El circuito inteligente que duplica el ancho de banda

Una startup surgida de Stanford dice que ha resuelto un antiguo problema en las comunicaciones por radio con un nuevo circuito y algoritmo que permiten que los datos se envíen y reciban en la misma frecuencia de radio, duplicando así la capacidad inalámbrica, al menos en teoría.

Bajo el capó : Este prototipo de sobremesa de una nueva radio duplica la capacidad en frecuencias celulares o Wi-Fi al generar señales que cancelan las llamadas autointerferencias.

La empresa, Redes Kumu , ha demostrado la hazaña en un prototipo y dice que acordó realizar pruebas de la tecnología con los principales operadores inalámbricos no especificados a principios del próximo año.

La tecnología subyacente, conocida como radio full-duplex, aborda un problema conocido como autointerferencia. A medida que las radios envían y reciben señales, las que envían son miles de millones de veces más potentes que las que reciben. Cualquier intento de recibir datos en una frecuencia determinada se ve frustrado por el hecho de que el receptor de la radio también está captando su propia señal de salida.

Por esta razón, la mayoría de las radios, incluidas las de su teléfono inteligente, las estaciones base que las atienden y los enrutadores Wi-Fi, envían información en una frecuencia y reciben en otra, o usan la misma frecuencia pero alternan rápidamente de un lado a otro. Debido a esta ineficiencia, las radios utilizan más espectro inalámbrico del necesario.

Para resolver esto, Kumu construyó un circuito extremadamente rápido que puede predecir, momento a momento, cuánta interferencia está a punto de crear el transmisor de una radio y luego genera una señal compensatoria para cancelarla. El circuito genera una nueva señal con cada paquete de datos enviado, lo que permite trabajar incluso en dispositivos móviles, donde el proceso de cancelación de señales es más complejo porque los objetos en los que rebotan cambian constantemente. Esto se consideró imposible de hacer durante los últimos 100 años, dice Sachin Katti, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en Stanford, y director ejecutivo y cofundador de Kumu.

Otras empresas, incluido el fabricante de módems satelitales Comtech , anteriormente utilizaba la cancelación automática para aumentar el ancho de banda en las comunicaciones por satélite. Pero el equipo de Stanford es el primero en demostrarlo en las radios utilizadas en redes como LTE y Wi-Fi, que requerían cancelar señales que son cinco órdenes de magnitud más fuertes. (Se pueden encontrar más detalles en este papel .)

Jeff Reed, director del centro de investigación inalámbrica en Virginia Tech, dice que la nueva plataforma de radio parece ser un gran avance, pero está esperando resultados del mundo real. Si sus afirmaciones son ciertas, esas son cifras muy impresionantes, dice Reed. Se requiere una sincronización muy precisa para lograrlo.

Esta tecnología full-duplex no es el único truco que aparentemente puede sacar nueva capacidad inalámbrica de la nada. Las nuevas formas de codificar datos tienen la posibilidad de hacer que las redes inalámbricas sean hasta 10 veces más eficientes en algunos casos (consulte Avance del ancho de banda). Varios esfuerzos de investigación están perfeccionando nuevos trucos de detección y conmutación ultrarrápidos para cambiar frecuencias sobre la marcha, haciendo así un uso mucho mejor del espectro disponible (consulte Salto de frecuencia de radio desperdicia menos espectro). Y las herramientas de software emergentes permiten la reconfiguración rápida de redes inalámbricas y cableadas, creando nuevas eficiencias (consulte TR10: Redes definidas por software). Gran parte del espectro está enormemente infrautilizado, y esta es una de las herramientas que se pueden utilizar para hacer un mejor uso del espectro, dice Muriel Medard, profesora del Laboratorio de Investigación de Electrónica del MIT y líder en el campo de la codificación de redes.

La tecnología de Kumu, incluso si funciona a la perfección, no proporcionará un gran beneficio en todas las situaciones. En los casos en los que la mayor parte del tráfico va en una dirección, como durante la descarga de un video, la tecnología de dúplex completo abre una capacidad que en realidad no necesita, como agregar carriles de entrada durante el tráfico de salida de la noche en las horas pico. No obstante, Katti ve beneficios en todos los dispositivos inalámbricos existentes, desde teléfonos celulares y torres hasta Wi-Fi, Bluetooth y todo lo demás. Kumu Networks ha recibido $ 10 millones de inversores, incluidos Khosla Ventures y New Enterprise Associates.

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