En los últimos años se ha disparado el número de dispositivos que tenemos en España conectados a redes inalámbricas. En los hogares y las oficinas casi todos los aparatos se conectan por redes WiFi, sean de 2.4 o de 5 GHz. Los smartphones disponen todos de conexiones 4G y la mayoría de los nuevos de conexiones 5G. Además, el bluetooth suele estar permanentemente encendido para poder usar aparatos como relojes inteligentes o auriculares inalámbricos.

Todo esto genera una auténtica maraña de señales en el espacio aéreo que pueden llegar a causar problemas en momentos puntuales, por la saturación de las mismas. De hecho, es común tener que configurar de manera concreta los routers WiFi para que esto no llegue a dar problemas de conexión o de velocidad.

Y el internet de las cosas no ha mejorado el panorama. Hay casa con decenas de dispositivos conectados, entre altavoces, bombillas, aspiradoras inteligentes o smarTVs. Y ahora los coches se suman a esta tendencia, algo que no hará más que disparar el número de dispositivos conectados.

Qué es MIMO

En un mundo en el que las señales inalámbricas cada vez son más numerosas, tener un dispositivo que reciba un cierto tipo de señales pero que, además, pueda bloquear las que no son necesarias, puede ser todo un acierto. Esto es en lo que han trabajado unos investigadores del MIT (PDF), uno de los centros tecnológicos más avanzados del mundo.

Lo que han diseñado es un nuevo receptor inalámbrico de señales MIMO de onda milimétrica (multiple-input-multiple-output) (MIMO) con una nueva arquitectura capaz de controlar diferentes antenas que pueden detectar interferencias de una manera mucho más precisa que sus antecesoras. Los sistemas MIMO tienen múltiples antenas, lo que les permite transmitir y recibir señales desde diferentes direcciones. Este tipo de receptores puede detectar y bloquear una interferencia de forma rápida, antes de que se amplifiquen las señales no deseadas, lo que mejora el rendimiento.

Los sistemas MIMO digitales tienen una parte analógica y otra digital, pero si una señal fuerte e interferente proveniente de una dirección diferente llega al receptor al mismo tiempo que una señal deseada, puede saturar el amplificador y ahogar la señal que sí se quiere recibir. Si la interferencia se amplifica junto con la señal deseada, es más difícil filtrarla más adelante.

Bloqueando ciertas señales

La clave de esta nueva arquitectura MIMO es que dispone de un circuito especial que puede detectar y cancelar señales no deseadas mediante un controlador configurable, de bajo consumo y compacto, haciendo que la cancelación de señales sea más rápida y eficaz. Esto no sólo es más eficiente en términos de velocidad y calidad de conexión, sino que también ahorra energía, lo que en los smartphones siempre es un aspecto crítico.

El nuevo receptor puede llegar a ser nada menos que cuatro veces más efectivo que los modelos actuales, a la vez que puede desconectarse para ahorrar energía cuando sea necesario. De esta forma, se podría activar sólo cuando la red lo requiriese, cuando se notara una bajada de la velocidad de conexión o un aumento en la demanda de la misma.

Los dispositivos diseñados por estos científicos pueden detectar y cancelar una señal no deseada antes de que pase al resto del receptor, bloqueando la interferencia antes de que afecte a otras partes del aparato. Negar Reiskarimian, profesor asistente de desarrollo profesional del X-Window Consortium en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática (EECS) y autor de este estudio, declara que "esto es bastante significativo, especialmente porque utilizamos la misma plataforma integrada que todos los demás". Este trabajo ha recibido el premio al Mejor Paper de Estudiante en el IEEE Radio Frequency Circuits Symposium.

Pequeño y de bajo consumo

Por si no fuera ya llamativo el haber creado un dispositivo capaz de ser sintonizable, los investigadores los diseñaron para utilizar menos espacio en el modem y consumir menos energía que los actuales bloqueadores de señales. Y esto era clave, porque si el aparato era demasiado grande, o consumía demasiada energía, sería inútil para implementarlo en dispositivos en el mercado.

La arquitectura MIMO diseñada por este equipo cupo en un procesador de 3,2 milímetros cuadrados manteniendo la función de bloquear señales que eran hasta cuatro veces más fuertes que las que podían bloquear otros dispositivos. Es decir, no sólo era más potente, sino que ocupaba menos espacio que los diseños actuales.

Pero los investigadores no quieren quedarse ahí. Pretenden ampliar su dispositivo a sistemas más grandes así como hacerlos compatibles con las redes inalámbricas de próxima generación, el 6G, debido a que opera en unas frecuencias que suelen dar problemas con los satélites. Y cada vez hay más dispositivos de ese tipo, ante el auge de las empresas que ofertan conectividad mediante ellos, como Star Link.