Nuevo dispositivo para las futuras comunicaciones 5G

Un equipo de científicos de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) ha diseñado, fabricado y evaluado un dispositivo avanzado que contribuirá, entre otras aplicaciones, a garantizar el rendimiento y prestaciones de las comunicaciones 5G y el internet de las cosas.

Se trata de un dispositivo basado en fibra óptica multinúcleo que permite procesar la señal al mismo tiempo que la distribuye a través de la red, lo que incide en último término en un aumento de la velocidad y la eficiencia energética de las comunicaciones. El trabajo se ha publicado en la revista Scientific Reports, del grupo Nature.

Según explica Ivana Gasulla, investigadora del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) de la UPV, el equipo ideado desde los Photonics Research Labs de este instituto es capaz de generar una línea de retardo óptica ad hoc. Las líneas de retardo ópticas son un componente esencial a la hora de implementar un procesado avanzado sobre las señales de radiofrecuencia.

“Se trata de una línea de retardo sintonizable y versátil, que permitirá un procesado avanzado de las señales al tiempo que se propagan por la fibra óptica, permitiendo, ente otros, una mejora de la calidad de la señal frente al ruido, la selección de ciertos canales frecuenciales o la realización de antenas reconfigurables para obtener una mejor eficiencia de la red de comunicaciones”, destaca Gasulla.

Sobre su aplicación para las comunicaciones 5G, los investigadores explican que en ese nuevo escenario serán necesarias antenas más inteligentes, de tamaño más reducido, que tengan más funcionalidades y operen en frecuencias más altas.

“Nuestro dispositivo es un equipo pionero; con el procesado óptico que ofrece, podremos responder a los nuevos requerimientos exigidos por la quinta generación de las comunicaciones móviles. Y es que para aplicaciones 5G se necesitan no sólo elementos de transmisión, sino elementos de procesado de la señal. El tener estos dispositivos de procesado integrados en la propia fibra les proporciona las ventajas inherentes de la propia fibra que les hace tener menores pérdidas, mayor ancho de banda y menor tamaño, sobre todo esto último acrecentado por el hecho de lograr un procesamiento en paralelo y muy compacto gracias a la fibra multinúcleo”, añade Salvador Sales, investigador del iTEAM de la UPV.

El sistema de fabricación es capaz de crear cavidades de varios centímetros con precisión nanométrica en cada uno de los núcleos individuales que conforman la fibra multinúcleo.

Aplicación en ingeniería civil y aeroespacial

Además de su aplicación a comunicaciones 5G, la tecnología desarrollada por los investigadores de la Universitat Politècnica de València también es de especial utilidad en áreas como la ingeniería civil y aeroespacial. En concreto, en la monitorización y evaluación de estructuras como puentes o túneles, o bien en la monitorización del estado del fuselaje de aeronaves, satélites e incluso en el rendimiento de los motores.

“Cuando existe algún fenómeno anómalo, este se transfiere a la fibra multinúcleo que se encuentra embebida a la estructura, de modo que las señales que pasan a través de ella se modifican. Analizando las señales que llegan al receptor, se puede averiguar en tiempo real lo que está sucediendo en cada punto de la estructura que se está monitorizando”, apunta Salvador Sales.

El dispositivo se ha fabricado en el laboratorio del propio iTEAM, gracias al equipamiento que han venido desarrollando a lo largo de los últimos quince años y que hace que sea un laboratorio de referencia a nivel europeo en la fabricación de cavidades en todo tipo de fibras ópticas.

Los investigadores del iTEAM han colaborado con instituciones como la Agencia Espacial Europea, el Leibniz-Institut de Astrofotónica de Postdam, la Escuela Politécnica Federal de Laussane, el ETH de Zurich o la Universidad Técnica de Dinamarca, entre otras muchas.