UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

Un científico de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), Tobias Koch, ha recibido una ERC Starting Grant, una de las subvenciones para jóvenes investigadores más importantes de Europa, para definir la base teórica y matemática que permitirá hacer más rápidas y eficientes las comunicaciones inalámbricas del futuro.

El proyecto de investigación que va a desarrollar Tobias Koch en el seno del departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la UC3M se denomina LOLITA (Information Theory for Low-Latency Wireless Communications; teoría de la información para comunicaciones inalámbricas de baja latencia).

El diseño de sistemas de comunicaciones inalámbricas de baja latencia (de poco retardo) es un gran desafío, ya que requiere un enfoque diferente del utilizado en los sistemas actuales de alta velocidad de transmisión de datos. “El proyecto trata de establecer el marco teórico necesario para describir las compensaciones fundamentales en las comunicaciones inalámbricas de baja latencia”, explica Koch. “Esto permitiría diseñar nuevos sistemas que utilicen recursos como el ancho de banda o la energía de la manera más eficiente”.

Los sistemas de comunicación inalámbrica actuales intercambian paquetes de varios miles de bits e incluyen grandes códigos de corrección para proteger contra errores de transmisión. “Lo que hacemos es incluir bits adicionales para corregir posibles errores”, dice Koch. Con ello, se garantiza la fiabilidad del sistema (que lo que se transmite sea lo mismo que se recibe). Sin embargo, los futuros sistemas de baja latencia intercambiarán información de manera mucho más rápida (casi en tiempo real) y, por esta razón, en paquetes de solo unos cientos de bits (un tamaño mucho más pequeño), lo que obliga a diseñar nuevos códigos de corrección de una longitud mucho más pequeña.

O dicho de otro modo: es como intentar transportar una mercancía en miles de coches en lugar de en decenas de camiones. Para ello, hace falta diseñar nuevos códigos de corrección que permitan mantener a los coches en la vía cuando surgen errores en la conducción. “Si tenemos que enviar muchos paquetes, podemos decidir si guardamos todos en un almacén y luego los enviamos todos juntos en un camión o si enviamos los paquetes uno a uno en un coche”, explica Koch. Con el camión se tarda más porque hay que esperar a completar la carga, pero tiene la ventaja de incluir sistemas de seguridad (códigos de corrección) más grandes y fuertes al disponer de más espacio. Por el contrario, el envío con coches sería más rápido porque se puede enviar cada paquete justo en el momento en que llega al almacén, aunque se deben utilizar códigos menos fuertes.

Este símil guarda cierta relación con alguna de las aplicaciones de este tipo de tecnología. En un futuro próximo, los vehículos estarán interconectados de forma inalámbrica y para que esta comunicación resulte útil para evitar accidentes debe producirse casi en tiempo real (con un retraso o latencia de no más de 10 milisegundos), indican los investigadores. Además, esta tecnología de comunicaciones inalámbricas se utilizará en las redes 5G y podrían encontrar aplicaciones en numerosos procesos industriales.

Este proyecto, que arranca el 1 de marzo de 2017 con una duración prevista de cinco años, recibe financiación del Consejo Europeo de Investigación (European Research Council, ERC) en el marco del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea (acuerdo número 714161).