La Universidad Rice, en Houston, ha hecho un gran avance que podría permitir a las compañías de teléfonos móviles duplicar el rendimiento de sus redes sin necesidad de nuevas antenas en las actuales torres.

Esta nueva tecnología permite a los dispositivos inalámbricos, como teléfonos celulares y tablets, la posibilidad de “hablar” y “escuchar” en la misma frecuencia de onda, algo que actualmente requiere dos frecuencias diferentes.

“Nuestra solución requiere pocas modificaciones de hardware en los dispositivos móviles y en las redes, por lo que este descubrimiento ha llamado la atención de muchas empresas de telefonía”, dice Ashutosh Sabharwal, profesor de ingeniería eléctrica y computación en Rice. “El cambio más grande será el desarrollo de nuevos estándares inalámbricos para full-duplex. Espero que la gente pueda empezar a ver esto cuando las compañías actualicen las actuales redes”.

En 2010, Sabharwal y un grupo de investigadores de la misma universidad, publicaron el primer artículo que demostraba que las transmisiones full-duplex en una sóla frecuencia era posible. Desde entonces se ha desatado una carrera para desmostrar que esa teoría es aplicable en las actuales redes telefónicas inalámbricas. Este verano, un Sabharwal presentó una demostración en tiempo real en la que se producía una señal con una calidad 10 veces superior a cualquier resultado publicado anteriormente.

Para explicar por qué una conexión full-duplex inalámbrica se creía imposible, Sabharwal empleó la analogía de dos personas una enfrente de otra y a una gran distancia. Si cada uno de ellos gritase con fuerza a la misma vez, no podrían escuchar lo que el otro dice, ya que su propio grito es demasiado fuerte.

La solución más sencilla es que sólo una persona hable a la vez, y eso es lo que sucede en las radios (walkie-talkie). Los actuales teléfonos móviles consiguen la comunicación bidireccional a partir del empleo de dos frecuencias diferentes: una para hablar y otra para escuchar.

El grupo de investigadores de Rice superó este obstáculo mediante el empleo de una antena extra y algunos trucos de computación. “Enviamos dos señales que se cancelan mutuamente en la antena receptora. El efecto de cancelación es puramente, por lo que el otro nodo todavía puede oír lo que estamos enviando”, afirma Sabharwal.

Esta cancelación es relativamente simple en la teoría, y se había propuesto desde hace algún tiempo. Sin embargo, nadie se había imaginado una manera de aplicar la idea a bajo costo y sin necesidad de un hardware de radio complejo. “Hemos reutilizado una tecnología de antena conocida como MIMO (multiple-input multiple-output) que utiliza varias antenas para mejorar el rendimiento general. Como esta tecnología está muy generalizada, los operadores de telefonía móvil están muy interesados con nuestra idea”.

Vía | Rice University

En 1931, Jansky tenía 26 años y trabaja para los Bell Telephone Laboratories, en Nueva Jersey. Jansky tenía una existencia bastante normal, hasta que un día se le pidió que resolviera un problema que afectaba a la recepción telefónica con el extranjero.

Las llamadas al extranjero, todavía muy inestables, solían perderse a causa de un silbido estático regular y muy molesto que nadie era capaz de eliminar.

Jansky y otros sabían cuál podía ser en parte la causa del ruido. Los relámpagos, por ejemplo, eran ciertamente parte del problema, pero estas interrupciones debían llegar en su mayoría en ráfagas, y ocurrían más o menos en el mismo momento en que un relámpago iluminaba el cielo. Este crujido era algo totalmente diferente.

Para identificar y resolver el problema, Jansky construyó una enorme antea direccional que montó en una pila de ruedas de un Ford modelo T, lo cual le permitía apuntar a diversos puntos del cielo y establecer al menos la dirección general de donde provenía el ruido.

Poco a poco, Jansky fue descartando posibles agentes de los ruidos: primero las interferencias atmosféricas (humedad, temperatura, etc.), luego la energía procedente del Sol… hasta que se dio cuenta de algo.

Ese pertinaz ruido hacía puntas cada 23 horas y 56 minutos. Es decir, la duración exacta que necesita la Tierra para girar sobre su eje una vez completa. Y justo cuando la interferencia estaba siendo más intensa, su antena apuntaba justo hacia la constelación de Sagitario. Es decir, más o menos el centro de la Vía Lactea.

Jansky se dio cuenta de que el ruido procedía del centro mismo de la galaxia, de unas poderosas ondas de radio emitidas por estrellas, nubes cósmicas y todas las demás aglomeraciones de materia que conforman el cosmos local. Hasta aquel momento, la luz visible (sólo una diminuta banda del amplio espectro electromagnético que incluye a los rayos X, a los rayos gamma, los microondas y otros) había sido la única forma de estudiar el espacio, lo que era un poco como estar a tres pasos de una puerta e intentar adivinar qué hay al otro lado mirando por el ojo de la cerradura.

Lo que hizo Jansky, pues, fue abrir la puerta de par en par, permitiéndonos observar el universo de una forma en la que podíamos atesorar un flujo de información incomensurablemente mayor, dando lugar a gran parte de la gran astronomía que se ha llevado a cabo desde entonces.

Y todo gracias a un molesto ruido que nos impedía hacer llamadas al otro lado del charco.

Vía | Simplejidad de Jeffrey Kluger

Es muy probable que la mayoría de vosotros hayáis oído hablar del coltán. Se trata de ese misterioso mineral que se utiliza para fabricar componentes clave de los móviles, smartphones y dispositivos electrónicos portátiles cada vez más potentes y sofisticados. Periódicamente se le menciona en los medios como responsable indirecto (en parte) de la atroz guerra crónica que sufre la República Democrática del Congo (donde se hallan las mayores reservas mundiales de coltán).

Sabemos, por tanto, para qué se usa. Sabemos de dónde se extrae. Pero en general, cuando se habla de este mineral, a la mayoría se le olvida decir lo que es. La palabra coltán es una abreviatura de columbita-tantalita. De la mezcla de estos minerales podemos extrar el niobio y el tantalio, esenciales en la electrónica moderna.

La columbita y la tantalita son muy similares, con un aspecto oscuro y veteado. En realidad, podríamos decir que se trata del mismo mineral, con la fórmula [(Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆]. Si predomina el niobio frente al tantalio tenemos columbita (más ligera), y si predomina el tantalio (en cuyo caso, siendo estrictos, la fórmula sería [(Fe, Mn)(Ta, Nb)₂O₆]) tenemos la tantalita, que es más densa. El coltán es el nombre genérico que recibe la mezcla de ambas.

Tantalio

El interés de la explotación del coltán es fundamentalmente poder extraer el tantalio (símbolo químico Ta). Es un metal de transición muy resistente a la corrosión e inerte, por lo cual es muy valorado como sustituto del platino en la instrumentación. Sin embargo su ‘boom’ llegó con la telefonía móvil.

Los condensadores electrolíticos de tantalio son totalmente análogos a los más habituales de aluminio, por ejemplo. Sin embargo, con el tantalio podemos conseguir una mayor capacidad (cualidad de almacenar carga eléctrica de un condensador) con un menor tamaño. Como los condensadores son vitales en cualquier dispositivo electrónico, a la hora de fabricar dispositivos portátiles interesa que dichos condensadores sean tan pequeños como sea posible.

Sin salir de la electrónica, el tantalio se emplea para fabricar resistencias de alta potencia (las resistencias son otro componente básico de los circuitos electrónicos). Se utiliza también en superaleaciones empleadas en las turbinas de los aviones o los reactores nucleares, así como para recubrir prótesis humanas. Se trata, por todo ello, de un metal imprescindible para la tecnología moderna, aunque hasta el despegue de la ‘electrónica personal’, no se habían necesitado cantidades masivas.

Niobio

Si el tantalio fue bautizado en honor al Tántalo de la mitología griega, su hija Niobe fue la que dio nombre al niobio (símbolo Nb). Esta denominación tiene una razón: el niobio se descubrió precisamente analizando los restos obtenidos de la producción de tantalio. A veces se le denomina columbio, aunque en realidad, el “elemento” al que originalmente se llamó columbio no era tal elemento, sino una mezcla de niobio y tantalio.

Por lo demás, el niobio es un metal de transición bastante similar al tantalio (se encuentra encima de él en la tabla periódica), aunque más ligero. Sólo una pequeña parte del niobio se usa en electrónica (por tanto, el tantalio es más ‘culpable’ de la moda del coltán). Aun así, sus propiedades lo convierten en un material cotizado.

El niobio se usa en superaleaciones con aplicaciones en la aeronáutica, pero quizá su propiedad más interesante es la superconductividad. Cuando se enfría por debajo de su temperatura crítica (9.2 K, es decir, -264 ºC) su resistencia eléctrica es nula y se puede mantener una corriente eléctrica indefinidamente a través de él. Con esto, se pueden elaborar potentísimos electroimanes, usados por ejemplo en los aparatos de resonancia magnética y en los aceleradores de partículas.

Por último, otro campo de aplicación interesante de este metal es el de las comunicaciones ópticas. El niobato de litio (LiNbO₃) se usa en guías de onda, moduladores y conmutadores optoelectrónicos o láseres. Este compuesto es clave para poder elaborar redes de fibra óptica más rápidas y eficientes, y así, entre otras cosas, poder disfrutar de conexiones más rápidas a Internet.

Imágenes | Wikimedia Commons

Esta semana se ha publicado en el BOE la resolución con las especificaciones técnicas que deberán cumplir los aviones que quieran ofrecer servicios de telefonía móvil a bordo en España. Ya hay algunas compañías aéreas que empiezan a ofrecer este servicio a bordo, y suponemos que serán cada vez más.

¿Cómo funciona?

Lo que se hace es equipar al avión con su propia estación base (o BTS). Una BTS es el dispositivo al que se ‘conectan’ los móviles para acceder a la red. Es decir, los aviones tendrán su propia antena de telefonía móvil a bordo.

Las BTS son las responsables de asignar una determinada frecuencia a cada comunicación, es decir, de garantizar un canal para cada llamada. En superficie, las BTS se encuentran fijas en los postes de telefonía móvil, y desde allí están conectadas (generalmente por cable) al resto de la red. Cada BTS controla un sector de territorio o celda de telefonía móvil (de ahí el nombre de celular tan empleado en Hispanoamérica).

En el caso de los aviones, la BTS estará conectada al resto del mundo vía satélite, a través del sistema Inmarsat, que ya es ampliamente usado en los barcos. De hecho, los aviones tienen teléfonos a bordo, a disposición de la tripulación, que usan este sistema. A las celdas servidas por este tipo de antenas de corto alcance, diseñadas para pocos usuarios, se les denomina ‘picoceldas’.

Las BTS pueden regular la potencia a la que un móvil recibe y transmite. En ciudad, por ejemplo, donde se necesita capacidad para muchas conexiones simultáneas, hay muchas BTS muy próximas entre sí. En este caso, la BTS indica al móvil que transmita y reciba a baja potencia, por dos motivos: el primero, que las BTS están cercanas al abonado y por tanto no hay necesidad de transmitir mucha potencia. El segundo, que al haber muchas BTS cercanas, hay que ser muy cuidadoso para no interferir con otras comunicaciones (ya que todas las BTS usan el mismo rango de frecuencias).

Por otra parte, en zonas poco pobladas (por ejemplo, en carretera) las BTS están muy distantes entre sí y los móviles deben transmitir a mucha potencia para que llegue la señal. Es posible que hayáis notado que cuando tenéis poca cobertura (por ejemplo, en una zona rural), a la hora de realizar llamadas la batería dura menos. Se debe a que el teléfono está transmitiendo con mucha más potencia para llegar a la antena.

En el caso del avión, en la correspondiente picocelda se regulará la potencia al mínimo posible para reducir al máximo las interferencias con la electrónica de la nave y con el exterior. En realidad, al estar la antena dentro del propio avión, la distancia a la BTS es mínima y no hay ninguna necesidad de transmitir a gran potencia.

Para evitar interferencias con los sitemas en tierra, el sistema no deberá activarse hasta superar una altitud de 3.000 metros. Por lo demás, hay que mencionar que el servicio es totalmente equivalente al roaming internacional. Por tanto, es necesario que nuestra operadora móvil tenga un convenio con la operadora móvil del avión (las dos principales empresas son OnAir y AeroMobile), y no hay que olvidarse de que los precios serán bastante elevados.

El mito de usar el móvil en el avión

La mayoría de la gente da por sentado que no se puede usar móviles en la cabina porque interfieren con los equipos del avión. Entonces, ¿por qué se va a permitir ahora su uso? sencillamente, porque no es cierto que usar un teléfono móvil dentro de un avión implique riesgos.

En una investigación interna de la compañía Boeing se llegó a la siguiente conclusión: “Como resultado de estas y otras investigaciones, Boeing ha sido incapaz de hallar ninguna correlación clara entre dispositivos electrónicos portátiles y las anomalías detectadas en el avión”.

Los reporteros del programa Mythbusters, de Discovery Channel, echaron por tierra la teoría de que el móvil es peligroso para la navegación aérea como muestra el vídeo.

En realidad, la electrónica de los aviones está convenientemente protegida, y en cualquier caso, la interferencia que pueda generar un móvil no es mayor que otras muchas interferencias que afectan al avión. Sin embargo, es más fácil prohibir su uso y evitar así ciertos ‘daños colaterales’.

Para empezar, resulta más fácil controlar al pasaje si no tiene ningún contacto con el mundo exterior. Por ejemplo, la noticia sobre un ataque terrorista en el exterior podría causar pánico a bordo. Además, se podrían generar conflictos entre pasajeros por culpa de ‘conversadores’ poco respetuosos con sus compañeros de viaje.

También existe el problema técnico de los móviles intentando conectarse a las estaciones base de la superficie, lo cual, teniendo en cuenta la gran velocidad a la que se desplaza el avión, puede llegar a hacer enloquecer la red. Sin embargo, la altura de crucero en vuelos comerciales es suficientemente alta como para que esto no sea un problema.

Los hechos, desde luego, saltan a la vista: en el momento en que las compañías aéreas han visto que pueden hacer un gran negocio permitiendo llamadas a bordo, se les han quitado los escrúpulos. Algunas compañías se plantean incluso sustituir los anticuados luminosos de ‘prohibido fumar’ cambiándolos por otros que indicarán la posibilidad o prohibición de llamar por el móvil.

En realidad, llevaban años obligándonos a apagar los móviles sin tener ninguna razón técnica de peso.

Vía | Diario del Viajero
Imágenes | Kay Hendry, OnAir
Más información | Resolución del BOE

Hoy comparto con vosotros una de las anécdotas más famosas de las telecomunicaciones, que acabaría teniendo una enorme relevancia para la telefonía. Se trata de la historia del nacimiento de la centralita telefónica automática.

Antes de este invento, la conmutación se hacía con centralitas operadas manualmente por telefonistas, que conectaban las entradas adecuadas para establecer la conversación entre los dos usuarios deseados. Una llamada de costa a costa en los EE UU podía llegar a tardar dos horas en establecerse, por la cantidad de operadores involucrados (aunque la espera promedio era de de 15 minutos).

Pero este engorro cambió con el invento de Almon Brown Strowger. Implementando un determinado sistema de marcado en los teléfonos podía conseguir que la llamada se conmutase automáticamente al destino correcto de una forma relativamente sencilla. Pero ¿cuál fue la motivación de Strowger para investigar y construir la primera centralita automática?

Y aquí viene lo más divertido, pues resulta que Strowger no era un afamado ingeniero, ni trabajaba para ninguna compañía telefónica. El bueno de Strowger era… un simple enterrador de Kansas City. Y por eso advertí en el título de que la historia de la centralita era ‘mortal’.

Mezclar el negocio funerario con el telefónico es aún más extraño que mezclar churras con merinas, y aún así, debe haber una explicación. Resulta que Strowger tenía un competidor en el mercado funerario de Kansas City que le estaba levantando la clientela, y finalmente nuestro protagonista comenzó a sospechar que era raro que casi no recibiese llamadas.

Por lo visto, la mujer de su competidor era telefonista en la centralita local, y redirigía a su marido todas las llamadas que preguntaban por ‘la funeraria’. Convencido de que debían ser los llamantes quienes tuviesen el poder absoluto sobre con quién querían comunicarse, desarrolló su invento.

No sabemos hasta que punto esta leyenda es correcta, aunque la mayoría de fuentes ‘serias’ la mencionan, así que sosprechamos que hay un fondo de veracidad. Lo que sí se sabe es que Strowger abandonó el negocio funerario para fundar una compañía con la que explotar su nueva patente.

Sin embargo, al cabo de poco tiempo vendió sus patentes por un modestísimo precio: 1800 dólares (serían revendidas por dos millones y medio años más tarde). Existen evidencias de que retomó el sector fúnebre, acabando su vida con un nivel notable de riqueza y prosperidad.

La historia de Strowger y la centralita es sin duda una de las mejores muestras de para qué sirve la ingeniería: para solucionar problemas. No puedo evitar imaginármelo, en su despacho: “Pues si hay que inventar una centralita que conmute las llamadas automáticamente… ¡se inventa!”

Imagen | Joseph A. Carr

Existen muchos estudios que insinuan que las ondas electromagnéticas que producen los dispositivos eléctricos tienen un efecto biológico sobre la salud humana.

La Radiofrecuencia (RF) es una forma común de radiación electromagnética que está presente en cualquier tipo de equipos de telecomunicaciones. Son muchas las afecciones de salud asociadas a los campos electromagnéticos de alta frecuencia, entre ellos: abortos, anomalías reproductivas y de desarrollo, depresión y suicidio, alergias y enfermedades neurológicas.

Según el Parlamento Europeo, la exposición a campos electromagnéticos se ha incrementado un billón de veces desde 1950 con el creciente uso de los teléfonos móviles y otros aparatos electrónicos sin cables que se usan muy cerca del cuerpo humano.

Actualmente existe una gran preocupación por la radiación, tanto en los teléfonos móviles, como con las antenas. De momento sólo podremos estar seguro de esta radiación con la tecnología patentada por Xradia, el Guardián tecnológico, la única científicamente probada, que te permite estar seguro en un entorno wireless.

Una parte de la tecnología del Guardián Tecnológico te protege a ti mismo, pero existe otra parte que protege alrededor de unos 250 metros cuadrados.

El microchip incorporado en la batería de tu teléfono solo te protege a ti, pero si protegemos todo un entorno wireless (portátiles y diferentes aparatos tecnológicos) llega a un momento que protege a toda la oficina.

La tecnología de Exradia puede ser integrada en la mayoría de los aparatos electrónicos.

Vía | Noticiasdot.com