MIMO

Lo prometido es deuda, y aunque a nadie le interesara la promesa o nadie se acuerde ya, yo sí, que para eso soy el autor de este blog.

-¿De qué promesa está hablando este chalado? - Dirán algunos lectores con el cursor del ratón encima del botón de unsubscribe de su lector de feeds favorito.

Pues de lo que dije en el artículo sobre las versiones en Ubuntu: que un día de estos escribiría un artículo sobre MIMO.

MIMO significa Multiple Input Multiple Output y consiste en aumentar la capacidad de una conexión inalámbrica (Wifi, por ejemplo, pero también conexiones de datos por telefonía móvil) sin necesidad de asignar más ancho de banda ni aumentar la potencia. Esto es muy importante, ya que el ancho de banda es un recurso limitado y la potencia no se puede aumentar por motivos de salud y de duración de baterías (además al final los sistemas se colapsan por la relación señal a interferencia, y aumentar la potencia hace que todos los terminales que estén en una zona tengan también que aumentarla y al final no se gana nada).

Bueno, ¿cómo podemos aumentar la capacidad, la velocidad de transmisión de datos inalámbrica sin necesidad de aumentar el ancho de banda de la señal? Con múltiples antenas. Si se ponen múltiples antenas en transmisión y en recepción podremos aumentar el ancho de banda de una forma lineal con el número de antenas, siempre que se garantice suficiente propagación multitrayecto. Es decir, no vale con enfrentar el transmisor (punto de acceso) y el receptor (un portátil o PDA) con varias antenas, ya que hay visión directa. Pero esa no suele ser la situación. Los teléfonos móviles están en habitaciones y le llegan múltiples rayos rebotando de las paredes, y lo mismo ocurre con el Wifi. Pues las matemáticas dicen que si esto sucede, los transmisores pueden transmitir información en cada antena de una forma especial tal que aunque usen el mismo ancho de banda y al mismo tiempo, no hay interferencia entre as transmisiones (más bien, sí que hay interferencia, pero se puede eliminar precisamente transmitiendo de una forma inteligente).

Esto permite que se aumente brutalmente la cantidad de bits por segundo que se puede mandar por cada herzio de ancho de banda. Y este es el futuro de las comunicaciones inalámbricas, tanto del Wifi (con el estándar IEEE 802.11n) como en las comunicaciones móviles (LTE o Wimax).

Realmente el efecto positivo de tener múltiples antenas se conocía hace tiempo, y en la telefonía móvil se usa, pero sólo en las estaciones base. Esto se llama diversidad espacial y mejora la calidad de las comunicaciones, pero el incremento de la capacidad es sólo logarítmico, no lineal como en los sistemas MIMO.

Ahora el mayor problema que le veo yo es lograr que los dispositivos móviles integren muchas antenas, separadas lo suficiente para que el sistema funcione sin que aumente el tamaño.

(Por cierto, mi proyecto fin de carrera versó sobre esto y tengo publicado un artículo sobre el tema en el IEEE, para quien le interese).

Más info:
Wikipedia: MIMO


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