Foto: Este prototipo de laboratorio de una nueva radio duplica la capacidad de las frecuencias celulares o de wifi al generar señales que cancelan la denominada "autointerferencia".

Una start-up salida de la Universidad de Stanford (EEUU) ha resuelto un antiguo problema de las comunicaciones por radio gracias a un nuevo circuito y un algoritmo que permiten que los datos se envíen y se reciban en la misma frecuencia. Así, al menos en teoría, se dobla la capacidad inalámbrica.

La empresa, Kumu Networks, ha demostrado esta hazaña con un prototipo y afirma tener acuerdos para hacer pruebas con la tecnología a principios del año que viene con algunas de las grandes operadoras.

La tecnología subyacente, conocida como radio dúplex, aborda un problema que se denomina "autointerferencia". Cuando las radios envían y reciben señales, las que envían son miles de millones de veces más potentes que las que reciben. Cualquier intento por recibir datos en una frecuencia determinada se ve impedido por el hecho de que el receptor de la radio también recoge su propia señal de salida.

Por este motivo, la mayoría de las radios- incluida la de tu smartphone, las estaciones base que lo sirven y los routers wifi- envían la información por una frecuencia y la reciben por otra, o usan la misma frecuencia pero pasan rápidamente de una cosa a otra constantemente. Debido a esta ineficiencia, las radios usan un espectro inalámbrico mayor del necesario. 

Para resolverlo, Kumu ha construido un circuito extremadamente rápido capaz de predecir, al instante, cuánta interferencia está a punto de crear el transmisor de una radio y genera una señal compensatoria que lo cancela. El circuito genera una nueva señal con cada paquete de datos que se envía, lo que permite su funcionamiento incluso en dispositivos móviles, en los que el proceso de cancelación de señales es más complejo porque los objetos sobre los que rebotan no paran de cambiar. "En los últimos cien años esto se había considerado imposible", explica el profesor ayudante de ingeniería eléctrica e informática de Stanford, y director ejecutivo y cofundador de Kumu, Sachin Katti.

Otras empresas, entre ellas el fabricante de módems satélite Comtech, ya habían usado la autocancelación para potenciar el ancho de banda en las comunicaciones por satélite. Pero el equipo de Stanford es el primero en demostrarlo para las radios que se usan en redes como la LTE y el wifi, que hacen necesario cancelar señales que son cinco órdenes de magnitud más potentes (Se pueden conocer más detalles en este artículo).

El director del centro de investigación en tecnología inalámbrica de la Universidad Politécnica de Virginia (EEUU) Jeff Reed, afirma que la nueva configuración de la radio parece ser un avance importante, pero está esperando a los resultados en el mundo real. "Si lo que afirman es cierto, son unas cifras impresionantes", sostiene Reed. "Hace falta un timing muy preciso para lograr algo así".

La tecnología dúplex no es el único truco que parece poder sacar capacidad inalámbrica de la nada. Existen nuevas formas de codificar los datos que tienen la posibilidad de hacer que las redes inalámbricas sean hasta 10 veces más eficientes en determinados casos (ver "Un gran avance en ancho de banda"). Varios proyectos de investigación están depurando nuevos trucos de sensores ultrarrápidos y sistemas para cambiar de frecuencia sobre la marcha, haciendo así un uso mucho mejor del espectro disponible (ver "Una radio que salta de frecuencia en frecuencia gasta menos espectro"). Y las herramientas de software emergentes permiten una reconfiguración rápida de las redes inalámbricas tanto como de las que no lo son, creando nuevas eficiencias (ver "TR10: La conexión de redes definida por el software"). "Gran parte del espectro está muy infrautilizado y esta es una de esas herramientas creadas para hacer un mejor uso del espectro", explica la profesora del Laboratorio de Investigación en Electrónica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU) y líder en el campo de la codificación de redes Muriel Medard.  

A pesar de todo, la tecnología de Kumu -aunque funcione perfectamente- no será beneficiosa en todos los casos. Por ejemplo, cuando la mayoría del tráfico va en una dirección -como por ejemplo durante una descarga de vídeo- la tecnología dúplex abre capacidad que en realidad no necesitas, es como añadir carriles de entrada durante la hora puta de tráfico de salida. Sin embargo,  Katti cree que hay beneficios "para todos los dispositivos inalámbricos que existen, desde los teléfonos móviles y las torres, hasta el wifi y el Bluetooth y todo lo que hay en medio". Kumu Networks ha recibido 10 millones de dólares (unos 7,3 millones de euros) de inversores, entre ellos Khosla Ventures y New Enterprise Associates.