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MINTS, el potencial de la tecnología de onda milimétrica

Las redes y sensores de ondas milimétricas más allá del 5G, con Joerg Widmer como investigador principal, son la base del proyecto MINTS financiado por la Unión Europea (H2020-MSCA-ITN-2019 /Redes de formación innovadoras Marie Skłodowska-Curie), desde noviembre de 2019 hasta octubre de 2023

Europa ha estado a la vanguardia de la tecnología de telecomunicaciones desde el estándar del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM, por sus siglas en inglés). Sin embargo, mantener esta posición en el mercado actual se ha convertido en un gran desafío. El crecimiento del mercado de las telecomunicaciones de la Unión Europea (UE) se está desacelerando, los nuevos actores internacionales (por ejemplo, Huawei) están expandiendo agresivamente su participación en el mercado global a expensas de los proveedores de equipos europeos tradicionales... La industria de las telecomunicaciones de la UE está en riesgo. La comunicación para las aplicaciones de la industria 4.0 y la conducción autónoma son algunos de los ejemplos de casos de uso nuevos tan prometedores, con el propósito específico de mejorar significativamente el rendimiento de la red y habilitar nuevas aplicaciones.

Por lo tanto, el objetivo general de la Red Europea de Formación MINTS ofrece un esfuerzo concertado para superar estos tres retos: crear una fuerza laboral altamente cualificada en el sector de la tecnología de ondas milimétricas; mitigar el impacto de la dinámica y la densidad de la red en el rendimiento y la resistencia de las redes de ondas milimétricas; y el avance de la tecnología de ondas milimétricas para aprovecharla en los mercados emergentes de la UE e internacionales.

Convertir los desafíos en oportunidades

En el caso de las frecuencias de ondas milimétricas (se espera que el valor del mercado de esta tecnología alcance los 7,63 mil millones de euros en 2025), su potencial (30 GHz a 300 GHz, pero generalmente también se incluyen frecuencias superiores a 10 GHz) para las redes móviles futuras condujo a una inversión significativa en investigación en forma de proyectos H2020 y específicamente varios proyectos grandes del 5PPP. Los productos que se centran en escenarios relativamente estáticos como el acceso inalámbrico fijo, WLAN 802.11ad, ya están disponibles en el mercado. Sin embargo, estos productos no están diseñados para entornos móviles y pueden sufrir interrupciones de conexión frecuentes debido a la ineficiencia de sus técnicas de control de interferencia y conformación de haces.

MINTS propone, en cualquier caso, convertir los desafíos en nuevas oportunidades. Aunque la alta direccionalidad y la pérdida de penetración plantean retos, se ven superados por las ganancias potenciales en la velocidad de datos y la reducción de la latencia debido al retraso de transmisión extremadamente pequeño. Además, las limitaciones de alcance y la comunicación direccional también brindan importantes ventajas, que incluyen baja interferencia y alta reutilización espacial para despliegues extremadamente densos. Y las ondas milimétricas y las comunicaciones convencionales de baja frecuencia tienen características altamente complementarias y la integración de ambas permite proporcionar simultáneamente un alto rendimiento, así como fiabilidad y resistencia. Estas opciones de diseño de arquitectura y protocolo en la capa física, la capa de red y la aplicación en sí son altamente interdependientes y deben considerarse conjuntamente .

El objetivo principal de esta red europea de formación es capacitar a los investigadores que se encuentran al principio de sus carreras para cocrear los algoritmos y protocolos de onda milimétrica necesarios junto con los nuevos casos de uso que se supone que la tecnología de onda milimétrica habilitará. Específicamente, proporcionar conectividad continua y confiable en escenarios extremadamente densos y altamente móviles es un desafío, y comprender cómo ajustar una red de onda milimétrica hacia una aplicación futura específica con su combinación particular de requisitos de rendimiento, latencia y resiliencia aún está en su infancia. Esto no solo es importante para los servicios ubicuos de banda ancha móvil, sino que es un requisito clave para la próxima industria 4.0, vehículo con todo (V2X), realidad aumentada y nuevas aplicaciones similares, añadiendo nuevas capacidades de red importantes y pidiendo adaptaciones y soluciones de red a medida.

Para estar a la vanguardia de estos mercados, se necesita una nueva generación altamente cualificada: conocimiento interdisciplinario en ingeniería eléctrica/comunicación e informática... aún no disponible en Europa. De esta manera, MINTS ofrece el primer programa de formación en redes de ondas milimétricas que cubre la pila completa desde la capa física hasta la aplicación, junto con un enfoque específico en las complejas interacciones entre capas. Con beneficiarios y organizaciones asociadas como miembros fundamentales de grandes iniciativas de la UE (5G PPP) y proyectos de la UE (H2020) que comprenden a los principales fabricantes de telecomunicaciones (por ejemplo, Nokia, NEC, Sony) y operadores (Italtel y Proximus). Componentes de arquitectura y de red que abordan conjuntamente los desafíos fundamentales de los sistemas de ondas milimétricas y los problemas altamente importantes específicos de la aplicación.

Fuente(s): 
IMDEA Networks Institute