El secreto está en el láser: ingenieros de la Universidad de California dan con la llave para corregir los problemas actuales del 5G

El 5G promete velocidades de datos significativamente más rápidas, una latencia mucho más baja que el 4G y segmentación de la red. La red móvil de quinta generación permitirá afianzar un mundo conectado al Internet de las Cosas, pero todavía propicia algunos lastres para los consumidores de teléfonos inteligentes. 

Para los usuarios de smartphones con 5G existen dos posibilidades: una potente velocidad de descarga en espacios pequeños con brechas de cobertura o conformarse con una cobertura confiable a velocidades que realmente no superan el 4G. 

¿Qué es lo que sucede? Las señales inalámbricas, conocidas como ondas milimétricas, no pueden viajar muy lejos y son fácilmente bloqueadas por paredes, personas, árboles y otros obstáculos. Al interponerse en el camino entre la estación base y el receptor, la conexión se bloquea. 

Sin embargo, una nueva tecnología alumbrada en Estados Unidos promete conjugar lo mejor de ambas opciones, y conseguir una conectividad 5G que no sacrifique la conectividad ni la velocidad. Su secreto reside en láser.

Presentada por ingenieros de la Universidad de San Diego en California en el marco de la conferencia ACM SIGCOMM 2021 a finales de agosto, se trata de una tecnología que aumenta la fuerza y confiabilidad de la señal 5G dividiendo el haz de forma similar a un láser. 

En el blog de la Universidad de California en San Diego explican las bases de esta tecnología: al dividir el rayo que envía las señales inalámbricas 5G cada uno toma un camino distinto al de la estación base al receptor, mejorando las posibilidades de que alguno llegue aunque haya algún obstáculo en el camino. 

Al experimentar con su sistema tanto dentro de una oficina como fuera de un edificio en el campus, su sistema láser consiguió una conexión 5G de alto rendimiento (hasta 800 Mbps) con un 100% de confiabilidad.

La señal 5G no cayó ni perdió fuerza cuando el usuario se movió alrededor de obstáculos como escritorios, paredes y esculturas al aire libre. En las pruebas al aire libre, el sistema proporcionó conectividad a una distancia de hasta 80 metros.

Además, un conjunto de nuevos algoritmos están detrás de este sistema: uno de ellos indica a la estación base que divida el rayo en varias rutas, una directa y otras indirectas, donde los rayos rebotan en reflectores (superficies de vidrio, metal, yeso o cemento) hasta llegar al receptor.

El software inteligente también aprende cuáles son las mejores rutas y en base a esta información, optimiza el ángulo, la fase y la potencia de cada haz para que cuando lleguen al receptor creen una señal 5G fuerte, de alta calidad y de alto rendimiento.

"Nuestro sistema de haz múltiple brinda un rendimiento más alto mientras que transmite la misma cantidad de energía en general que un sistema de haz único", destaca Dinesh Bharadia, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de San Diego y autor principal del artículo. 

El otro algoritmo es el que se encarga de mantener la conexión cuando un usuario se mueve y cuando otro usuario se interpone en el camino. Rastreando continuamente el movimiento, alinea de nuevo todos los parámetros del haz. 

El hardware de vanguardia puede desarrollarse en laboratorio, ya que consta de una pequeña base y un receptor. El equipo trabaja en la actualidad para escalar su sistema láser 5G para adaptarse a múltiples usuarios.