En un emocionante avance en la comunicación inalámbrica, ingenieros de la Universidad de California, Irvine han logrado un hito significativo en la transmisión de datos. Han diseñado un transceptor inalámbrico que alcanza frecuencias radioeléctricas superiores a los 140 gigahercios, ofreciendo velocidades comparables a las de los cables de fibra óptica. Este desarrollo no solo promete una mejor conectividad, sino que también abre la puerta a la implementación de protocolos de transmisión de datos de 6G y FutureG.
El transceptor combina tecnologías analógicas y digitales, diseñado para funcionar de manera eficiente y rápida. Los investigadores del Samueli School of Engineering han publicado sus hallazgos en dos artículos en el IEEE Journal of Solid-State Circuits, donde detallan su innovador enfoque, denominado transmisor bits-to-antenna y receptor antenna-to-bits.
Características y diseño del transceptor
El equipo, liderado por el profesor Payam Heydari, describe su creación como un “cordón de fibra óptica inalámbrico”.
Esta comparación se debe a que proporciona la velocidad de la fibra óptica sin necesidad de cables físicos, lo que representa un avance significativo en la comunicación entre máquinas y centros de datos. Operando en la banda F, el transceptor ofrece un ancho de banda masivo, lo que podría transformar radicalmente la forma en que los dispositivos se comunican.
Innovaciones tecnológicas y eficiencia energética
La clave de este desarrollo radica en la capacidad del transceptor para realizar cálculos complejos en el dominio analógico, evitando así el consumo excesivo de energía que tradicionalmente limita a los dispositivos inalámbricos.
Heydari destaca que este enfoque evita el “bottleneck” que enfrentan los chips de 5G actuales, donde el procesamiento digital requiere una cantidad desmesurada de energía.
Con una arquitectura que permite la construcción directa de señales en el dominio de radiofrecuencia, el equipo ha logrado aumentar la velocidad a 120 gigabits por segundo, suficiente para transferir múltiples películas en 4K en un instante. Zisong Wang, uno de los investigadores, compara este proceso con “empaquetar una maleta de manera eficiente antes de salir de casa”, subrayando la precisión en la creación de las señales.
El futuro de la comunicación inalámbrica
Este transceptor no solo es un logro técnico; su diseño permite su producción masiva a un costo accesible, lo que podría facilitar su adopción generalizada en diversas aplicaciones. Desde ciudades conectadas hasta fábricas automatizadas, la versatilidad de esta tecnología podría revolucionar sectores enteros. La capacidad de transmitir datos de manera rápida y eficiente es crucial para el desarrollo de productos conectados a Internet, vehículos autónomos y computación de inteligencia artificial en el borde.
Desafíos superados en la recepción de datos
A medida que aumentan las velocidades de transmisión, también surgen desafíos en la recepción de datos. Youssef Hassan, otro miembro del equipo, explica que los receptores tradicionales tienen dificultades para manejar estas velocidades extremas sin componentes que consumen mucha energía. En lugar de forzar a los dispositivos a trabajar más, el equipo ha desarrollado un receptor que utiliza un método denominado demodulación analógica jerárquica, lo que permite descomponer las señales de manera eficiente antes de su digitalización, utilizando solo una fracción de la energía normalmente requerida.
Esta tecnología, fabricada en un proceso de silicio sobre aislante, consume apenas 230 miliwatios, haciéndola adecuada para dispositivos portátiles. A medida que el mundo se mueve hacia conexiones más rápidas y confiables, este transceptor representa un paso adelante significativo.
El nuevo transceptor inalámbrico de UC Irvine no solo promete velocidades de transmisión impresionantes, sino que redefine lo que es posible en el ámbito de la comunicación moderna. Con su capacidad para operar a frecuencias más altas y su diseño eficiente, este avance podría tener un impacto duradero en la tecnología en los próximos años.
