut Kurt de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Técnica de Estambul, directora del proyecto Realmars. El sector de las telecomunicaciones necesita formas más inteligentes de aprovechar el espectro disponible —las radiofrecuencias que transmiten todas las señales de comunicación— de una forma más eficiente. Según la revisión intermedia de la Agenda Digital para Europa, las tendencias más significativas en el sector de las telecomunicaciones son un aumento del consumo de datos y un desplazamiento hacia tecnologías móviles como los servicios móviles y los teléfonos inteligentes. Una forma sofisticada de mejorar las señales Se prevé que los avances de Realmars ayuden a los operadores de telecomunicaciones a proporcionar mejores servicios a pesar de la presión adicional ejercida sobre los sistemas móviles por la creciente demanda de datos y de una mejor calidad de transmisión. El proyecto desarrolló algoritmos (pequeños programas) que mejoran considerablemente la lectura de los datos recibidos y enviados por las antenas, mejorando notablemente la precisión de la aproximación de señales. «Esto podría suponer una gran diferencia en situaciones de vida o muerte», explica la Dra. Kurt. De ella surgió la idea de Realmars, después de su doctorado en estimación de señales y de trabajar para el gigante turco de las telecomunicaciones Turkcell en sistemas multiportadora (multi-carrier, MC). Estos sistemas vienen a solucionar la superpoblación de ondas dividiendo los datos y enviándolos mediante señales portadoras separadas. Bajo la dirección de la Dra. Kurt, Realmars examinó una forma sofisticada de impulsar el «multiplexado ortogonal por división de frecuencia» (OFDM). Se trata de una tecnología MC utilizada actualmente en numerosas plataformas inalámbricas como WiMAX, y en Internet móvil de última generación (3G, 4G, LTE). El proyecto se centró en cómo modernizar los sistemas de antenas OFDM para hacerlos más flexibles o más «receptivos» para las señales entrantes. La Dra. Kurt estudió formas de mejorar la intensidad de la señal recibida proporcionando a la antena la capacidad para evaluar o estimar el ángulo de llegada (AOA). Esto, según predijo (correctamente), aumentaría las posibilidades para los servicios basados en la localización, especialmente en áreas importantes como sanidad electrónica, respuesta ante emergencias y seguridad cibernética. «Utilizando señales MC, nuestros algoritmos AOA y otras herramientas, podemos mejorar la precisión de la estimación de la posición en un 60 % en comparación con las tecnologías actuales en el mercado», destaca la Dra. Kurt. Estos resultados se alcanzaron mediante un complejo proceso que incluyó el uso innovador de características de la capa física con capas de aplicación superiores y la integración de las denominadas «estructuras de búsqueda en árboles» en los algoritmos, para mejorar aún más el rendimiento. Realmars desarrolló, por ejemplo, un conjunto de herramientas o marco de trabajo fácil de utilizar para aplicaciones de marketing y tecnologías punteras. Parte de los trabajos realizados por el equipo están disponibles en el sitio web del proyecto como código libre para quien desee aprovecharlos o continuar su desarrollo. Turkcell, la empresa en la que trabajó la Dra. Kurt, continúa desarrollando otros componentes protegidos comercialmente. También se han solicitado patentes para el sistema de estimación de la posición de Realmars. - Nombre completo del proyecto: «Research on location estimation in multi-carrier systems» - Acrónimo del proyecto: Realmars - página web del proyecto Realmars - Número de referencia del proyecto: 231042 - Persona de contacto y país: Güneş Karabulut Kurt, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Técnica de Estambul (Turquía) - Inicio y finalización del proyecto: julio de 2009 a julio de 2011