Premio internacional para un sistema inalámbrico de transmisión de datos ‘inteligente’

El artículo premiado describe una aplicación que permite sustituir sistemas cableados de transmisión de datos por otros inalámbricos, programados para evitar de manera autónoma las interferencias. La aplicación desarrollada por los investigadores de IK4-Ikerlan y Mondragon Unibertsitatea sustituye la transmisión por cable de un video por dos dispositivos ‘inteligentes’, un emisor y un receptor, dotados de unas características que les proporcionan una fiabilidad que hasta ahora no aseguran los sistemas inalámbricos. Esta aplicación podría usarse, por ejemplo, para desarrollar circuitos cerrados de televisión inalámbricos más fiables.

Los circuitos cerrados de televisión empleados en las empresas industriales deben hacer frente a desafíos actualmente insuperables para los sistemas inalámbricos, ya que deben garantizar que no perderán imágenes en un entorno hostil para las comunicaciones sin cable, debido a la presencia de muchos elementos metálicos y a las interferencias electromagnéticas propias de esos entornos.

El sistema desarrollado por los investigadores de IK4-Ikerlan y Mondragon Unibertsitatea es capaz de responder a ese desafío gracias a que el emisor está programado para que antes de transmitir revise automáticamente que la frecuencia en la que pretende hacerlo esté libre. Si lo está, emite la señal, y si no lo está busca de manera autónoma otra frecuencia que le permita hacerlo. El receptor, por su parte, está programado para buscar en todas las frecuencias cuál es la señal que le corresponde.

El dispositivo desarrollado se basa en los sistemas de comunicación inalámbrica conocidos como ‘radios cognitivas’. Se trata de sistemas que poseen la capacidad de cambiar alguna de sus características (frecuencias de transmisión, tipo de modulación, estándar de comunicación…) mientras están en funcionamiento y de forma autónoma, basándose en un análisis del entorno en el que se encuentran. Es decir, las radios cognitivas se pueden considerar dispositivos de comunicación dotados de ‘inteligencia’.

Este sistema va un paso más allá de las conocidas como ‘radios definidas por software’ (SDR). Estos sistemas de comunicaciones inalámbricos (pueden ser cualquier aparato que comunique información, desde teléfonos móviles, routers wifi, emisoras de radioaficionado, etc.) son capaces de realizar los mencionados cambios pero no de manera autónoma, y es el usuario quien debe ejecutarlos.

Una importante novedad del sistema desarrollado por los investigadores de IK4-Ikerlan y Mondragon Unibertsitatea es que la radio cognitiva está implementada usando la reconfiguración parcial de las FPGAs, unos chips programables muy usados actualmente. La técnica, conocida como ‘reconfiguración parcial’, permite borrar y reprogramar parte del chip mientras el resto de él sigue funcionando.

Al usar esta técnica en la radio cognitiva, el cambio de frecuencia de transmisión se lleva a cabo borrando y reprogramando sólo la parte correspondiente del chip, mientras que el resto de funciones (control general del dispositivo, adquisición de datos, análisis de la ocupación de las frecuencias…) siguen funcionando sin interrupción. Esto ofrece la posibilidad de cambiar o añadir funcionalidades sin necesidad de apagar o interrumpir el trabajo normal del sistema y, además, se consiguen dispositivos más pequeños y de menor consumo.